便携式土壤有效磷含量的检测装置及检测方法

1.本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种便携式土壤有效磷含量的检测装置及检测方法。


背景技术：

2.有效磷是指土壤中可被植物吸收和利用的磷的总称，磷素是农作物生长和发育过程中不可缺少的重要营养元素之一。当前，为了提高农作物的产量，存在在农作物生长期大量施用化肥和粪肥的现象，导致土壤磷素逐渐积累。当土壤磷素积累到一定程度后，土壤中磷素的释放量大大超出农作物的利用量，从而造成磷素流失，造成水体富营养化。这不仅降低了肥料的利用率，导致经济损失，同时增加了水环境污染的风险。测量有效磷含量可用于了解土壤的供磷能力，对合理施肥，改良土壤，提高农作物产量具有重要参考价值。
3.现有测定土壤有效磷的方法多数是在实验室进行，通常采用浸提法和比色法或分光光度法相结合的方法来测定土壤有效磷含量，通用的浸提法主要包括：olsen法、bray-kurtz法、melich法、氯化钙提取法和氢氧化钠溶液提取法等，通用的浸提法的处理流程主要是先将采集的土壤样品晾晒风干、过筛处理后加入浸提液在振荡机中振荡，化学反应一段时间后将经过振荡处理后的溶液再加入显色剂，再经过一段时间的化学反应后，采用分光光度计等设备进行有效磷含量的测量。整个过程采用专业实验室设备进行分析测试，操作繁琐，耗时长，测量效率低，且需要专业人员操作实验室设备，目前还没有适宜在农田现场便捷地测量土壤有效磷的含量的装置。


技术实现要素：

4.本发明提供一种便携式土壤有效磷含量的检测装置及检测方法，用以解决现有的土壤有效磷含量的测量由于测量设备的限制，存在不方便携带、操作繁琐、测量效率低，不便在农田进行土壤有效磷含量的测量的问题。
5.第一方面，本发明提供一种便携式土壤有效磷含量的检测装置，包括：第一容器、第二容器、第三容器、离心装置、探测装置及控制装置；
6.所述第一容器通过第一输液管路与所述离心装置连接；所述离心装置通过第二输液管路与所述第三容器连接；所述第二容器通过第三输液管路与所述第三容器连接；所述探测装置与所述控制装置连接；
7.所述第一容器用于存储浸提剂；所述第二容器用于存储显色剂，所述离心装置用于对来自所述第一容器的浸提剂与土壤溶液进行离心处理；所述第三容器用于将经过离心处理后的溶液及来自所述第二容器的显色剂混合，得到待测溶液；
8.所述探测装置用于将单色光入射至所述待测溶液，获得从所述待测溶液输出的透过光的第一光强度信号；所述控制装置根据所述第一光强度信号获取所述土壤溶液中的有效磷含量。
9.根据本发明提供的一种便携式土壤有效磷含量的检测装置，所述便携式土壤有效
磷含量的检测装置还包括第四容器，所述第四容器用于存储磷标准溶液；
10.所述探测装置用于将单色光入射至所述磷标准溶液，获得从所述磷标准溶液输出的透过光的第二光强度信号；所述控制装置根据所述第二光强度信号建立定标模型，所述控制装置根据所述第一光强度信号和所述定标模型获取所述土壤溶液中的有效磷含量。
11.根据本发明提供的一种便携式土壤有效磷含量的检测装置，所述探测装置包括光源、单色器和探测器，所述光源、所述单色器和所述探测器沿光路的输送方向依次排布。
12.根据本发明提供的一种便携式土壤有效磷含量的检测装置，所述探测装置还包括移动平台，所述光源、所述单色器和所述探测器设于所述移动平台，所述移动平台与所述控制装置连接，所述移动平台能够在第一位置和第二位置之间移动；
13.在所述移动平台处于第一位置的情况下，所述第三容器位于所述单色器和所述探测器之间；
14.在所述移动平台处于第二位置的情况下，所述第四容器位于所述单色器和所述探测器之间。
15.根据本发明提供的一种便携式土壤有效磷含量的检测装置，所述控制装置包括控制模块和驱动模块，所述控制模块分别与所述驱动模块及所述探测装置连接，所述驱动模块与所述第一输液管路、所述第二输液管路以及所述第三输液管路连接，所述驱动模块用于控制所述第一输液管路、所述第二输液管路以及所述第三输液管路的启动或关闭。
