本发明专利技术公开了一种基于多通道离子选择电极法测量土壤肥力的移动装置包括一个下端不闭合的箱体、以及设在箱体前端与机动车辆相连的牵引装置、设在箱体后端上方的控制台和安装在箱体顶部的分体水箱，其特征在于：所述的箱体底部两端均设有行走轮，所述箱体的前端底下方通过转轴安装有一斜坡状V型犁头，并可通过转轴来控制斜坡状V型犁头转动铲土和卸土，所述的箱体顶部靠近分体水箱旁还设置有一GPS，本发明专利技术可在田间自由移动，可使整个定点取土、搅拌、检测、计算、记录过程可控并连续化，无污染，适用于大片田地的多点连续取样检测；灵敏度高，响应时间短，可对土壤定点实时、准确测量；采用多通道离子选择电极同时测量，可同时研究土壤多种养分含量分布情况。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种传感器测量土壤肥力装置，具体的说是一种土壤养分传感器一种基于多通道离子选择电极法测量土壤肥力的移动装置，主要用于土壤肥力的多种养分(硝态氮、铵态氮、磷酸根、过磷酸根、钾离子以及PH值)含量进行实时、在线、无污染地移动检测。
技术介绍
精准农业是近年来国际上农业科学研究的热点领域，是将现代信息技术、生物技术、农业科学技术和农机工程装备技术相结合的新兴农业技术，它由三部分组成:信息获取系统、信息处理系统和智能化的农业机械，其中田间信息的获取技术是精准农业的关键技术；土壤肥力信息在田间信息中具有相当重要的位置，它是衡量土壤提供给植物生长所需要营养元素的能力，对整块田地土壤肥力实时准确地获取，是建立农业地理信息系统的重要内容，可直接指导下一步的精确施肥，为现代农业生产提供可靠的决策支持，保护农业生态环境，保护土壤等自然资源，获得更高产量和更大经济效益；传统离子选择电极法对土壤养分的检测多以田间取样、实验室检测为主，存在样品代表性不足、分析效率低、成本高、实时性差等缺点，很难实现对整块田地土壤肥力的全面了解。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可在田间自由移动，可使整个定点取土、搅拌、检测、计算、记录、倾倒和冲洗过程可控并连续化，且用水代替实验室用萃取剂，无污染，不破坏测试体系，适用于大片田地的多点连续取样检测装置；其灵敏度高，多数离子选择电极灵敏度可达lmg/L，且其响应时间短，仅需几分钟甚至更短，可对土壤定点实时、准确测量；采用多通道离子选择电极同时测量，可同时研究土壤多种养分含量分布情况。本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现，—种基于多通道离子选择电极法测量土壤肥力的移动装置包括一个下端不闭合的箱体、以及设在箱体前端与机动车辆相连的牵引装置、设在箱体后端上方的控制台和安装在箱体顶部的分体水箱，其特征在于:所述的箱体底部两端均设有行走轮，所述箱体的前端底下方通过转轴安装有一斜坡状V型犁头，并可通过转轴来控制斜坡状V型犁头转动铲土和卸土 ；所述的箱体顶部靠近分体水箱旁还设置有一 GPS。所述的箱体内底部设置有一样品池，所述的样品池的高度与斜坡状V型犁头最高点一致，便于将斜坡状V型犁头中的土壤卸载至样品池中，样品池四周还设有样品台，所述的样品台内设有用于记录每次取土壤以及所配置土壤溶液质量的压力传感器。所述的箱体两侧分别设有滑轨，所述的两滑轨上分别安装有滑轨座，所述的样品池通过旋转轴分别与两滑轨上的滑轨座相连，所述的滑轨座通过旋转轴并带动样品池在滑轨上平行移动，同时样品池可通过旋转轴带动实现自由旋转，便于测量结束后将土壤及时倾倒。