[发明专利]一种土壤氮素快速检测装置及其快检方法

权利要求书

1.一种土壤氮素快速检测装置，包括高压电极A(5)、高压电极B(6)、安培瓶A(2)、安培瓶B(3)和安培瓶C(4)，安培瓶A(2)内装有土壤水提取液(9)，安培瓶B(3)、安培瓶C(4)内均装有缓冲液(10)，其特征在于：

还包括高频差分电导检测器(1)，所述的高频差分电导检测器(1)包括安装在屏蔽外壳(17)内的测量毛细管(7)、参考毛细管(8)、信号发生电路(11)和电流采集分析电路(12)，环形电极A(13)套在测量毛细管(7)上，环形电极C(15)套在参考毛细管(8)上，环形电极A(13)和环形电极C(15)均与信号发生电路(11)的信号输出端相连，环形电极B(14)套在测量毛细管(7)上，环形电极D(16)套在参考毛细管(8)上，环形电极B(14)与环形电极D(16)串接至电流采集分析电路(12)的输入端，参考毛细管(8)的两端分别插在安培瓶B(3)和安培瓶C(4)中，测量毛细管(7)的一端插在安培瓶C(4)中，当进行样品进样过程时，测量毛细管(7)的另一端插在安培瓶A(2)中，当进行样品测量过程时，测量毛细管(7)的另一端插在安培瓶B(3)中。

2.根据权利要求1所述的一种土壤氮素快速检测装置，其特征在于：所述的环形电极A(13)、环形电极B(14)、环形电极C(15)和环形电极D(16)呈矩形状布置且四者分别位于矩形状的四个顶点上，环形电极A(13)与环形电极B(14)的间距为1.5mm，环形电极C(15)与环形电极D(16)的间距为1.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种土壤氮素快速检测装置，其特征在于：所述的测量毛细管(7)与参考毛细管(8)尺寸相同，其外径均为365μm、内径均为70μm、长度均为45mm。

4.根据权利要求1所述的一种土壤氮素快速检测装置，其特征在于：所述的环形电极A(13)、环形电极B(14)、环形电极C(15)和环形电极D(16)均为采用0.1mm的铜箔制作、长度均为8mm。

5.根据权利要求1所述的一种土壤氮素快速检测装置及其快检方法，其特征在于：所述的土壤水提取液(9)为使用100ml锥形瓶，分别加入10g土壤样品、50ml超纯水，180r/min的频率振荡半个小时，放置10分钟后，取上层澄清液过滤后得到；所述的缓冲液(10)为10mmol/L的MES/His，其中His为L-组氨酸His、MES为2-(N-吗啡啉)乙磺酸。

6.根据权利要求1所述的一种土壤氮素快速检测装置的快检方法，其特征在于，包括以下步骤：

61)高频差分电导检测器的标定：配置待测离子浓度D分别为：1μg/L、5μg/L、10μg/L、20μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L、500μg/L、1000ug/L的9种标准溶液，使用高频差分电导检测器(1)进行测量，得到对应浓度下对应的电流峰的面积S，再利用最小二乘法计算出拟合曲线的斜率a和截距b，完成高频差分电导检测器(1)的标定；

62)采集待测土壤氮素样品，生成待测的土壤水提取液(9)；

63)进行进样过程处理和测量检测过程处理，并进行土壤氮素的检测计算；信号发生电路(11)在测量毛细管(7)和参考毛细管(8)上输出相同电压，即输出电压U_a和U_b幅值频率相同、相位相差180度、输出电流为0；

电流采集分析电路(12)记录待测的土壤水提取液(9)所生成的待测检测电流I，并生成待测检测电流I的曲线和其对应的峰面积S，计算出氮素离子浓度D，其计算公式如下：

D＝a×S+b，

其中：a为拟合曲线的斜率，b为拟合曲线的截距。