【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态土壤传感器
[0001]本专利技术涉及用于感测土壤水分养分的浓度的固态土壤化学传感器,并且涉及这样的固态传感器的制造和用途。
技术介绍
[0002]氮基肥料在农业中广泛使用,并且有效管理所使用的肥料量很重要。施用至土地的肥料体积可以仅基于种植者或农民的经验进行估算。通常,管理经济效率和环境管理很重要,因为已知的是,来自农业的过量氮流失可能进入供水系统,这会引起人类和海洋生态系统的担忧。例如,供水系统的径流污染可能引起微生物繁殖,这导致水脱氧和鱼类死亡。
[0003]已知用于监测土壤中的硝酸盐水平的多种技术。典型地,取一个土芯,提取氮,然后用它来预测土壤中植物根系可用的氮量。然而,这是一个耗时的过程,并且可能需要数周才得出结果。这个程序繁琐、缓慢且昂贵,并且需要更加自动化、高效且廉价的技术。另外,当在远程实验室处进行土壤样品的测试时,将实验室的测试结果与特定的采集点相关联存在挑战。此外,土芯方法仅提供土壤中的硝酸盐水平的快照。
[0004]除了在离散位置进行土壤测试外,还可以通过连接到卫星、无人机、农用车辆 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种固态土壤硝酸盐传感器,所述固态土壤硝酸盐传感器包括:用于插入到土壤中的传感器叶片,所述传感器叶片包括电绝缘基板;设置在所述基板上的第一电极和第二电极,每个电极包括:朝向所述传感器叶片的插入到土壤中的端部定位的感测区域,远离所述传感器叶片的所述端部并且与所述感测区域电连接的接触区域,用于与所述电极形成电连接;在所述感测区域和所述接触区域之间的在所述第一电极和第二电极中的每一个上方的电绝缘;在所述电极的所述感测区域上方的参比膜;和在所述第二电极的所述感测区域上方的硝酸盐感测膜;其中所述第一电极和第二电极的所述感测区域在所述传感器叶片上相距小于10mm;并且其中所述参比膜和所述硝酸盐感测膜各自包括一层或多层的溶剂浇铸聚合物。2.根据权利要求1所述的固态土壤硝酸盐传感器,其中所述硝酸盐感测膜包括硝酸根离子选择性膜。3.根据权利要求1或2所述的固态土壤硝酸盐传感器,其中所述硝酸盐感测膜包括硝酸盐感测试剂以将硝酸根离子转化为电子。4.根据权利要求2或3所述的固态土壤硝酸盐传感器,其中所述硝酸盐感测膜包括两层的溶剂浇铸聚合物,即包括所述硝酸根离子选择性膜或硝酸盐感测试剂的内层和较低选择性的外层,其中所述较低选择性的外层比所述内层更硬。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的固态土壤硝酸盐传感器,其中所述参比膜包括电荷选择性膜,所述电荷选择性膜允许正电荷流动通过所述参比膜并且阻止氯离子移动通过所述参比膜。6.根据权利要求5所述的固态土壤硝酸盐传感器,其中所述参比膜包括两层的溶剂浇铸聚合物,即包括所述电荷选择性膜的内层和较低选择性的外层,其中所述较低选择性的外层比所述内层更硬。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的固态土壤硝酸盐传感器,其中所述第一电极由以下各项中的任一种形成:碳、氯化银、金或铂。8.根据权利要求1
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6中任一项所述的固态土壤硝酸盐传感器,其中所述第一电极和第二电极是第一和第二碳或氯化银电极。9.一种制造任一前述权利要求所述的固态土壤硝酸盐传感器的方法,所述方法包括:将所述第一电极和第二电极丝网印刷到所述基板上;在所述第一碳或氯化银电极的所述感测区域上方溶剂浇铸一层或多层的聚合物以形成所述参比膜;和在所述第二碳或氯化银电极的所述感测区域上方溶剂浇铸一层或多层的聚合物以形成所述硝酸盐感测膜。10.根据权利要求9所述的方法,所述方法还包括:将增塑剂、聚合物和硝酸根离子选择性试剂溶解在溶剂中以形成膜溶液;在所述第二电极的所述感测区域上方丝网印刷一定体积的所述膜溶液。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述溶剂是酮。12.一种制造根据权利要求1至8中任一项所述的固态土壤硝酸盐传感器的方法,所述方法包括:将所述第一电极和第二电极印刷到印刷电路板上。13.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:托尼,
申请(专利权)人:植物生物科学有限公司,
类型:发明
国别省市:
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