所述的箱体内部上方设置有一探头安装隔板，所述的安装隔板上设置有超声探头和检测探头，其两探头之间呈V型状，同时两探头的延长线会合于样品池中心处，所述的超声探头安装有套筒，并可通过套筒实现探头自由伸缩。所述的检测探头包括:一个温度传感探头、一个参比电极和六个离子选择电极，所述的温度传感探头和离子选择电极分部在参比电极四周，所述的六个离子选择电极分别为硝酸根电极、铵根电极、磷酸根电极、过磷酸根电极、钾离子电极以及PH电极，所述的温度传感探头、参比电极以及离子选择电极上分别安装有套筒，并可通过套筒来实现温度传感探头、参比电极以及离子选择电极自由伸缩。所述的分体水箱分别装有去离子水和普通水，所述分体水箱底部分别设有两根水管，其中一根穿过安装隔板通往样品池内，用作配置土壤溶液，另一根也是穿过安装隔板通往样品台，用作冲洗样品台和其它部件，所述分体水箱顶部设有一阀门，并通过阀门来实现供水和水量调节。本专利技术整个电路系统位于箱体内部安装隔板的上方，是由电源、控制模块、控制器、存储器和显示器组成，所述的控制模块为DSP (微处理器芯片)或FPGA (可编程逻辑器件)等高速通用控制芯片其中任意一种，并通过DSP(微处理器芯片)或FPGA(可编程逻辑器件)来控制取土模块、搅拌模块、检测探头以及冲洗模块的启动及其移动位置。所述的控制器由信号采集器、A/D转换电路、信息处理电路和数据运算器组成；所述的检测探头上的离子选择电极、参比电极、温度传感探头、压力传感器以及GPS的输出端分别与控制器上的信号采集器的输入端相连。所述的信息处理电路包括放大器和滤波器，通过放大器和滤波器可对各检测期间所测得的电信号进行放大和滤波等处理。所述的控制器的输出端口分别连接存储器和显示器。本专利技术具有以下明显的优势和有益效果:1、装置简便，可在田间自由移动，可使整个定点取土、搅拌、检测、计算、记录、倾倒和冲洗过程可控并连续化，且用水代替实验室用萃取剂，无污染，不破坏测试体系，适用于大片田地的多点连续取样检测；2、灵敏度高，多数离子选择电极灵敏度可达lmg/L，且其响应时间短，仅需几分钟甚至更短，可对土壤定点实时、准确测量；3、采用多通道离子选择电极同时测量，可同时研究土壤多种养分含量分布情况。附图说明图1为本专利技术侧面剖示图；图2为本专利技术样品池与滑轨连接示意图；图3为本专利技术检测探头结构示意图；图4为本专利技术检测探头上的离子选择电极、参比电极和温度传感探头的分部图；图5为本专利技术整个控制系统示意图。其中:1_箱体；2-牵引装置；3-控制台；4_分体水箱；5_行走轮；6-斜坡状V型犁头；7-GPS ;8-样品池；9-滑轨；10-滑轨座；11-旋转轴；12_安装隔板；13_超声探头；14-检测探头；15_套筒；16_压力传感器；17_水管；18_阀门；19_电路系统；20_参比电极；21-离子选择电极；22_温度传感探头；23_样品台；24_转轴；211_铵根电极；212_硝酸根电极；213_磷酸根电极；214_过磷酸根电极；215_钾离子电极；216_pH电极。具体实施例方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。如图1-5所示，一种基于多通道离子选择电极法测量土壤肥力的移动装置包括一个下端不闭合的箱体1、以及设在箱体I前端与机动车辆相连的牵引装置2、设在箱体I后端上方的控制台3和安装在箱体I顶部的分体水箱4，其特征在于:箱体I底部两端均设有行走轮5，所述箱体I的前端底下方通过转轴24安装有一斜坡状V型犁头6，并可通过转轴24来控制斜坡状V型犁头6转动铲土和卸土 ；所述的箱体I顶部靠近分体水箱4旁还设置有一 GPS7。