一种便携式植物营养水平的检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种便携式植物营养水平的检测装置，特别是涉及便携式植物体内硝氮营养水平的检测装置。
【背景技术】
[0002]硝氮是植物体内生长代谢必不可少的营养元素，氮是植物体内许多重要有机化合物的成份，包括蛋白质、叶绿素、核酸以及多种生物酶，因此硝氮的缺失和过分施用都会导致作物产量的下降。
[0003]现有分析植物硝氮的方法很多，如蒸馏法、扩散法以及浓硫酸硝煮法等。虽然上述方法检测精度较高，但是其耗时比较长，实验成本较高，且其对于植物而言有着不可修复性的毁坏效果。
[0004]离子微电极可以快速精确检测作物体内硝氮的营养水平，通过检测植物体内的硝酸根离子的浓度可以分析硝氮的含量。专利号200510088935.0公布一种便携式植物氮素和水分含量的无损检测方法及测量仪器，其是通过检测光对鲜叶片的透过率来计算植物营养水平，但是其仪器成本较高。专利号201310164638.4公开了一种基于高光谱的植物叶片氮素丰缺快速无损高准确率的鉴别方法，同样其系统较为庞大，无法实时实地的检测作物营养水平。Sutter公司2012年研发了一种离子微电极检测系统，但是其系统比较庞大，不利于实时活体无损检测作物离子浓度，并且因为其微电极裸露在外，微电极锥端极易受损且十分不安全，极大地增加了检测成本。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种便携式植物营养水平的检测装置，以降低检测成本、确保检测的实时性以提尚检测的准确性。
[0006]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:
一种便携式植物营养水平的检测装置，包括外部壳体和检测电路，其特征在于:
所述外部壳体由传动轴A (1)、皮带轮A (2)、电极支架(3)、上夹板(19)、凹台(4)、皮带(5)、皮带轮B (10)、凸轮(12)，弹簧(13)、转轴A (15)、转轴B (16)、下夹板(17)、电池外壳(18)、传动轴B (20)组成；
所述传动轴A (I) 一端支撑在上夹板(4)右侧凹台(4)后平面的中心位置，传动轴A
(I)另一端与皮带轮A (2)连接；所述传动轴A (I)穿过凸轮(12)，凸轮(12)固定于传动轴A (I)的中间部位，皮带轮A (2)通过传动轴A (I)带动凸轮(12)转动，进而引起电极支架(3)上下移动；所述弹簧(13) —端固定在凹台(4)中间的凹面上，另一端固定在电极支架(3)的中心位置，测量电极(14)穿过弹簧(13)固定在电极支架(3)的中心位置；
所述皮带轮A (2)通过皮带(5)与皮带轮B (10)相连；皮带轮B (10)与转轴B (16)固定相连，转轴B (16)固定在下夹板(17)的左侧，转轴B (16)的圆截面与下夹板(17)的正面的重合，转轴B (16)圆截面的另一端与转轴A (15)嵌套相连，转轴A (15)另一端固定在上夹板(19)的左侧，上夹板(19)转动时，通过转轴A (15)带动传动轴B (20)转动，进而带动皮带轮B (10)转动，皮带轮B (10)通过皮带(5)带动皮带轮A (2)转动；
所述检测电路由显示屏(6)、矩阵键盘(8)、信号处理电路(7)、电池(9)、电源模块
(11)、测量电极(14)组成；
所述检测电路中信号处理电路(7)的输入端与测量电极(14)伸出的硝酸根离子信号线以及参比信号线并行连接，信号处理电路(7)的输出端与显示屏(6)的输入端连接；所述矩阵键盘(8)与信号处理电路(7)的输入端连接；所述信号处理电路(7)集成了滤波电路、模/数转换器以及单片机处理电路；所述电池(9)由两块5号1.5V组成，通过电源模块(11)为键盘(8 )，显示屏(6 )和信号处理电路(7 )提供工作电压。
[0007]所述的外部壳体还包括保护孔(21)，所述的保护孔(21)位于距离下夹板(17)右边界3cm处，内部填充海绵，测量电极(14)伸出上夹板(19)时，测量电极(14)的锥端正对保护孔(21)的中心。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:
1、本发明通过集成化的电路设计，并且测量电极的双管玻璃微电极并行结构每次只能检测一种离子浓度，大大降低了电路的复杂程度从而降低了便携式植物营养水平的检测装置的体积和成本，可以实时对作物叶片的硝酸根离子浓度进行活体无损测量，进而提高了检测的准确性。
[0008]2、本发明通过皮带轮A、皮带轮B、皮带、凸轮以及弹簧结构可使测量电极上下移动，测量电极在检测作物叶片时才伸出上夹板，检测结束即收回上夹板内部，大大减少了测量电极受损的概率从而降低了检测成本，同时更加安全。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的正视图；
图2为本发明的测量电极和凸轮部分的结构简图。
[0010]图3为本发明的整体结构图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。
[0012]本发明一种便携式植物营养水平的检测装置包括一个并行双管玻璃微电极结构的测量电极14，测量电极14的每根玻璃微电极的下端拉制成锥形，并将其紧密的平行排列在一起固定。对两根微玻璃管的内壁均进行常规硅烷化处理，并用烘箱在150°C温度下连续烘烤微电极60分钟?120分钟。首先，在第一根微玻璃管锥端充入液柱长度为0.5mm的硝酸根离子敏感剂，然后充入液柱长度为25mm的硝酸根离子内充液；再将硝酸根离子信号线的一端插入硝酸根离子内充液中，另一端伸出微玻璃管并在管口用密封胶固定。在另一根微玻璃管锥端充入液柱长度为30mm的参比信号内充液；再将参比信号线的一端插入参比内充液中，另一端伸出微玻璃管并在管口用密封胶固定。
[0013]其中，硝酸根离子敏感剂为Sigma-Aldrich公司的Ammonium 1nophore Icocktail A，钱根离子敏感剂为 Sigma-Aldrich 公司的 Nitrate 1nophore- ocktail A0三根微玻璃管为Hilgenberg公司的单管微玻璃管，硝