光纤探头式土壤养分测试仪制造技术

本实用新型专利技术提出了一种光纤探头式土壤养分测试仪，采用透射式氘灯和会聚式钨灯作为紫外光和可见光的光源，以凹面平场全息光栅作为分光器，利用１０２４像元的二极管线阵（ＮＭＯＳ）检测器实现２００－８００ｎｍ的全波段光谱扫描，采用光程可调的浸入式光纤探头作为测量部件直接插入样本待测溶液中进行相关土壤养分含量的测定，通信和信号处理采用ＡＭＤ处理器。本实用新型专利技术体积小，测量精度高，可在车载条件下完成大部分实验室内完成的土壤养分测试中Ｎ、Ｐ、Ｓ、Ｂ等非金属元素的测定，测试精度与实验室环境的测试相当。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于土壤养分检测领域，尤其涉及一种光纤探头式土壤养分测试仪。
技术介绍
普通的光栅式紫外可见光分光光度计虽然测量精度较高，但由于体积庞大、单色 器难于适应车载震动条件等原因而难于在车载条件下直接使用。近年来，随着光电技术的迅速发展，对分光光度计的小型化、便携式、及直接现场 应用的需求也日益增加。不少研究利用可见近红外光谱技术非接触地测定土壤中的N、P和 有机质含量，该方法虽然能在现场对土壤养分进行快速测定，但需要大量实测数据建立土 壤养分含量的估算模型，其测试准确度和通用性较差也限制了其推广应用。基于滤光式光电比色原理的便携式土壤养分快速测定仪存在滤光器的单色性较 差的问题，难以达到光栅式分光光度计的水平。基于电化学的电极法虽然测试速度快、操作简单，但由于土壤溶液背景复杂，使得 其土壤养分测试的精确度也难于满足测量精度要求。
技术实现思路
本技术针对以上技术中存在的体积大或测量精度不足的问题，提出了一种光 纤探头式土壤养分测试仪，其特征在于，探头模块通过光纤连接于光源模块及分光模块之 间，所述分光模块与检测模块相连，所述检测模块与信号处理模块相连，所述信号处理模块 与显示模块相连；电源模块与所述光源模块相连；控制模块分别与所述电源模块、光源模块以及信号处理模块相连。所述光源模块包括透射式氘灯和会聚式钨灯。所述探头模块为光程可调的浸入式光纤探头。本专利技术体积小，测量精度高，可在车载条件下完成大部分实验室内完成的土壤养 分测试，测试精度与实验室环境的测试相当。以下结合附图对本技术作详细说明附图说明图1为光纤探头式土壤养分测试仪的结构组成。具体实施方式如图1所示，光纤探头式土壤养分测试仪由电源模块、光源模块、探头模块、分光 模块、信号处理模块、控制模块以及显示模块组成。电源模块由220V交流供电和12V锂离子电池组成，负责利用交流电或蓄电池给仪 器为测试仪供电。光源模块包括透射式氘灯和会聚式钨灯，两种灯之间可以独立控制，也可以一起 使用，从而发射出200-800nm的光。光源模块发射的光通过光纤传导至探头模块。探头模块由光程可调的浸入式光纤探头组成，利用光纤将光源模块和分光模块有 机地结合起来，可作为测量部件直接插入样本待测溶液中进行相关土壤养分含量的测定， 从而避免了传统的分光光度计利用比色皿测量时待测溶液需要倒入和倒出比色皿、并需清 洗的繁琐步骤。分光模块由凹面平场全息光栅组成，作为分光器实现同步分光而不影响分辨率。检测模块负责对分光后的光信号进行检测并转化为电信号，该模块由1024像元 的二极管线阵(NMOS)检测器(S3904-1024Q，日本滨松图像有限公司)构成，与凹面平场全 息光栅组合可以实现200-800nm的全波段光谱扫描。经过检测模块的电信号传输至信号处理模块，处理后的数据通过显示模块显示， 显示模块采用320X240点阵的彩色触摸屏作为人机接口来实现。控制模块和信号处理模块均采用AMD处理器(AMD Athlon XP 1700，美国AMD公 司)及I/O接口，负责控制电源和光源的开闭，并检测模块采集的各种原始信息进行分析和处理。本文档来自技高网...

【技术保护点】
光纤探头式土壤养分测试仪，其特征在于，探头模块通过光纤连接于光源模块及分光模块之间，所述分光模块与检测模块相连，所述检测模块与信号处理模块相连，所述信号处理模块与显示模块相连；　　电源模块与所述光源模块相连；　　控制模块分别与所述电源模块、光源模块以及信号处理模块相连。

【技术特征摘要】
1.光纤探头式土壤养分测试仪，其特征在于，探头模块通过光纤连接于光源模块及分 光模块之间，所述分光模块与检测模块相连，所述检测模块与信号处理模块相连，所述信号 处理模块与显示模块相连；电源模块与所述光源模块相连；控制模...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺冬仙，鲁绍坤，胡娟秀，何厚勇，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]