16.根据本发明提供的一种便携式土壤有效磷含量的检测装置，所述第一输液管路包括第一毛细管和第一微量泵，所述第一毛细管的一端与所述第一容器连通，所述第一毛细管的另一端与所述离心装置连通，所述第一微量泵设于所述第一毛细管上，所述第一微量泵和所述离心装置均与所述驱动模块连接。
17.根据本发明提供的一种便携式土壤有效磷含量的检测装置，所述第二输液管路包括第二毛细管、第二微量泵和离子透过膜，所述第二毛细管的一端与所述离心装置连通，所述第二毛细管的另一端与所述第三容器连通，所述第二微量泵和所述离子透过膜设于所述第二毛细管上，所述第二微量泵与所述驱动模块连接，所述离子透过膜供有效磷离子选择性透过。
18.根据本发明提供的一种便携式土壤有效磷含量的检测装置，所述第三输液管路包括第三毛细管和第三微量泵，所述第三毛细管的一端与所述第二容器连通，所述第三毛细管的另一端与所述第三容器连通，所述第三微量泵设于所述第三毛细管上，所述第三微量泵与所述驱动模块连接。
19.根据本发明提供的一种便携式土壤有效磷含量的检测装置，所述控制装置还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述控制模块连接，所述人机交互模块用于进行信息显示，以及接收分别对所述离心装置与所述探测装置执行控制的输入指令，所述控制模块根据输入指令生成相应的控制指令。
20.第二方面，本发明提供一种便携式土壤有效磷含量的检测装置的检测方法，包括：
21.将浸提剂与土壤溶液输送至离心装置，离心装置对浸提剂与土壤溶液的混合液进行离心处理；
22.将经过离心处理后的溶液及显色剂混合，得到待测溶液；
23.将单色光入射至待测溶液，获得从待测溶液输出的透过光的第一光强度信号；
24.根据第一光强度信号获取土壤溶液中的有效磷含量。
25.本发明提供的便携式土壤有效磷含量的检测装置及检测方法，浸提剂沿第一输液管路进入离心装置中与土壤溶液发生消解反应，消解反应后的澄清溶液沿着第二输液管路进入第三容器，显色剂沿着第三输液管路进入第三容器与澄清溶液混合形成待测溶液，探测装置将单色光入射至待测溶液，获得从待测溶液输出的透过光的第一光强度信号，控制装置根据第一光强度信号和定标模型，获取土壤溶液中的有效磷含量。便携式土壤有效磷含量的检测装置携带方便，劳动强度低，可较为便捷、快速地获取土壤有效磷的含量，有利于在农田现场测量土壤有效磷含量的便利性。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
27.图1是本发明提供的便携式土壤有效磷含量的检测装置的结构示意图；
28.图2是本发明提供的探测装置的结构示意图；
29.图3是本发明提供的控制装置的控制结构框图；
30.图4是本发明提供的便携式土壤有效磷含量的检测装置的检测方法的流程图之一；
31.图5是本发明提供的便携式土壤有效磷含量的检测装置的检测方法的流程图之二；
32.附图标记：
33.1：第一容器；
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2：第一毛细管；
34.3：第三毛细管；
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4：第一微量泵；
35.5：液晶显示屏；
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6：离心装置；
36.7：离子透过膜；
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8：第二微量泵；
37.9：第四容器；
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10：第三容器；
38.11：控制装置；
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12：第三微量泵；
