植物叶绿素测量仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种植物叶绿素测量仪。旨在克服费时、破坏植物活体 等问题。该测量仪由计算机、光纤光谱仪和测量探头组成。计算机与光纤光谱 仪电连接，光纤光谱仪与测量探头光纤和电连接。测量探头由激光发生装置(a)、 荧光接收探头(b)和测量探头体(g)组成。荧光接收探头(b)安装在测量探 头体(g)的中轴线上，激光发生装置(a)与荧光接收探头(b)成45°地安 装在测量探头体(g)上，荧光接收探头(b)与光纤光谱仪光纤连接，激光发 生装置(a)与光纤光谱仪电连接。实施测量仪的第二套技术方案中的计算机与 光纤光谱仪都安装了蓝牙无线传输装置，计算机与光纤光谱仪为无线传输方式 的连接。该测量仪对厚、薄叶片的植物皆适用。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测量植物叶绿素的装置，更具体地说，它涉及一种植 物叶绿素测量仪。
技术介绍
氮肥是植物体内氨基酸的组成部分、是构成蛋白质的成分，也是植物进行 光合作用起决定性作用的叶绿素的组成部分。在不同氮肥施用水平下，植物生 长状况和产量都会发生变化。在保证植物产量及品质的前提下，确定最佳施肥 期和最佳施肥量，不仅可以节省用肥量，而且可以减少化肥污染，保护环境。目前，针对植物叶片叶绿素含量及含氮量的测量方法主要为化学方法，可 这种手段由于是以破坏作为活体的植物为前提，所以不是人们想要的方法。另 外由于利用化学药品，其处理等需要很多功夫和时间，也不适用。因此，无损 检测技术近年来在植物氮营养诊断中得到广泛关注，被认为极有发展前途的植 物营养诊断技术。现有技术是用两种不同波长的光分别照射到植物叶片表面， 从植物叶片的另一面接收透射的光，并比较透射光与原照射光的光密度差异， 进而测量出叶绿素的相对含量，这种方法更适合于具有较薄叶片的植物，对于 测量较厚植物叶片叶绿素含量时，测量精度会受到影响。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供了 一 种便携式的对厚、薄叶片的植物皆适用的植物叶绿素测量仪。.为解决上述技术问题，本技术采用了如下技术方案实现的植物叶绿 素测量仪由安装有控制软件的计算机、光纤光语仪和测量探头组成，计算机与 光纤光谱仪之间电连接，光纤光镨仪与测量探头之间是光纤和电连接。所述的测量探头由激光发生装置、荧光接收探头和测量探头体组成。荧光 接收探头安装在测量探头体的中轴线上，激光发生装置与荧光接收探头之间成 45°地安装在测量探头体上，荧光接收探头与光纤光谱仪之间光纤连接，激光 发生装置与光纤光i普仪之间电连接。技术方案中所述的激光发生装置由激光二极管、控制电路组成。激光二极 管的引脚l、引脚2、引脚3分别与控制电路的接线端LD-、接线端LD+、接线 端PD+电连接，控制电路接线端VCC与电源电连接；所述的荧光接收探头主要 由准直透镜组成。荧光接收探头与光纤光谱仪之间采用具有型号为SMA-905标 准接头的光纤(c)连接。实施植物叶绿素测量仪的第二套技术方案是第 一套技术方案中所述的安装有控制软件的计算机与光纤光谱仪都采用安装上蓝牙无线传输装置的计算机与 光纤光谱仪，那么在第二套技术方案中计算机与光纤光谱仪之间是无线传输方 式的连接，安装有蓝牙无线传输装置的光纤光谱仪与测量探头之间是光纤和电 线连接。与现有技术相比本技术的有益效果是1. 本技术所述的植物叶绿素测量仪及叶绿素测量方法解决了传统化学方法4喿作繁瑣、化验费时等缺点，达到测量时间短、操作简单，可操作性强；2. 本技术所述的植物叶绿素测量仪检测植物叶绿素含量时，其测量探 头在植物生长地直接接触植物叶片即可完成，避免了活体破坏，实现了无损检 测；3. 本技术所述的植物叶绿素测量仪及叶绿素测量方法解决了目前一些 测量方法如透射光密度差法在测量较厚植物叶片时遇到的精度不高的问题，测 量精度不受植物叶片厚度影响，测量范围更广；4. 本技术所述的植物叶绿素测量仪测量准确，精度高，对植物叶绿素 含量的测量误差仅为1%左右，对植物叶片氮含量的测量误差低于1%;以下结合附图对本技术作进一步的说明 图l是植物叶绿素测量仪的结构、原理框图2是植物叶绿素测量仪测量探头和植物叶片工作位置关系的主视图； 图3是植物叶绿素测量仪测量探头和植物叶片工作位置关系在图2中A-A 位置的剖^L图4是移去植物叶片后植物叶绿素测量仪测量探头的俯视图5是安装有控制软件的计算机采用安装有控制软件和蓝牙无线传输装置的计算机，光纤光谱仪采用安装有蓝牙无线传输装置的光纤光谱仪，安装有蓝牙无线传输装置的光纤光谱仪与测量探头之间是光纤和电线连接的第二套技术方案的植物叶绿素测量仪的结构、原理框图6是组成激光发生装置的激光二极管引脚示意图； .