[发明专利]一种土壤检测用分离检测装置及其使用方法

权利要求书

1.一种土壤检测用分离检测装置，包括支撑底座（1），其特征在于，所述支撑底座（1）一侧设置有支撑板（2），所述支撑板（2）的上端设置有安装板（3），所述安装板（3）与支撑板（2）连接处设置有支撑块（4），所述安装板（3）的下端面安装有检测装置本体（5），所述检测装置本体（5）的下端连接有储存腔（7），所述储存腔（7）的下端连接有取样组件；

所述取样组件包括取样筒（6）、取样板（11）、安装底板（10）、伸缩杆（9）以及伸缩电机（8），所述取样筒（6）包括筒身（602）与筒口（601），所述筒身（602）为空心结构，所述筒身（602）的内部安装有四个伸缩电机（8），四个所述伸缩电机（8）的输出端均安装有伸缩杆（9），所述伸缩杆（9）的一端与安装底板（10）相连接，所述安装底板（10）上连接有取样板（11），所述伸缩电机（8）带动取样板（11）贯穿筒身（602）内壁；所述筒口（601）为实心结构，且筒口（601）的一端与筒身（602）相连接，所述筒口（601）远离筒身（602）的一端直径小于筒身（602）的直径；

所述检测装置本体（5）的内部设置有处理器（12），所述处理器（12）连接有水分检测模块、土壤溶解模块、土壤过滤模块、土壤分析模块、土壤提取模块以及预测模块；

所述预测模块用于对土壤内的水分含量以及必需营养元素含量进行周期性预测，判断土壤的状态，并根据预测结果提出解决方案；

水分检测模块对土壤样本的水分含量进行检测，具体检测过程包括以下步骤：

步骤S1：获取这一部分土壤样本烘干前的重量，并将土壤样本烘干前的重量标记为HZq；

步骤S2：记录土壤样本烘干时间，并将土壤样本的烘干时间标记为Ht；

步骤S3：获取土壤样本在烘干过程中的土壤样本重量，获取周期为T，T＞0，并将每次获取的土壤样本重量标记为HZi，同时将每次获取土壤样本重量所对应的时刻标记为t_i，i=0,1,2，……，N，N＞1且N为整数；

步骤S4：生成土壤样本重量在烘干过程的重量变化曲线，重量变化曲线上的坐标点为（t_i，HZ_i）；

步骤S5：将步骤S1-S4获取到的数据上传至土壤分析模块中；

进一步地，将烘干后的土壤样本通过土壤溶解模块进行溶解处理，具体处理过程包括以下步骤：

步骤R1：将烘干后土壤样本进行粉碎；

步骤R2：获取土壤样本溶解前的溶液重量，并将土壤样本溶解前的溶液重量标记为RZq；

步骤R3：将粉碎后的土壤样本通过土壤溶解模块进行溶解，从而获得饱和土壤溶液，然后将饱和土壤溶液通过土壤过滤模块进行过滤，获得过滤残渣，并将过滤后的饱和土壤溶液重量标记为RZh；

步骤R4：获得过滤残渣的重量，并将过滤残渣的重量标记为CZq；

步骤R5：将过滤残渣进行烘干，并将烘干后的过滤残渣重量标记为CZh；

步骤R6：将步骤R1-R5获得到的数据上传至土壤分析模块中；

进一步地，所述土壤分析模块用于对土壤样本中的水分含量进行分析，具体分析过程包括以下步骤：

步骤M1：取土壤样本重量变化曲线中的连续三个坐标点（t_i，HZ_i）、（t_i+1，HZ_i+1）以及（t_i+2，HZ_i+2）；

步骤M2：当HZ_i=HZ_i+1=HZ_i+2时，则判定土壤样本中的水分被完全烘干，从而获得土壤样本的最小重量，并将土壤样本的最小重量标记为HZ_min；

步骤M3：通过公式SH=HZq-HZ_min获得土壤样本的水分含量SH；

所述土壤分析模块还用于获取土壤饱和溶液的土壤溶液浓度，具体获取过程包括以下步骤：

步骤M4：通过公式TN=α×（HZ_min-CZh）/[RZq-（CZq-CZh）]获得饱和土壤溶液的浓度TN，其中α为系统预设损耗系数，且0＜α＜1；

对土壤中必需营养元素含量的预测：

步骤B1：通过公式BX=HL-JS_k1×k-c×JS0+D获得土壤在未来周期m天内的必需营养元素含量，其中c为自然损耗系数，且c＞0，JS0为自然损耗阈值，且JS0＞0，D为自然增加系数，D≥0，且D＜c×JS0；HL为饱和土壤溶液必需营养元素的平均含量；对周期m天内下雨天的天数标记为k，然后获取每个下雨天的降水量，并将每个下雨天的降水量标记为JS_k1，k1=1,2，……，k；

步骤B2：当BX＜BX0时，则判定在未来周期m天内，土壤内的必需营养元素的含量不足，需要进行额外补充；当BX≥BX0时，则判定在未来周期m天内，土壤内的必需营养元素含量充足，在周期m天内不需要对土壤进行额外补充必需营养元素。