39.13：第二容器；
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14：探测装置；
40.1401：光源；
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1402：单色器；
41.1403：探测器；
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15：第二毛细管。
具体实施方式
42.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.下面结合图1至图5描述本发明实施例的土壤有效磷含量的检测装置。
45.如图1所示，本发明实施例提供的便携式土壤有效磷含量的检测装置，包括：第一容器1、第二容器13、第三容器10、离心装置6、探测装置14及控制装置11。
46.第一容器1通过第一输液管路与离心装置6连接；离心装置6通过第二输液管路与第三容器10连接；第二容器13通过第三输液管路与第三容器10连接；探测装置14与控制装置11连接。
47.第一容器1用于存储浸提剂；第二容器13用于存储显色剂，离心装置6用于对来自第一容器1的浸提剂与土壤溶液进行离心处理；第三容器10用于将经过离心处理后的溶液及来自第二容器13的显色剂混合，得到待测溶液；
48.探测装置14用于将单色光入射至待测溶液，获得从待测溶液输出的透过光的第一光强度信号；控制装置11根据第一光强度信号获取土壤溶液中的有效磷含量。
49.具体地，第一容器1用于存储浸提剂，浸提剂可以为0.5mol/l的碳酸氢钠溶液或0.03mol/l氟化铵-0.025mol/l盐酸溶液。第二容器13用于存储显色剂，显色剂为由抗坏血酸、钼酸铵、酒石酸锑钾混合而成的溶液。离心装置6可以为微型离心机。第一容器1和第二容器13为试管或者比色皿。
50.农田主要分为旱田和水田，针对旱田类的农作物，首先将采集的预设重量的土壤样本与纯净水按比例混合，可以理解为将土壤样本与纯净水按照一定的质量比进行混合，制备成待用的土壤溶液；针对水田类的农作物，在水田采集水土溶液后，可以将水土溶液直接作为待用的土壤溶液，将获取的定量体积的土壤溶液放入微型离心机中。第一容器1中的浸提剂沿着第一输液管路进入微型离心机，定量体积的浸提剂进入微型离心机后，微型离心机启动，浸提剂和土壤溶液在微型离心机中发生消解反应，浸提剂和土壤溶液在微型离心机中反应一段时间后，微型离心机关闭。沉淀物聚集在微型离心机的底部，上部为澄清溶液，澄清溶液中含有磷酸根离子。微型离心机可以加速浸提剂和土壤溶液的反应，缩短消解反应所需的时间，提高检测装置的测量效率。
51.然后微型离心机上部的澄清溶液沿着第二输液管路进入第三容器10，之后第二容器13中的显色剂沿着第三输液管路进入第三容器10。定量体积的显色剂进入第三容器10，澄清溶液和显色剂在第三容器10中混合形成待测溶液。
52.此时探测装置14将预设波长的单色光入射至第三容器10，单色光的波长根据实际需求设置，例如预设波长的单色光可以为700nm的单色光，第三容器10内的待测溶液会吸收部分单色光，没有被吸收的单色光会散射出去，探测装置14获得从待测溶液输出的透过光的第一光强度信号。
53.控制装置11中存储有预先建立的定标模型，定标模型为预先建立的定标曲线，定标曲线表征有效磷含量与光强度信号的相关关系。控制装置11将第一光强度信号和定标模型相结合，获取土壤样本中的有效磷的含量。
54.整个测量过程中，不需要操作人员进行浸提剂及显色剂的量取及滴加等操作，极大地减少了操作人员的工作量，浸提剂和土壤溶液在微型离心机中进行消解反应，缩短了
消解反应所需的时间，整个测量时间相比传统实验室方法可缩短近5倍，提高了测量效率。尤其针对水田类的农作物，在水田采集水土溶液后，可利用检测装置直接进行土壤有效磷含量的测定，使得测量更加快速、便捷。
