[发明专利]一种插入式土壤全元素现场探测仪

权利要求书

1.一种插入式土壤全元素现场探测仪，其特征在于，所述插入式土壤全元素现场探测仪，包括：

探测杆、插入锥、脉冲激光器、光谱仪、探测模块和控制模块；

所述探测杆设置于所述插入锥的上方；所述探测杆和所述插入锥均为中空结构；

所述插入锥的下部设置有激发孔；所述激发孔用于使待检测土壤进入所述插入锥；

所述脉冲激光器与所述探测模块连接；

所述探测模块设置于所述插入锥内；所述探测模块与所述光谱仪连接；所述探测模块用于使所述脉冲激光器发射的激光照射至由所述激发孔进入所述插入锥的所述待检测土壤，并接收激光照射待检测土壤后形成的等离子信号；

所述光谱仪与所述控制模块连接；所述光谱仪用于将所述等离子信号转化成光谱图；

所述控制模块位于所述探测杆的顶端；所述控制模块用于根据所述光谱图确定所述插入锥内的待检测土壤中的元素种类和元素含量；

所述插入式土壤全元素现场探测仪，还包括：

土壤预处理装置；

所述土壤预处理装置位于所述插入锥的下部；所述土壤预处理装置与所述控制模块连接；所述土壤预处理装置用于检测并调整所述待检测土壤进入所述插入锥前的温度和湿度；

所述插入式土壤全元素现场探测仪，还包括：

图像采集装置和显示装置；

所述图像采集装置分别与所述控制模块和所述显示装置连接；所述图像采集装置设置于所述激发孔处；所述图像采集装置用于采集所述待检测土壤的图像信息并传输至所述显示装置；

所述显示装置与所述控制模块连接；所述显示装置设置于所述探测杆的顶端；所述显示装置用于接收并显示所述土壤的图像信息；所述显示装置还用于接收并显示所述待检测土壤中的元素种类和元素含量；

根据待检测土壤图像信息判断待分析的区域是否有砾石或植物根系，若有则更换待检测土壤，若没有，则检测并调整待检测土壤温度。

2.根据权利要求1所述的插入式土壤全元素现场探测仪，其特征在于，所述土壤预处理装置，具体包括：

温湿度传感器和加热装置；

所述温湿度传感器设置于所述插入锥的内壁上；所述温湿度传感器与所述控制模块连接；所述温湿度传感器用于检测所述待检测土壤进入所述插入锥前的温度和湿度；

所述加热装置设置于所述插入锥的外壁上；所述加热装置与所述控制模块连接；所述加热装置用于调整所述待检测土壤进入所述插入锥前的温度和湿度。

3.根据权利要求1所述的插入式土壤全元素现场探测仪，其特征在于，所述探测模块，具体包括：

激光扩束器、会聚透镜、反射镜和光纤探头；

所述激光扩束器与所述脉冲激光器通过激发光纤连接，所述激光扩束器用于扩大所述脉冲激光器发射的激光的光束直径，输出扩束后的激光；

所述会聚透镜设置于所述激光扩束器的输出光路上，所述会聚透镜用于汇聚所述扩束后的激光，并输出汇聚后的激光；

所述反射镜设置于所述会聚透镜的输出光路上；所述反射镜用于反射所述汇聚后的激光，使所述汇聚后的激光照射至所述待检测土壤；

所述光纤探头设置于所述激发孔处；所述光纤探头与所述光谱仪通过收集光纤连接；所述光纤探头用于接收所述等离子信号并将所述等离子信号传输至所述光谱仪。

4.根据权利要求3所述的插入式土壤全元素现场探测仪，其特征在于，插入式土壤全元素现场探测仪，还包括：

延迟装置；

所述延迟装置分别与所述脉冲激光器和所述光纤探头连接；

所述延迟装置用于接收所述脉冲激光器开始发射激光的信号并根据所述脉冲激光器开始发射激光的信号控制所述光纤探头接收所述等离子信号的开始时间。

5.根据权利要求1所述的插入式土壤全元素现场探测仪，其特征在于，所述插入式土壤全元素现场探测仪，还包括：

防尘透镜和自动挡板；

所述防尘透镜位于所述图像采集装置靠近所述激发孔的一侧；

所述自动挡板设置于所述插入锥的内壁上，所述自动挡板位于所述激发孔处，所述自动挡板用于打开激发孔或遮挡激发孔。