一种土壤有机质检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及土壤有机质检测技术领域，具体是一种土壤有机质检测装置及方法。土壤有机质检测装置包括温控单元、样本容器、冷凝管单元、沸腾检测单元和控制器，控制器根据内游动塞高度检测器件检测的内游动塞高度信号，来控制温控单元对石墨传热腔室的加热温度，以及控制冷凝管单元中冷却液的温度。采用本发明专利技术技术方案，通过石墨传热腔室进行导热，相比油浴锅而言更为方便和清洁；通过沸腾检测单元来将消解样本的沸腾状态量化体现，并通过控制器自动调节加热温度和冷凝温度，以将沸腾状态控制在平稳状态，有效杜绝人工判定误差，确保不同检测批次间的沸腾状态保持一致，提高消解条件的一致性，提升检测准确度。提升检测准确度。提升检测准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤有机质检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及土壤有机质检测
，具体是一种土壤有机质检测装置及方法。

技术介绍

[0002]在农业行业标准NY/T 1121.6
‑
2006中提出了土壤检测标准。在其第6部分，提出了土壤有机质的测定方法，其分析步骤包括：将试管逐个插入铁丝笼中，再将铁丝笼沉入已在电炉上加热至185℃
‑
190℃的油浴锅内，使管中的液面低于油面，要求放入后油浴温度下降至170℃
‑
180℃，等试管中溶液沸腾时开始计时，此刻必须控制电炉温度，不使溶液剧烈沸腾，其间可轻轻提起铁丝笼在油浴锅中晃动几次，以使液温均匀，并维持在170℃
‑
180℃，5min
±
0.5min后将铁丝笼从油浴锅内提出，冷却片刻，擦去试管外的油液。
[0003]在上述标准中，试管中待消解样品的消解时间在5min
±
0.5min，需要在170℃
‑
180℃维持沸腾状态，而且不能使溶液剧烈沸腾，需要人工判定沸腾程度，不同检测人员对沸腾程度的判定存在差异，故容易造成最终检测结果的偏差，影响检测准确度。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供了一种土壤有机质检测装置及方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种土壤有机质检测装置，包括：
[0006]温控单元，其包括制热元件、石墨传热腔室、散热机构、温度传感器，所述制热元件用于为所述石墨传热腔室供热，所述散热机构用于为所述石墨传热腔室散热，所述温度传感器用于检测石墨传热腔室的壁体温度；
[0007]样本容器，其用于盛放待消解样液，所述样本容器放置于所述石墨传热腔室内；
[0008]冷凝管单元，其包括冷凝管和冷却液供给机构，所述冷却液供给机构为所述冷凝管提供冷却液；
[0009]沸腾检测单元，其包括套管、内游动塞和内游动塞高度检测器件，所述套管安装于所述冷凝管正下方，所述内游动塞位于套管内侧，所述内游动塞可沿套管上下移动，所述内游动塞高度检测器件用于检测所述内游动塞在所述套管的高度位置；随着所述内游动塞沿套管向上移动，所述内游动塞与套管之间的间隙逐渐变大；
[0010]控制器，所述控制器根据所述内游动塞高度检测器件检测的内游动塞高度信号，来控制所述温控单元对石墨传热腔室的加热温度，以及控制所述冷凝管单元中冷却液的温度。
[0011]采用本专利技术技术方案，通过石墨传热腔室进行导热，相比油浴锅而言更为方便和清洁；通过沸腾检测单元来将消解样本的沸腾状态量化体现，并通过控制器自动调节加热温度和冷凝温度，以将沸腾状态控制在平稳状态，有效杜绝人工判定误差，确保不同检测批次间的沸腾状态保持一致，提高消解条件的一致性，提升检测准确度。
[0012]进一步地，所述控制器确定并监视内游动塞高度的变化系数，基于所述变化系数的改变来控制所述温控单元对石墨传热腔室的变温速率，并基于所述变化系数的改变来控制所述冷凝管单元中冷却液的变温速率。
[0013]采用上述优选的方案，提高温度调节的响应速度和精度，有助于沸腾状态的平稳保持。
[0014]进一步地，所述沸腾检测单元的套管内壁下半部设有多条沿圆周阵列分布的斜向导向筋，所述内游动塞的下塞体上设有导向槽，所述导向槽与所述斜向导向筋相配合，所述斜向导向筋由下向上逐渐变窄。
[0015]采用上述优选的方案，既能有效规制内游动塞的轴向移动，随着内游动塞的上移，导向槽与斜向导向筋之间的间隙逐渐变大，能够及时将过渡沸腾的水汽向上散发并由冷凝管冷凝回流，以保持稳定的沸腾状态。
[0016]进一步地，所述内游动塞下塞体上设有用于调节导向槽径向深度的调节隙片。
[0017]采用上述优选的方案，能够调节沸腾产生水汽向上散发的速度，提高沸腾检测单元适用范围。