55.在本发明实施例中，浸提剂沿第一输液管路进入离心装置6中与土壤溶液发生消解反应，消解反应后的澄清溶液沿着第二输液管路进入第三容器10，显色剂沿着第三输液管路进入第三容器10与澄清溶液混合形成待测溶液，探测装置14将单色光入射至待测溶液，获得从待测溶液输出的透过光的第一光强度信号，控制装置11根据第一光强度信号和定标模型，获取土壤溶液中的有效磷含量。便携式土壤有效磷含量的检测装置携带方便，劳动强度低，可较为便捷、快速地获取土壤有效磷的含量，有利于在农田现场测量土壤有效磷含量的便利性。
56.如图1所示，在可选的实施例中，便携式土壤有效磷含量的检测装置还包括第四容器9，第四容器9用于存储磷标准溶液。
57.探测装置14将单色光入射至磷标准溶液，获得从磷标准溶液输出的透过光的第二光强度信号，磷标准溶液的浓度不同，第二光强度信号的强弱也不同。在第四容器9中分多次放入不同浓度的磷标准溶液，探测装置14将单色光入射至不同浓度的磷标准溶液，获得从不同浓度的磷标准溶液输出的透过光的多个第二光强度信号。控制装置11根据多个第二光强度信号和磷标准溶液的浓度建立定标模型，定标模型用定标曲线来表示，定标曲线的横坐标表示第二光强度信号的信息，定标曲线的纵坐标表示有效磷含量。
58.控制装置11将第一光强度信号和定标模型中的横坐标进行对比，获取土壤溶液中的有效磷含量。
59.如图2所示，在可选的实施例中，探测装置14包括光源1401、单色器1402和探测器1403，光源1401、单色器1402和探测器1403沿光路的输送方向依次排布。
60.具体地，光源1401采用白色led灯，用于产生复合光。单色器1402用于把复合光分解成不同类型的光，选择单一波长的光通过，例如使得波长为700nm的单色光通过。探测器1403可以选用高可靠、低暗电流、敏感波段在650nm～750nm的ingaas探测器1403，或选择光谱响应范围在300nm～850nm，具有高灵敏度、快速响应的sbknacs型的光电倍增管。
61.探测器1403用于把单色器1402发射的单色光经第三容器10中待测溶液吸收后散射出去的透过光的第一光强度信号转换成第一电信号，第一电信号反映单色光被第三容器10内的待测溶液吸收后的单色光强度。探测器1403还用于把单色器1402发射的单色光经第四容器9中磷标准溶液吸收后散射出去的透过光的第二光强度信号转换成第二电信号，第二电信号反映单色光被第四容器9内的磷标准溶液吸收后的单色光强度。
62.控制装置11包括控制模块，控制模块用于控制和协调控制装置11内的各个模块有序工作，控制模块可以采用型号为stm32f103频率高达700mhz的高性能处理器芯片，控制模块与ad采集电路通信连接，第一电信号通过ad采集电路转换成第一数字信号，控制模块获取第一数字信号信息，根据定标模型获取土壤溶液中的有效磷含量。
63.如图3所示，进一步地，控制模块与光源1401驱动电路通信连接，光源1401驱动电路采用电流源驱动，控制模块通过光源1401驱动电路控制光源1401的启动和关闭。控制模块与单色器1402调节电路通信连接，单色器1402调节电路用于驱动单色器1402，控制模块通过单色器1402调节电路把复合光调节为预设波长的单色光。控制模块与ad采集电路通信
连接，ad采集电路是把探测器1403或光电倍增管的电信号转换成数字信号，供控制模块采集。控制模块与电机驱动电路通信连接，控制模块通过电机驱动电路控制电机的启动或关闭。
64.在可选的实施例中，探测装置14还包括移动平台，光源1401、单色器1402和探测器1403设于移动平台，移动平台与控制装置11连接，移动平台能够在第一位置和第二位置之间移动。
65.在移动平台处于第一位置的情况下，第三容器10位于单色器1402和探测器1403之间；
66.在移动平台处于第二位置的情况下，第四容器9位于单色器1402和探测器1403之间。
67.具体地，光源1401、单色器1402和探测器1403固定在移动平台上，光源1401和单色器1402位于移动平台的一侧，探测器1403位于移动平台的另一侧。电机与移动平台电连接，电机驱动移动平台进行直线运动，电机可以为步进电机。
