土壤中硝酸盐含量的快速检测装置及其检测方法与流程

本发明涉及土壤检测技术领域，是一种土壤中硝酸盐含量的快速检测装置及其检测方法。

背景技术

土壤是陆地生态系统的重要组成部分，其质量的好坏与人们的生活息息相关。但是随着经济的发展，土壤重金属污染不断增加且具有的滞后性、隐蔽性和长期性，已经成为全球关注的环境问题之一。

土壤元素检测是环境监测中非常重要的一部分，土壤元素的前处理-消解决定着测试结果的精确与否。目前主流的消解方法主要有湿法消解、微波消解、高压消解和碱融法消解等消解方法。微波消解法因消解速度快、消耗试剂少、消解效率高等优点被广泛应用。

但是现有方法消解具有以下缺陷：1)过程难以控制，制备的样品溶液多有不溶物，检测时需要静置后取上清液测定，导致多种元素测定不准确；2)且添加高氯酸后，对石墨炉方法的测定有影响；3)消解过程不易控制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种土壤中硝酸盐含量的快速检测装置及其检测方法，其能解决上述的技术缺陷，实现快速、准确测量土壤中的硝酸盐含量。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种土壤中硝酸盐含量的快速检测装置，包括六自由度机器人、测试仪和上位机，在六自由度机器人上设置有机械臂，机械臂上安装有压力传感器，机械臂的前端固定安装有夹持器，测试仪可拆卸的固定在夹持器内，在夹持器的上方还设有固定安装在机械臂上且用于测试仪动作的摄像装置，所述测试仪包括壳体，所述壳体内部设有硝酸盐检测模块，所述硝酸盐检测模块连接有蓄电池，所述壳体上部设有显示器，所述显示器与硝酸盐检测模块连接，在壳体的显示器下部位置处设有操作按键，壳体下部的两侧设有圆柱形的凸起，所述壳体底部设有标签盒，所述标签盒内设有卷状的标签；六自由度机器人和压力传感器均与机器人控制器电连接，机器人控制器、摄像装置和测试仪均与上位机通信连接。

下面是对上述发明技术方案一的进一步优化或/和改进：

优选的，所述壳体的上表面设有一层防尘膜。

优选的，所述摄像装置为360°可旋转的高清摄像头。

优选的，所述壳体上部的背面设有软胶垫。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种土壤中硝酸盐含量的快速检测装置的使用方法，包括以下步骤：

（1）称取土壤样品于消解装置中；

（2）使用微波消解罐进行微波消解，微波消解的条件是：20min内升温至200℃，并保温20min；

（3）配制一系列硝酸盐溶液不同浓度的标准溶液，并采集标准溶液的信息，作为测试样本；

（4）六自由度机器人使用测试仪对每个样本进行检测；六自由度机器人的机械臂将测试仪的硝酸盐检测模块放置于消解装置内，硝酸盐检测模块对土壤样品进行检测，测试出土壤中的硝酸盐的含量。

下面是对上述发明技术方案二的进一步优化或/和改进：

上述还包括将检测出的硝酸盐含量值与相关土壤硝酸盐含量参考值进行比对，获得待测土壤的硝酸盐含量信息。

本发明通过在测试仪的壳体底部设有标签盒，标签盒内设有卷状的标签，在对样品进行检测后可取出标签，在标签上标注该样品的硝酸盐含量情况，方便工作人员查看，壳体下部的两侧设有圆柱形的凸起，通过设有的凸起能够避免夹持器夹持测试仪时打滑滑落。土壤中硝酸盐含量的快速检测装置对土壤的硝酸盐的含量检测速度快、不使用化学试剂，整个过程仅需数分钟，将待检测土壤配制出检测样本即可检测，适合现场、安全、快速获取，易于推广；能够实现检测土壤中硝酸盐含量、检测水体中硝酸盐含量，符合市场需求，具有较大的社会效益。

附图说明

附图1为本发明实施例1的电控结构框图。

附图2为本发明实施例1的测试仪的主视结构示意图。

附图3为本发明实施例1的测试仪左视结构示意图。

附图4为本发明实施例2的流程图。

附图中的编号分别为：1、壳体；2、硝酸盐检测模块；3、蓄电池；4、显示器；5、操作按键；6、标签盒；7、标签；8、凸起；9、防尘膜；10、软胶垫。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1、2、3所示，该土壤中硝酸盐含量的快速检测装置，包括六自由度机器人、测试仪和上位机，在六自由度机器人上设置有机械臂，机械臂上安装有压力传感器，机械臂的前端固定安装有夹持器，测试仪可拆卸的固定在夹持器内，在夹持器的上方还设有固定安装在机械臂上且用于测试仪动作的摄像装置，所述测试仪包括壳体1，所述壳体1内部设有硝酸盐检测模块2，所述硝酸盐检测模块2连接有蓄电池3，所述壳体1上部设有显示器4，所述显示器4与硝酸盐检测模块2连接，在壳体1的显示器4下部位置处设有操作按键5，壳体1下部的两侧设有圆柱形的凸起8，所述壳体1底部设有标签盒6，所述标签盒6内设有卷状的标签7；六自由度机器人和压力传感器均与机器人控制器电连接，机器人控制器、摄像装置和测试仪均与上位机通信连接。

本发明通过在测试仪的壳体1底部设有标签盒6，标签盒6内设有卷状的标签7，在对样品进行检测后可取出标签7，在标签7上标注该样品的硝酸盐含量情况，方便工作人员查看，壳体1下部的两侧设有圆柱形的凸起8，通过设有的凸起8能够避免夹持器夹持测试仪时打滑滑落。

可根据实际需要，对上述土壤中硝酸盐含量的快速检测装置作进一步优化或/和改进：

如附图2、3所示，所述壳体1的上表面设有一层防尘膜9。

如附图1、2、3所示，所述摄像装置为360°可旋转的高清摄像头。

如附图2、3所示，所述壳体1上部的背面设有软胶垫10。

实施例2：如附图1、4所示，一种土壤中硝酸盐含量的快速检测装置的使用方法，包括以下步骤：

（1）称取土壤样品于消解装置中；

（2）使用微波消解罐进行微波消解，微波消解的条件是：20min内升温至200℃，并保温20min；

（3）配制一系列硝酸盐溶液不同浓度的标准溶液，并采集标准溶液的信息，作为测试样本；

（4）六自由度机器人使用测试仪对每个样本进行检测；六自由度机器人的机械臂将测试仪的硝酸盐检测模块放置于消解装置内，硝酸盐检测模块对土壤样品进行检测，测试出土壤中的硝酸盐的含量。

本发明对土壤的硝酸盐的含量检测速度快、不使用化学试剂，整个过程仅需数分钟，将待检测土壤配制出检测样本即可检测，适合现场、安全、快速获取，易于推广；在农业生产中，能够实现检测土壤中硝酸盐含量、检测水体中硝酸盐含量，符合市场需求，具有较大的社会效益。

可根据实际需要，对上述使用土壤中硝酸盐含量的快速检测装置的检测方法作进一步优化或/和改进：

根据需要，还包括将检测出的硝酸盐含量值与相关土壤硝酸盐标准参考进行比对，获得土壤的硝酸盐含量信息。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

实施例中所用原料均为常规市购产品；所用设备均为常规设备；测试方法均为中华人民共和国国家标准方法。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。