一种基于光谱技术的土壤成分分析系统及装置的制作方法

本发明涉及光谱土壤分析领域，具体而言，涉及一种基于光谱技术的土壤成分分析系统及装置。

背景技术：

1、土壤吸收和反射光波的特性与土壤的成分、结构和质地密切相关，土壤样品在特定波长范围内的反射率和吸收率可以直接反映出土壤的生物化学特征，通过对土壤样品进行光谱分析，可以获取有关土壤物理、化学和生物学特征的大量信息，是土壤科学领域研究的一项重要手段。

2、传统的土壤成分分析系统需要先提取土壤样本再送至实验室进行分析，耗时过长，也正因过程中耗时较长，土壤样本受环境影响或保存不当皆会导致土壤分析结果发生误差。

3、例如：中国发明专利(申请号：cn202110497684.0)所公开的“一种土壤成分含量检测智能分析系统及分析装置”，其说明书公开：目前，现有的土壤成分检测设备，需要将待测土壤送至实验室中进行检测，工作繁琐、工作效率低，检测成本较大；同时，由于土壤成分十分复杂，土壤质地、湿度、有机质、氧化铁等的含量都会对土壤光谱特征产生影响，土壤样品异位检测可能存在土壤变性，影响检测结果；上述专利可以佐证现有技术存在的缺陷。

4、因此我们对此做出改进，提出一种基于光谱技术的土壤成分分析系统及装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对目前存在的传统的土壤成分分析系统中先提取土壤样本再送至实验室进行分析，土壤样本受环境影响或保存不当皆会导致结果发生误差。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下基于光谱技术的土壤成分分析系统及装置，以改善上述问题。

3、本申请具体是这样的：

4、一种基于光谱技术的土壤成分分析系统，包括：

5、光源：用于发射特定波长的光；

6、光谱检测模块：采用光电二极管阵列，用于高精度地测量土壤样品在不同波长下的光谱反射率及吸收率，获取土壤样品的光谱信息；

7、数据分析处理模块：用于处理测量到的光谱数据，并根据预先建立的模型推断土壤中的成分；

8、用户界面：用于显示土壤成分分析结果。

9、作为本申请优选的技术方案，所述光源采用激光二极管，其波长范围可根据土壤成分分析的需要由工作人员实地进行选择。

10、作为本申请优选的技术方案，所述光谱检测模块包括检测装置，用于检测土壤样品并提供数据至光谱检测模块，所述光谱检测模块通过多通道测量，实现对土壤样品的全谱段及特定波长范围的连续测量。

11、作为本申请优选的技术方案，所述数据分析处理模块可通过与土壤样品的光谱数据进行比对，使用模型拟合准确推断土壤中的成分含量。

12、作为本申请优选的技术方案，数据分析处理模块包括数据集成单元，与各地环境监测站点数据进行集成。

13、作为本申请优选的技术方案，所述用户界面包括人机交互单元，允许用户根据需要选择和调整不同的数据处理方法、模型参数或结果展示方式。

14、一种基于光谱技术的土壤成分分析装置，包括检测组件，所述检测组件的顶部固定连接有固定把手，所述固定把手正背面的两侧均固定连接有定位环，所述定位环的外侧活动连接有l型支撑柱，所述定位环外侧的底部固定连接有清洁松土组件，所述清洁松土组件包括第一旋转组件，所述第一旋转组件位于所述固定把手的正面。

15、作为本申请优选的技术方案，所述检测组件包括检测把手，所述检测把手的一侧固定连接有控制按钮，所述检测把手的底部活动卡接有电源，所述检测把手的顶部固定连接有检测主机，所述检测主机的一侧固定连接有光谱发射端，所述检测主机的一侧固定连接有玻璃板，所述检测主机底部的一侧固定连接有u型固定板，所述u型固定板的一侧固定连接有电动伸缩套管，所述电动伸缩套管的内侧活动连接有电动伸缩内管。

16、作为本申请优选的技术方案，所述固定把手包括把手主体，所述把手主体一侧的顶部活动卡接有第一固定块，所述第一固定块的一侧固定连接有原型把手，所述第一固定块的另一侧固定连接有定位条，所述定位条的底部固定连接有橡胶条。

17、作为本申请优选的技术方案，所述清洁松土组件也包括转换组件，所述转换组件底部的一侧固定连接有第二旋转组件，所述第二旋转组件的外侧与所述第一旋转组件活动卡接。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果：

19、在本申请的方案中：

20、1.为了解决现有技术中送至实验室的土壤样本受环境影响或保存不当皆会导致结果发生误差的问题，通过在土壤成分分析装置上内置土壤成分分析系统，相比传统的土壤成分分析方法，该系统可以在实地进行快速、准确的土壤成分分析，无需将样品带回实验室进行处理，节省了时间和人力资源；

21、2.为了解决现有技术中便携式土壤检测设备检测时存在检测端不能稳定贴合地面导致检测结果有误差的问题，通过设置的定位环和固定把手，定位环用于连接固定把手、清洁松土组件和l型支撑柱，固定把手可以作为定位环顶部的支撑杆，清洁松土组件可以作为定位环底部的支撑杆，与l型支撑柱配合，实现了检测组件在检测土壤成分时检测端与地面平行，起固定作用；

22、3.本申请通过设置的第一旋转组件和第二旋转组件，在电动伸缩套管与电动伸缩内管完全收缩时第一旋转组件与第二旋转组件整体与l型支撑柱处于同一水平面，辅助l型支撑柱对检测组件整体的支撑，可以对检测时设备的固定起辅助作用；