68.第四容器9和第三容器10均为比色皿，第四容器9和第三容器10位于检测装置的同一侧，第四容器9和第三容器10之间的距离根据实际需求设置，移动平台能够在第三容器10和第四容器9之间移动。
69.需要对第四容器9中的磷标准溶液进行测量时，电机驱动移动平台运动至第四容器9处，第四容器9位于单色器1402和探测器1403之间，白色led灯打开，复合光经过单色器1402后变为波长为700nm的单色光，700nm的单色光入射至第三容器10，磷标准溶液吸收部分单色光，探测器1403把单色光经过第四容器9后的散射光的第二光强度信号转换成第二电信号。第二电信号通过ad采集电路转换成第二数字信号，控制模块获取第二数字信号信息，控制模块根据多个第二数字信号信息和相应的多个磷标准溶液的浓度建立定标模型。
70.需要对第三容器10中的待测溶液进行测量时，电机驱动移动平台运动至第三容器10处，第三容器10位于单色器1402和探测器1403之间，白色led灯打开，复合光经过单色器1402后变为波长为700nm的单色光，700nm的单色光入射至第三容器10，待测溶液吸收部分单色光，探测器1403把单色光经过第三容器10后的散射光的第一光强度信号转换成第一电信号。第一电信号通过ad采集电路转换成第一数字信号，控制模块获取第一数字信号信息，控制模块将第一数字信号信息与定标模型相结合，获取土壤溶液中的有效磷的含量。
71.在本发明实施例中，移动平台能够在第三容器10和第四容器9之间移动，控制装置11根据探测器1403获取的第二光强度信号建立定标模型，控制装置11根据第一光强度信号和定标模型获取土壤溶液的有效磷含量，有利于提高测量精度和测量的便利性。
72.在可选的实施例中，控制装置11包括控制模块和驱动模块，控制模块分别与驱动模块及探测装置连接，驱动模块与第一输液管路、第二输液管路以及第三输液管路连接，驱动模块用于控制第一输液管路、第二输液管路以及第三输液管路的启动或关闭。
73.驱动模块通过控制第一输液管路、第二输液管路、第三输液管路及离心装置6的开启和关闭，确保浸提剂的容量、澄清溶液的容量、显色剂的容量及消解反应的时间满足要求，不需要操作人员参与，劳动强度低。
74.进一步地，控制装置11还包括时钟模块，时钟模块用于检测第一输液管路、第一输液管路、第一输液管路的输送溶液的时长以及离心装置6的运转时长。
75.控制模块根据时钟模块的检测值，向驱动模块发送指令，驱动模块接收指令，控制第一输液管路、第二输液管路、第三输液管路以及离心装置6的启动或关闭。时钟模块可以采用ds11307，为检测提供实时时间。
76.在本发明实施例中，通过驱动模块控制第一输液管路、第二输液管路以及第三输液管路的启动或关闭，不需要操作人员参与，劳动强度低，有利于提高测量效率。
77.在可选的实施例中，第一输液管路包括第一毛细管2和第一微量泵4，第一毛细管2的一端与第一容器1连通，第一毛细管2的另一端与离心装置6连通，第一微量泵4设于第一毛细管2上，第一微量泵4和离心装置6均与驱动模块连接。
78.第一毛细管2的直径为0.2～0.5mm，第一微量泵4驱动第一容器1中的浸提剂沿着第一毛细管2进入离心装置6，从第一容器1中沿着第一毛细管2进入离心装置6中的浸提剂的容量通过第一微量泵4的运转时长来控制，浸提剂和土壤溶液发生消解反应的时长通过离心装置6的运转时长来控制，离心装置6可以为微型离心机，浸提剂和土壤溶液在微型离心机中进行消解反应，极大地缩短了消解反应所需的时间。
79.时钟模块检测第一微量泵4和离心装置6的运转时长，控制模块根据时钟模块的检测值向驱动模块发送指令，驱动模块接收指令控制第一微量泵4和离心装置6的启动和关闭，确保浸提剂的容量和消解反应的时长满足要求，不需要操作人员通过观测时长来启动或关闭第一微量泵4和离心装置6，减少了操作人员的工作量，有利于提高测量效率。
