一种便携式土壤养分快速检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种便携式土壤养分快速检测装置，具体涉及一种基于可见/近红外光谱技术的便携式土壤养分实时快速检测装置。
【背景技术】
[0002]土壤养分是由土壤提供给植物生长所须的营养元素，它是反映土壤肥力的重要指标。现代农业中，变量施肥重要的环节就是了解土壤养分的分布情况，而快速的分析测试出土壤中养分含量一直是现代农业的瓶颈。传统的土壤养分含量检测方法主要以化学实验分析方法为主，这样就存在着样品的采集、前期预处理、化学实验分析、分析效率低、高成本、实时性差等缺点，不能实现快速、实时的测量。实时了解土壤的养分信息是数字化农业的基础部分之一，对指导农业科学生产具有重要意义。
[0003]考虑到土壤养分各种元素的检测要求，目前还没有出现一种能够稳定、快速、准确地检测土壤养分实时信息的轻便易携带型装置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的为了解决现有土壤养分检测装置的不足，提供一种基于可见/近红外光谱技术的便携式土壤养分实时快速检测装置，以实现快速、准确、无损和现场检测的目的。
[0005]实现本发明目的的技术方案为:一种便携式土壤养分快速检测装置，它具有一壳体结构，壳体由上部分和下部分组成，其中
[0006]下部分主要有取土不锈钢头、土壤挡板、可开挡板、光学探头、光源、光谱仪、电源、开关组成，所述光谱仪(6)的光谱范围为300-1000nm;
[0007]上部分主要有手柄、GPS模块、显示器槽、显示器、网络模块，所述显示器分别与GPS模块、网络模块、电源电连接，显示器放置在显示器槽中，电源分别对GPS模块、网络模块、光源供电，RS232接口。
[0008]所述的光源为左右对称的两光源，两光源各轴线与壳体中心轴线具有一定夹角，两光源在可开挡板处聚交，使得出射光照射到土壤样品上时不出现镜面反射。
[0009]所述的GPS模块(10)通过所述RS232接口与所述显示器(11)连接。
[0010]所述土壤挡板中间含孔，使得光源发出的可见光和近红外光照射到土壤上样品。
[0011]该装置可以对土壤样品中的氮、磷、钾、有机质进行检测。
[0012]本发明与现有装置相比，具有的有益效果是:
[0013]1)本发明的装置所采用光源为左右对称的两光源，且两光源各轴线倾斜在可开挡板处聚交，与壳体中心轴线间的具有一定的夹角位，使得出射光照射到土壤样品上时不出现镜面反射；
[0014]2)本发明的装置结构紧凑，体积小，易于携带，且完全适合现场快速、实时检测，可实现快速实时的测得此土壤样品点的营养成分(如有:氮、磷、钾、有机质等)的检测。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的总体结构示意图；
[0016]图2是本发明上部分的结构示意图；
[0017]附图中图号标记:
[0018]取土不锈钢头(1)、土壤挡板(2)、可开挡板(3)、光学探头(4)、光源(5)、光谱仪
(6)、连接线(7)、电源(8)、手柄(9)、GPS模块(10)、显示器(11)、显示器槽(12)、网络模块
(13)、壳体(14)、开关(15)。
【具体实施方式】
[0019]本发明实施例一种基于可见/近红外光谱技术的便携式土壤养分实时快速检测装置，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0020]如图1和图2所示为便携式土壤养分快速检测装置的总体结构，它具有一壳体14结构，壳体14由上部分和下部分组成，其中，
[0021]下部分主要有取土不锈钢头1、土壤挡板2、可开挡板3、光学探头4、光源5、光谱仪
6、电源8、开关15组成，其中光谱仪6选择的光谱范围为300-1 OOOnm ；
[0022]上部分主要有手柄9、GPS模块10、显示器槽12、显示器11、网络模块13，显示器11分别与GPS模块10、网络模块13、电源8电连接，显示器11放置在显示器槽12中，电源8分别对GPS模块10、网络模块13、光源5供电，RS232接口，GPS模块10通过RS232接口与所述显示器11连接。
