[发明专利]一种便携式土壤养分检测装置

说明书

本发明公开了一种便携式土壤养分检测装置，包括粉碎机构、烘干机构、检测光声池和采集分析机构，粉碎机构和烘干机构分别包括粉碎壳体和烘干壳体，粉碎壳体底部和烘干壳体顶部分别设置有粉碎出口管和烘干入口管，粉碎出口管外壁和烘干入口管内壁分别设置有外螺纹和内螺纹，且外螺纹和内螺纹匹配，烘干壳体底部连接有烘干出口管，检测光声池两端分别设置有检测入口和微音处理装置，检测入口和烘干出口管通过便拆连接机构连接，微音处理装置与采集分析机构电气连接，该装置结构更精简、便于拆卸，适合在野外进行及时的土壤养分检测，同时能够去除土壤颗粒大小和水分对检测过程的影响，使检测的结果更精准，值得推广。

技术领域

本发明涉及土壤养分检测技术领域，具体为一种基于红外光声光谱技术的便携式土壤养分检测装置。

背景技术

土壤养分测定在精准农业和测土配方施肥中具有重要地位，国内外学者一直致力于其快速实时测定方法的研究。然而，目前土壤养分的测量主要是采用传统的化学测试，该方法费时、费力、成本高且难以实现土壤实时测量。由于土壤养分是化学物质，迄今尚无一种能直接检测出这些物质的传感器，这使得土壤养分高精度实时测定成为难题，并成为近年研究和关注的热点。光谱分析技术因其快速、简便、低成本、破坏性小和多组分同时测定等优点受到人们的青睐。

光谱分析技术是光谱学、化学计量学和计算机科学等多学科知识的一种现代分析技术。相对于传统的化学分析技术，光谱分析技术能够在较短的时间内获取待测样品中多种成分的含量，可以一次光谱采集，多种成分同时测量；同时无需对样品作任何预处理或作简单处理，可实现无损检测；无需化学试剂，对环境不会造成二次污染。因此，光谱分析技术是一种快速、无损、无污染的分析技术，具有能够定量反演被检测对象物理性质和组分含量的潜力，在很多领域得到广泛应用，将其应用于土壤养分检测领域具有重要意义。

现有的利用光谱技术的土壤养分检测装置多是利用不同波长范围的光谱采集单元对土壤的成分进行测定，如申请号为201710115084.7的名称为一种基于光谱技术的便携式土壤养分检测装置，该装置包括测量探头、平板电脑以及设置在机箱内的微处理器、光谱采集单元、驱动单元和电源，所述测量探头包括探头本体、设置在探头本体内的光源、准直透镜、光学快门、参比物质、步进电机和聚焦透镜、开设在探头本体底部且位于光源正下方的窗口以及嵌在窗口上的窗片，所述光谱采集单元包括波长范围为350nm～1000nm的第一微型光谱仪、波长范围为900nm～2000nm的第二微型光谱仪和波长范围为1700nm～2500nm的第三微型光谱仪。该发明集成度高、体积小、重量轻、成本低，便于携带，操作方便，可实现对土壤养分的原位、快速检测。

但是，现有的利用红外光声光谱技术的土壤养分检测装置存在以下缺陷：

(1)待检测的土壤多是远离居住区，而现有的土壤养分检测装置虽然精简便携了很多，但仍不适合在野外工作，使得土壤的检测不及时且步骤繁多，耗时耗力；

(2)在土壤养分检测时，土壤颗粒的大小不尽相同，使得土壤的光谱反射率也不相同，使土壤养分检测的结果误差较大；

(3)根据地形的不同，待测土壤中的水分也不同，使得光谱的检测分析受到影响，使检测的结果不准确，影响土壤养分的判断。

为了解决这些问题，因而设计了一种基于红外光声光谱技术的便携式土壤养分检测装置。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本发明提出一种便携式土壤养分检测装置，其基于红外光声光谱技术原理，该装置的结构更精简、且便于拆卸和安装，适合在野外进行及时的土壤养分检测，同时能够去除土壤颗粒大小和水分对检测过程的影响，使检测的结果更精准，值得推广。