图7是组成激光发生装置的控制电路的电路原理图； 图8是采用植物叶绿素测量仪测量植物叶绿素含量的流程框图； 图中a.激光发生装置，b.荧光接收探头，c.光纤，d.检测口， c.荧光接收室，f.植物叶片，g.测量探头体,C1-C4.电容，R1-R7.电阻，Ul、 U2.三极管，Zl.齐纳二极管。具体实施方式以下结合附图对本技术作详细的描述为了克服现有化学方法测量植物叶绿素含量时带来的费时、破坏植物活体的缺点；为了克服用两种不同波长的光分别照射到植物叶片表面，从植物叶片的另一面接收透射的光，并比较透射光与原照射光的光密度差异，进而测量出 植物叶绿素相对含量的对于测量较厚植物叶片叶绿素含量时测量精度会受到影响的缺点；本技术提供了一种植物叶绿素测量仪。该植物叶绿素测量仪不 仅可以快速、准确地对植物叶片叶绿素含量进行无损测量，而且还可以通过桢: 物叶片叶绿素含量与植物叶片氮含量的关系，进而对植物氮营养成分的含量进行测量。参阅附图说明图1至图4，植物叶绿素测量仪由安装有控制软件的计算机、光纤光 谱仪和测量探头组成，计算机与光纤光谱仪之间采用高速USB2. Q数据传输接口 电线连接，光纤光谱仪与测量探头之间是光纤和电线连接。因为测量探头是由 激光发生装置a、荧光接收探头b和测量探头体g组成。荧光接收探头b安装 在测量探头体g的中轴线上，激光发生装置a与荧光接收探头b之间成45°地 安装在测量探头体g上，荧光接收探头b与光纤光谱仪之间采用光纤连接，激 光发生装置a与光纤光谱仪之间电线连接。更具体地说，荧光接收探头b包括 型号为C0L-UV/VIS的准直透镜和安装型号为C0L-UV/VIS的准直透镜的壳体， 安装有型号为COL-UV/VIS的准直透镜的壳体安装在测量探头体g的中轴线上， 荧光接收探头b与光纤光谱仪之间采用具有型号为SMA-905标准接头的光纤c 连接。参阅图，6与图7,激光发生装置a由激光二极管、控制电路组成。激光发 生装置a选用波长为660nm，功率为10mw的激光二极管。激光二极管内封装一 个光电二极管，光电二极管可以感应激光二极管发光强弱，并将光强弱信息转 换成反馈电信号传回电路，电路进行自动调节，从而使激光二极管稳定发光。 激光二极管有三个引脚，引脚1为激光二极管的负极，引脚2由激光二极管正 极和光电二极管负极共同组成，引脚3为光电二极管的正极。控制电路由控制芯片、开关电路和发射电路三部分组成。控制芯片采用单 片机89S51，其中Pl.l引脚与光纤光谱仪的触发端口 EXTERNAL I/O PIN"相 连，PI. 0引脚与开关电路相连。开关电路由光电耦合器4N25、緩冲器74LS07和电阻R7组成。光电耦合器 引脚l与电源正极相连，引脚2通过电阻R7、緩冲器与单片机Pl. G引脚相连， 引脚3与发射电^#线端LD+相连，引脚4与电源正极相连。发射电路由三极管Ul、三极管U2、齐纳二极管Zl、电阻R1 ~R6、电容C1-C4 连接构成。激光二极管引脚3与三极管Ul基极(即接线端PD+点)相连，激光 二极管引脚1与三极管U2集电极(即接线端LD-点)相连，激光二极管引脚2 与接线端LD+点相连，并通过光电耦合器与电源正极相连。激光二极管电路工作原理为，单片机通过Pl. 1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物叶绿素测量仪，其特征是所述的植物叶绿素测量仪由安装有控制软件的计算机、光纤光谱仪和测量探头组成，计算机与光纤光谱仪之间电连接，光纤光谱仪与测量探头之间是光纤和电连接；　所述的测量探头由激光发生装置（ａ）、荧光接收探头（ｂ）和测 量探头体（ｇ）组成，荧光接收探头（ｂ）安装在测量探头体（ｇ）的中轴线上，激光发生装置（ａ）与荧光接收探头（ｂ）之间成４５°地安装在测量探头体（ｇ）上，荧光接收探头（ｂ）与光纤光谱仪之间光纤连接，激光发生装置（ａ）与光纤光谱仪之间电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于海业，杨昊谕，张强，肖英奎，张蕾，王淑杰，张一鸣，章志敏，隋媛媛，沈丽，
申请(专利权)人：于海业，杨昊谕，张强，肖英奎，张蕾，王淑杰，张一鸣，章志敏，隋媛媛，沈丽，
类型：实用新型
国别省市：82