[0023]光源5可发出可见光和近红外光，可以对土壤样品进行光谱检测。光源发出的可见光和近红外光经光学探头照射到土壤样本表面，光线经过漫反射后，光学探头4检测后的信息传给光谱仪6。
[0024]光源5为左右对称的两光源，两光源各轴线与壳体14中心轴线具有一定夹角，两光源在可开挡板3处聚交，使得出射光照射到土壤样品上时不出现镜面反射。土壤挡板2中间含孔，使得光源5发出的可见光和近红外光照射到土壤上样品。
[0025]该装置可以对土壤样品中营养成分氮、磷、钾、有机质等养分进行快速、实时检测。
[0026]本发明便携式土壤养分快速检测装置的工作过程，包括下列步骤:
[0027]1)将双手紧握两边的手柄9，用力向下压，将取土不锈钢头1插入要检测的土壤中；
[0028]2)点击开机按钮，打开显示器11中包含的与光谱仪6相对应的应用软件进行设置，即显示器11与光谱仪6连接，然后开启光源5;
[0029]3)打开壳体14下部分的开关15，于是光源5发出的光线照射在所取土壤上，光学探头4检测后的信息传给光谱仪6，从而使光谱信息转变为数字信息；
[0030]4)点击显示器11中与光谱仪6相对应的应用软件界面上的测算按钮，即可快速实时的测得此土壤样品点的营养成分(如有:氮、磷、钾、有机质等)的数据，并同时通过GPS模块10记下所采样品点的全球经玮度信息；
[0031]5)土壤养分检测完毕后，可通过网络模块13向实验中心发送检测数据，以方便与实验室分析员进行实时的数据分析；
[0032]6)做完以上操作后，显示器11中与光谱仪6相对应的应用软件界面上的退出按钮，关闭显示器11，关闭光源4，关闭开关15，将取土不锈钢头1进行清洗后即可把该检测装置放于合适位置。
【主权项】
1.一种便携式土壤养分快速检测装置，它具有一壳体(14)结构，壳体(14)由上部分和下部分组成，其特征在于， 下部分主要有取土不锈钢头(1)、土壤挡板(2)、可开挡板(3)、光学探头(4)、光源(5)、光谱仪(6)、电源(8)、开关(15)组成，所述光谱仪(6)的光谱范围为300-1000nm; 上部分主要有手柄(9)、GPS模块(10)、显示器槽(12)、显示器(11)、网络模块(13)，所述显示器(11)分别与GPS模块(10)、网络模块(13)、电源(8)电连接，显示器(11)放置在显示器槽(12)中，电源(8)分别对GPS模块(10)、网络模块(13)、光源(5)供电，RS232接口。2.根据权利要求1所述的一种便携式土壤养分快速检测装置，其特征在于，所述的光源(5)为左右对称的两光源，两光源各轴线与壳体(14)中心轴线具有一定夹角，两光源在可开挡板(3)处聚交，使得出射光照射到土壤样品上时不出现镜面反射。3.根据权利要求2所述的一种便携式土壤养分快速检测装置，其特征在于，所述的GPS模块(10)通过所述RS232接口与所述显示器(11)连接。4.根据权利要求3所述的一种便携式土壤养分快速检测装置，其特征在于，所述土壤挡板(2)中间含孔，使得光源(5)发出的可见光和近红外光照射到土壤上样品。5.根据权利要求1-3任一所述的一种便携式土壤养分快速检测装置，其特征在于，它可以对土壤样品中营养成分氮、磷、钾、有机质进行检测。
【专利摘要】本实用新型公开了一种便携式土壤养分快速检测装置，属于土壤养分的实时检测领域。一种便携式土壤养分快速检测装置，它具有一壳体结构，壳体由上部分和下部分组成，下部分主要有取土不锈钢头、土壤挡板、可开挡板、光学探头、光源、光谱仪、电源、开关组成；上部分主要有手柄、GPS模块、显示器槽、显示器、网络模块，显示器分别与GPS模块、网络模块、电源电连接，显示器放置在显示器槽中，电源分别对GPS模块、网络模块、光源供电。本结构简单紧凑、体积小、重量轻、便于移动和携带、检测方便快捷，适用于现场土壤养分检测。
【IPC分类】G01N21/49
【公开号】CN205139009
【申请号】CN201520905088
【发明人】刘燕德, 姜小刚, 陈哲迪, 王海阳, 欧阳爱国
【申请人】华东交通大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月15日