80.在可选的实施例中，第二输液管路包括第二毛细管15、第二微量泵8和离子透过膜7，第二毛细管15的一端与离心装置6连通，第二毛细管15的另一端与第三容器10连通，第二微量泵8和离子透过膜7设于第二毛细管15上，第二微量泵8与驱动模块连接，离子透过膜7供有效磷离子选择性透过。
81.第二毛细管15的直径为0.2～0.5mm，第二微量泵8驱动离心装置6中的澄清溶液进入第三容器10，从离心装置6中沿着第二毛细管15进入第三容器10中的澄清溶液的容量通过第二微量泵8的运转时长来控制，离子透过膜7设于离心装置6和第二微量泵8之间，离子透过膜7为阴离子通过膜，供有效磷离子通过，有效阻止澄清溶液中的铝离子、铁离子等进入第三容器10中。
82.时钟模块检测第二微量泵8的运转时长，控制模块根据时钟模块的检测值向驱动模块发送指令，驱动模块接收指令控制第二微量泵8的启动和关闭，确保进入第三容器10中的澄清溶液的容量满足要求，不需要操作人员通过观测时长来启动或关闭第二微量泵8，减少了操作人员的工作量，有利于提高测量效率。
83.在可选的实施例中，第三输液管路包括第三毛细管3和第三微量泵12，第三毛细管3的一端与第二容器13连通，第三毛细管3的另一端与第三容器10连通，第三微量泵12设于第三毛细管3上，第三微量泵12与驱动模块连接。
84.第三毛细管3的直径为0.2～0.5mm，第三微量泵12驱动第二容器13中的浸提剂沿着第三毛细管3进入第三容器10中，从第二容器13中沿着第三毛细管3进入第三容器10中的显色剂的容量通过第三微量泵12的运转时长来控制。
85.时钟模块检测第三微量泵12的运转时长，控制模块根据时钟模块的检测值向驱动模块发送指令，驱动模块接收指令控制第三微量泵12的启动和关闭，确保进入第三容器10中的显色剂的容量满足要求，不需要操作人员通过观测时长来启动或关闭第三微量泵12，
减少了操作人员的工作量，有利于提高测量效率。
86.在可选的实施例中，控制装置11还包括人机交互模块，人机交互模块与控制模块连接，人机交互模块用于进行信息显示，以及接收分别对离心装置与探测装置执行控制的输入指令，控制模块根据输入指令生成相应的控制指令。
87.具体地，人机交互模块包括液晶显示屏5，液晶显示屏5为用户提供良好的人机交互界面，便于用户对设备参数、测量数据进行操作和查看，用户可以通过液晶显示屏5查看土壤有效磷含量。
88.用户通过液晶显示屏5输入指令，控制模块根据输入指令生成相应的控制指令，如测量指令、显示指令和保存数据指令等。
89.控制装置11还包括存储模块，存储模块用于保存测量的实验数据，例如存储土壤有效磷含量的数据。
90.进一步地，控制装置11还包括电源管理单元，电源管理单元用于提供多路电压。
91.具体地，电源管理单元把3.7v锂电池的电压转换成1.8v、3.3v和5v的电压，供各个模块使用。例如电源管理单元为第一微量泵4、第二微量泵8、第三微量泵12以及离心装置6提供1.8v的工作电压，为光源1401驱动电路、单色器1402调节电路、ad采集电路及电机驱动电路提供3.3v的工作电压，为液晶显示屏5提供5v的工作电压。
92.如图4所示，本发明实施例提供的便携式土壤有效磷含量的检测装置的检测方法，包括：
93.步骤100，将浸提剂与土壤溶液输送至离心装置6，离心装置6对浸提剂与土壤溶液的混合液进行离心处理；
94.步骤200，将经过离心处理后的溶液及显色剂混合，得到待测溶液；
95.步骤300，将单色光入射至待测溶液，获得从待测溶液输出的透过光的第一光强度信号；
96.步骤400，根据第一光强度信号获取土壤溶液中的有效磷含量。
97.具体地，浸提剂沿第一输液管路进入离心装置6中与土壤溶液发生消解反应，消解反应后的澄清溶液沿着第二输液管路进入第三容器10，显色剂沿着第三输液管路进入第三容器10与澄清溶液混合形成待测溶液，探测装置14将单色光入射至待测溶液，获得从待测溶液输出的透过光的第一光强度信号，控制装置11根据第一光强度信号和定标模型，获取土壤溶液中的有效磷含量，可较为便捷、快速地获取土壤有效磷的含量。