箱体I内底部设置有一样品池8，样品池8的高度与斜坡状V型犁头6最高点一致，便于将斜坡状V型犁头6中的土壤卸载至样品池8中，样品池8四周还设有样品台23，样品台23内设有用于记录每次取土壤以及所配置土壤溶液质量的压力传感器16。箱体I两侧分别设有滑轨9，两滑轨9上分别安装有滑轨座10，样品池8通过旋转轴11分别与两滑轨9上的滑轨座10相连，滑轨座10通过旋转轴11并带动样品池8在滑轨9上平行移动，同时样品池8可通过旋转轴11带动实现自由旋转，便于测量结束后将土壤及时倾倒。箱体I内部上方设置有一探头安装隔板12，安装隔板12上设置有超声探头13和检测探头14，其两探头之间呈V型状，同时两探头的延长线会合于样品池8中心处，超声探头13安装有套筒15，并可通过套筒15实现探头自由伸缩。检测探头14包括:一个温度传感探头22、一个参比电极20和六个本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于多通道离子选择电极法测量土壤肥力的移动装置包括一个下端不闭合的箱体、以及设在箱体前端与机动车辆相连的牵引装置、设在箱体后端上方的控制台和安装在箱体顶部的分体水箱，其特征在于：所述的箱体底部两端均设有行走轮，所述箱体的前端底下方通过转轴安装有一斜坡状V型犁头，并可通过转轴来控制斜坡状V型犁头转动铲土和卸土，所述的箱体顶部靠近分体水箱旁还设置有一GPS。
【技术特征摘要】
1.一种基于多通道离子选择电极法测量土壤肥力的移动装置包括一个下端不闭合的箱体、以及设在箱体前端与机动车辆相连的牵引装置、设在箱体后端上方的控制台和安装在箱体顶部的分体水箱，其特征在于:所述的箱体底部两端均设有行走轮，所述箱体的前端底下方通过转轴安装有一斜坡状V型犁头，并可通过转轴来控制斜坡状V型犁头转动铲土和卸土，所述的箱体顶部靠近分体水箱旁还设置有一 GPS。2.根据权利要求1所述一种基于多通道离子选择电极法测量土壤肥力的移动装置，其特征在于:所述的箱体内底部设置有一样品池，所述的样品池的高度与斜坡状V型犁头最高点一致，所述的样品池四周设有样品台，所述的样品台内设有用于记录每次取土壤以及所配置土壤溶液质量的压力传感器。3.根据权利要求1所述一种基于多通道离子选择电极法测量土壤肥力的移动装置，其特征在于:所述的箱体两侧分别设有滑轨，所述的两滑轨上分别安装有滑轨座，所述的样品池通过旋转轴分别与两滑轨上的滑轨座相连，所述的滑轨座通过旋转轴并带动样品池在滑轨上平行移动，同时样品池可通过旋转轴带动实现自由旋转。4.根据权利要求1所述一种基于多通道离子选择电极法测量土壤肥力的移动装置，其特征在于:所述的箱体内部上方设置有一探头安装隔板，所述的安装隔板上设置有超声探头和检测探头，其两探头之间呈V型状，同时两探头的延长线会合于样品池中心处，所述的超声探头安装有套筒，并可通过套筒实现探头自由伸缩。5.根据权利要求1所述一种基于多通道离子选择电极法测量土壤肥力的移动装置，其特征在于:所述的检测探头包括:一个温度传感探头、一个参比电极和六个离子选择电极，所述的温度传感探头和离子选择电极分布在参比电极四周，所述的六个离子选择电极分别为铵根电极、硝酸根电极、磷酸根电极、过磷酸根电极、钾离子电极以...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪玉冰，庄重，张强，鲁翠萍，汪六三，曹会彬，孙玉香，宋良图，王儒敬，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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