[0018]进一步地，所述内游动塞还包括从所述下塞体中心向上延伸的中心杆，所述套筒的中间位置设有径向延伸的径向导向筋，所述径向导向筋内端面与所述中心杆外周相配合，所述径向导向筋上设有上下贯通的溢流孔。
[0019]采用上述优选的方案，提高内游动塞的轴向移动稳定性。
[0020]进一步地，所述内游动塞的中心杆顶部还设有配重部，所述配重部上设有多道沿圆周阵列分布的滚珠槽，所述滚珠槽内放置配重滚珠。
[0021]采用上述优选的方案，可以通过配重滚珠的数量来调节内游动塞的重量，确保在一般沸腾状态时，内游动塞保持在稳定的高度范围。
[0022]进一步地，消解时，石墨传热腔室的壁体温度维持在170℃
‑
180℃。
[0023]采用上述优选的方案，适应行业检测标准，确保检测结果准确度。
[0024]进一步地，消解时，所述冷却液供给机构为所述冷凝管提供冷却液的温度为4℃
‑
50℃。
[0025]采用上述优选的方案，通过冷凝温度的调节，来控制冷凝回流速度，调整沸腾状态。
[0026]进一步地，所述样本容器为圆柱形石英杯，所述石墨传热腔室与样本容器外轮廓相匹配。
[0027]采用上述优选的方案，方便移载和取放，保持较好的传热性能。
[0028]一种土壤有机质检测方法，包括以下步骤：
[0029]步骤1，将样液加入到样本容器中，并放置到温控单元的石墨传热腔室内，将沸腾检测单元的套管下口抵压于样本容器的上开口；
[0030]步骤2，通过制热元件将石墨传热腔室加热至180℃，在内游动塞发生上移后，通过温控单元调节石墨传热腔室的温度在170℃
‑
180℃上下浮动，同时内游动塞的高度在h1
‑
h2之间浮动，其中h1＜h2；
[0031]步骤3，当内游动塞的高度超过h2后，石墨传热腔室的温度维持在170℃，通过冷却液供给机构降低冷凝管内冷却液的温度，在内游动塞的高度降低到h2以下后，维持当前冷
凝管内冷却液的温度；当冷凝管内冷却液的温度降低至4℃，且内游动塞的高度超过h3,维持时间超过0.5min，则发出报警。
[0032]通过沸腾检测单元来将消解样本的沸腾状态量化体现，并通过控制器自动调节加热温度和冷凝温度，以将沸腾状态控制在平稳状态，有效杜绝人工判定误差，确保不同检测批次间的沸腾状态保持一致，提高消解条件的一致性，提升检测准确度。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是本专利技术一种实施方式的结构示意图；
[0035]图2是本专利技术沸腾检测单元一种实施方式的俯视图；
[0036]图3是图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤有机质检测装置，其特征在于，包括：温控单元，其包括制热元件、石墨传热腔室、散热机构、温度传感器，所述制热元件用于为所述石墨传热腔室供热，所述散热机构用于为所述石墨传热腔室散热，所述温度传感器用于检测石墨传热腔室的壁体温度；样本容器，其用于盛放待消解样液，所述样本容器放置于所述石墨传热腔室内；冷凝管单元，其包括冷凝管和冷却液供给机构，所述冷却液供给机构为所述冷凝管提供冷却液；沸腾检测单元，其包括套管、内游动塞和内游动塞高度检测器件，所述套管安装于所述冷凝管正下方，所述内游动塞位于套管内侧，所述内游动塞可沿套管上下移动，所述内游动塞高度检测器件用于检测所述内游动塞在所述套管的高度位置；随着所述内游动塞沿套管向上移动，所述内游动塞与套管之间的间隙逐渐变大；控制器，所述控制器根据所述内游动塞高度检测器件检测的内游动塞高度信号，来控制所述温控单元对石墨传热腔室的加热温度，以及控制所述冷凝管单元中冷却液的温度。2.根据权利要求1所述的土壤有机质检测装置，其特征在于，所述控制器确定并监视内游动塞高度的变化系数，基于所述变化系数的改变来控制所述温控单元对石墨传热腔室的变温速率，并基于所述变化系数的改变来控制所述冷凝管单元中冷却液的变温速率。3.根据权利要求1所述的土壤有机质检测装置，其特征在于，所述沸腾检测单元的套管内壁下半部设有多条沿圆周阵列分布的斜向导向筋，所述内游动塞的下塞体上设有导向槽，所述导向槽与所述斜向导向筋相配合，所述斜向导向筋由下向上逐渐变窄。4.根据权利要求3所述的土壤有机质检测装置，其特征在于，所述内游动塞下塞体上设有用于调节导向槽径向深度的调节隙片。5.根据权利要求3所述的土壤有机质检测装置，其特征在于，所述内游动塞还包括从所述下塞体中心向上延伸的中心杆，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴兵，吴强，周勇，
申请(专利权)人：浙江优嘉科学仪器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：