23、4.通过设置的第一旋转组件和第二旋转组件，在电动伸缩套管与电动伸缩内管推出将第一旋转组件与第二旋转组件的另一侧与检测组件的一侧在同一平面时第一旋转组件与第二旋转组件能够清洁设备检测口附着的土壤，解决了现有技术中检测土壤后检测口端附着泥土对下次检测产生干扰的问题；

24、5.为了解决现有技术中经历雨雪天气后土壤表面含水量高导致土壤成分分析不准确的问题，本申请通过设置的第一旋转组件和第二旋转组件，在电动伸缩套管与电动伸缩内管推出将第一旋转组件与第二旋转组件的另一侧远离检测组件的一侧时第一旋转组件和第二旋转组件旋转，实现了对检测位置的土壤进行松动，方便检测较深处土壤确保检测结果的准确性；

25、6.通过设置的固定把手，工作人员可通过提起把手主体作为把手拿取设备，避免直接通过检测把手出现误触控制按钮的情况，避免在系统中留下空数据、废数据；

26、7.通过设置的固定把手，通过第一固定块、原型把手、定位条和橡胶条配合用于清洁设备表面的灰尘，工作人员可以在工作后直接对设备表面进行清洁，无需额外准备清洁物品，节省成本。

技术特征：

1.一种基于光谱技术的土壤成分分析系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于光谱技术的土壤成分分析系统，其特征在于，所述光源采用激光二极管，其波长范围可根据土壤成分分析的需要由工作人员实地进行选择。

3.根据权利要求2所述的一种基于光谱技术的土壤成分分析系统，其特征在于，所述光谱检测模块包括检测装置，用于检测土壤样品并提供数据至光谱检测模块，所述光谱检测模块通过多通道测量，实现对土壤样品的全谱段及特定波长范围的连续测量。

4.根据权利要求3所述的一种基于光谱技术的土壤成分分析系统，其特征在于，所述数据分析处理模块可通过与土壤样品的光谱数据进行比对，使用模型拟合准确推断土壤中的成分含量。

5.根据权利要求4所述的一种基于光谱技术的土壤成分分析系统，其特征在于，所述数据分析处理模块包括数据集成单元，与各地环境监测站点数据进行集成。

6.根据权利要求5所述的一种基于光谱技术的土壤成分分析系统，其特征在于，所述用户界面包括人机交互单元，允许用户根据需要选择和调整不同的数据处理方法、模型参数或结果展示方式。

7.一种基于光谱技术的土壤成分分析装置，使用如权利要求6所述的基于光谱技术的土壤成分分析系统，其特征在于，包括检测组件(1)，所述检测组件(1)的顶部固定连接有固定把手(2)，所述固定把手(2)正背面的两侧均固定连接有定位环(3)，所述定位环(3)的外侧活动连接有l型支撑柱(5)，所述定位环(3)外侧的底部固定连接有清洁松土组件(4)，所述清洁松土组件(4)包括第一旋转组件(402)，所述第一旋转组件(402)位于所述固定把手(2)的正面。

8.根据权利要求7所述的一种基于光谱技术的土壤成分分析装置，其特征在于，所述检测组件(1)包括检测把手(101)，所述检测把手(101)的一侧固定连接有控制按钮(102)，所述检测把手(101)的底部活动卡接有电源(103)，所述检测把手(101)的顶部固定连接有检测主机(104)，所述检测主机(104)的一侧固定连接有光谱发射端(105)，所述检测主机(104)的一侧固定连接有玻璃板(106)，所述检测主机(104)底部的一侧固定连接有u型固定板(107)，所述u型固定板(107)的一侧固定连接有电动伸缩套管(108)，所述电动伸缩套管(108)的内侧活动连接有电动伸缩内管(109)。

9.根据权利要求8所述的一种基于光谱技术的土壤成分分析装置，其特征在于，所述固定把手(2)包括把手主体(201)，所述把手主体(201)一侧的顶部活动卡接有第一固定块(202)，所述第一固定块(202)的一侧固定连接有原型把手(203)，所述第一固定块(202)的另一侧固定连接有定位条(204)，所述定位条(204)的底部固定连接有橡胶条(205)。

10.根据权利要求9所述的一种基于光谱技术的土壤成分分析装置，其特征在于，所述清洁松土组件(4)也包括转换组件(401)，所述转换组件(401)底部的一侧固定连接有第二旋转组件(403)，所述第二旋转组件(403)的外侧与所述第一旋转组件(402)活动卡接。

技术总结
本申请提供了一种基于光谱技术的土壤成分分析系统及装置，包括光源。为了解决现有技术中送至实验室的土壤样本受环境影响或保存不当皆会导致结果发生误差的问题，通过在土壤成分分析装置上内置土壤成分分析系统，相比传统的土壤成分分析方法，该系统可以在实地进行快速、准确的土壤成分分析，无需将样品带回实验室进行处理，节省了时间和人力资源；通过设置的第一旋转组件和第二旋转组件，在电动伸缩套管与电动伸缩内管完全收缩时第一旋转组件与第二旋转组件整体与L型支撑柱处于同一水平面，辅助L型支撑柱对检测组件整体的支撑，可以对检测时设备的固定起辅助作用。

技术研发人员：郑学辉,高宇,屈小燕
受保护的技术使用者：四川巴斯德环境保护科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15