98.如图5所示，以下对便携式土壤有效磷含量的检测装置的检测方法进行详细的说明。
99.第一容器1中存储有浸提剂，第二容器13中存储有显色剂，第四容器9中存储有磷标准溶液。
100.在农田中获取土壤样本，将预设重量的土壤样本与纯净水按比例混合，可以理解为将土壤样本与纯净水按照一定的质量比进行混合，制备土壤溶液，量取2ml的土壤溶液放入微型离心机中。
101.控制模块接收到参比测量指令，控制模块控制电机启动，电机驱动探测装置14运动至第四容器9所处的位置，控制模块控制光源1401启动，单色器1402选择700nm的单色光入射至第四容器9中，第四容器9内的磷标准溶液吸收部分单色光，没有被吸收的单色光散
射到探测器1403上，探测器1403获得第二光强度信号，经过光电转换变为第二电信号，经过ad采集电路，转变为第二数字信号，控制装置11根据第二数字信号建立定标模型。
102.控制模块接收到待测溶液测量指令，控制模块向驱动模块发送指令，驱动模块控制第一微量泵4启动，第一微量泵4驱动第一容器1中的浸提剂输送至微型离心机，时钟模块检测第一微量泵4的运转时长，第一微量泵4的运转时长达到第一预设时长，此时微型离心机中的定容体积为5ml，控制模块根据时钟模块的检测值向驱动模块发送指令，驱动模块控制第一微量泵4关闭。
103.然后驱动模块控制微型离心机启动，浸提剂和土壤溶液在微型离心机中发生消解反应，消解反应的时间为3～5分钟，消解反应的时间根据实际需求设置。时钟模块检测微型离心机的运转时长，微型离心机的运转时长达到第二预设时长，控制模块根据时钟模块的检测值向驱动模块发送指令，驱动模块控制微型离心机关闭。沉淀物聚集在微型离心机的底部，上部为澄清溶液。
104.然后驱动模块控制第二微量泵8启动，第二微量泵8驱动微型离心机中的澄清溶液输送至第三容器10中，时钟模块检测第二微量泵8的运转时长，第二微量泵8的运转时长达到第三预设时长，此时第三容器10中的澄清溶液的体积达到2ml，控制模块根据时钟模块的检测值向驱动模块发送指令，驱动模块控制第二微量泵8关闭。
105.然后驱动模块控制第三微量泵12启动，第三微量泵12驱动第二容器13中的显色剂输送至第三容器10中，时钟模块检测第三微量泵12的运转时长，第三微量泵12的运转时长达到第四预设时长，此时第三容器10中的定容体积为5ml，控制模块根据时钟模块的检测值向驱动模块发送指令，驱动模块控制第三微量泵12关闭。澄清溶液和显色剂在第三容器10中反应1～2分钟，形成待测溶液。
106.微型离心机中土壤溶液和浸提剂的含量，第三容器10中澄清溶液和显色剂的含量均根据实际需求设置。
107.控制模块控制电机启动，电机驱动探测装置14运动至第三容器10所处的位置，控制模块控制光源1401启动，单色器1402选择700nm的单色光入射至第三容器10中，第三容器10内的待测溶液吸收部分单色光，没有被吸收的单色光散射到探测器1403上，探测器1403获得第一光强度信号，经过光电转换变为第一电信号，经过ad采集电路，转换为第一数字信号，保存在存储模块中。控制模块根据第一数字信号及定标模型，计算出土壤有效磷的含量。
108.第三容器10设有排液口，对待测溶液测量完成后，待测溶液从排液口排出，由此可进行下一个土壤样本的测量。
109.在进行待测溶液的测量时，可以对多个土壤样本进行测量，取平均值。例如对五个土壤样本进行测量，获取五个土壤有效磷的含量，将五个土壤有效磷的含量的平均值作为农田的土壤有效磷的含量。
110.土壤样本测量完成后，控制模块处于监听指令状态，控制模块接收到显示指令，控制模块控制液晶显示屏5启动，液晶显示屏5会显示土壤有效磷的含量，还可以查询历史测量结果，若显示时间达到设定的时间，液晶显示屏5关闭。
111.控制模块接收到保存数据指令，控制模块会保存测量的土壤有效磷含量的数据信息，如测量数据保存成功，返回到监听指令状态，若保存不成功，会提示用户进行保存。
112.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。