本實用新型涉及一種基于轉(zhuǎn)動的土壤成分含量檢測裝置,屬于土壤檢測裝備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
土壤是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),是人們觸手可及的常見物質(zhì),也是構(gòu)成世界的重要自然要素之一。隨社會的發(fā)展和科技的進步,人類對土壤的開發(fā)和利用達到了空前的高度,同時對土壤的破壞、對環(huán)境的污染也日趨嚴重。
土壤樣品的采集和處理是土壤營養(yǎng)診斷的重要前提。采集有代表性的樣品,是如實反映土壤營養(yǎng)狀況的先決條件。土壤樣品的采集所產(chǎn)生的誤差比任何分析誤差都大,并且這種誤差可以達到來自理化分析過程中全部過程誤差的85%。為減少取樣誤差就要增加樣本數(shù),而過多的樣本會給分析造成困難,因此,在誤差允許范圍內(nèi)減少樣本數(shù)成為目前研究的重點。
土壤的監(jiān)測是為了更好的掌握土壤資源狀態(tài),對于已經(jīng)被污染的或現(xiàn)有土壤提供數(shù)據(jù)和信息,同時還應(yīng)對被污染的土壤進行修復(fù)治理,還原或優(yōu)化其土壤結(jié)構(gòu),使其變廢為寶。對此人們設(shè)計出土壤檢測的裝置,用于對不同的目的進行檢測。
如在申請?zhí)枺?01620170292.8 申請日:2016-03-07的文件中,該實用新型屬于土壤成分檢測分析技術(shù)領(lǐng)域且公開了一種用于土壤成分檢測的分析儀,包括分析儀主體、支撐底座、土壤處理導(dǎo)入倉、加入斗、驅(qū)動輥、連動皮帶、粉碎齒、搖動連桿、手柄、可拆卸篩板、盛放盒支撐板、滾輪、土壤盛放盒、抽拉把手、鏡筒固定套筒、觀察鏡筒、聚焦頭、放大鏡和視野緩沖鏡,所述分析儀主體下側(cè)設(shè)置有支撐底座。本實用新型體積較小,便于移動,操作起來比較簡單,具有現(xiàn)場取樣現(xiàn)場檢測的功能,無需專業(yè)的工作人員進行操作,縮短了土壤成分檢測分析的等待時間,檢測的結(jié)果較為準確,而且該裝置檢測的成本較低,適用范圍廣,該裝置結(jié)構(gòu)簡單易操作,投入成本低,安全高效,降低了土壤成分檢測的工作難度。
另外,在申請?zhí)枺?01510901085.5 申請日:2015-12-07的文件中,公開了一種土壤水分檢測裝置,包括控制器、顯示屏,多個縱向設(shè)置的水分傳感器、對應(yīng)于各個水分傳感器的壓阻傳感器、集氣管、塑料管、陶土頭和橡皮塞;集氣管的一端與塑料管的一端連通,集氣管的另一端設(shè)置橡皮塞,陶土頭設(shè)置在塑料管的另一端,集氣管的側(cè)壁與水分傳感器的測量端接通,水分傳感器與壓阻傳感器接通,壓阻傳感器與傳感器電路電性連接;控制器控制各個水分傳感器監(jiān)測結(jié)果在顯示器上輸出。應(yīng)用本實用新型提供的土壤水分檢測裝置,能夠監(jiān)測土壤不同深度的水分情況,并由控制器接收各個水分傳感器監(jiān)測結(jié)果,在顯示器上輸出。
盡管上述文獻對現(xiàn)有的土壤檢測裝置做出改進,使其可以降低了土壤成分檢測的工作難度,及可以檢測出水分。但實際上在實施中仍然存在不足,現(xiàn)有的土壤檢測裝置無法結(jié)合紅外檢測技術(shù),且控制樣品所在的承載臺進行轉(zhuǎn)動,使得檢測方式單一,靈活系數(shù)降低,不利于全方位地進行光電檢測。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種基于轉(zhuǎn)動的土壤成分含量檢測裝置,解決有的土壤檢測裝置無法結(jié)合紅外檢測技術(shù),且控制樣品所在的承載臺進行轉(zhuǎn)動,使得檢測方式單一,靈活系數(shù)降低,不利于全方位地進行光電檢測的問題。
本實用新型具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:
一種基于轉(zhuǎn)動的土壤成分含量檢測裝置,包括:光源、光電探測器、前置放大器、觸發(fā)開關(guān)、控制器、顯示器、電機驅(qū)動器、旋轉(zhuǎn)電機、傳動組件及樣品承載臺,其中樣品承載臺用于承載待測土壤樣品,及樣品承載臺的底部通過傳動組件與旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)子連接;所述光源用于生成和發(fā)射光束;所述控制器,用于根據(jù)觸發(fā)開關(guān)的觸發(fā)信號生成控制信號,所述電機驅(qū)動器根據(jù)控制信號控制旋轉(zhuǎn)電機的電子轉(zhuǎn)動通過傳動組件帶動樣品承載臺旋轉(zhuǎn);所述光源,用于向樣品承載臺上的待測土壤樣品發(fā)射光束;所述光電探測器,用于接收土壤樣品反射的紅外光獲得光信號及將光信號轉(zhuǎn)換成電信號;所述前置放大器,用于將電信號進行放大處理;所述控制器,還用于根據(jù)放大后的電信號處理獲得土壤成分含量,及控制顯示器將所得土壤成分含量顯示。
進一步地,作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:還包括設(shè)置于樣品承載臺上的溫度傳感器,所述溫度傳感器與控制器相連。
進一步地,作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述樣品承載臺采用透明材料制成。
進一步地,作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述觸發(fā)開關(guān)采用觸摸式開關(guān)。
進一步地,作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述控制器采用單片機。
本實用新型采用上述技術(shù)方案,能產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
本實用新型提供的基于轉(zhuǎn)動的土壤成分含量檢測裝置,通過在傳統(tǒng)的裝置中增設(shè)樣品承載臺的控制機構(gòu),利用控制器控制電機驅(qū)動器驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,通過轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動使得傳動組件能夠帶動樣品承載臺旋轉(zhuǎn),使得在樣品承載臺上的待測土壤樣品可以在旋轉(zhuǎn)的過程中從不同角度接收來自光源發(fā)射的光束和反射,利用轉(zhuǎn)動地方式使得光電探測過程更加靈活,采用全方位照射地方式便于土壤表面將光束反射,通過紅光探測技術(shù)和轉(zhuǎn)動控制技術(shù)結(jié)合,提高裝置的精準度,更加便于裝置用于土壤成分探測過程??梢越鉀Q有的土壤檢測裝置無法結(jié)合紅外檢測技術(shù),且控制樣品所在的承載臺進行轉(zhuǎn)動,使得檢測方式單一,靈活系數(shù)降低,不利于全方位地進行光電檢測的問題。
附圖說明
圖1為本實用新型基于轉(zhuǎn)動的土壤成分含量檢測裝置的模塊示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型的實施方式進行描述。
如圖1所示,本實用新型設(shè)計了一種基于轉(zhuǎn)動的土壤成分含量檢測裝置,包括:光源、光電探測器、前置放大器、觸發(fā)開關(guān)、控制器、顯示器、電機驅(qū)動器、旋轉(zhuǎn)電機、傳動組件及樣品承載臺,其中樣品承載臺用于承載待測土壤樣品,及樣品承載臺的底部通過傳動組件與旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)子連接;所示光電探測器、前置放大器、控制器依次相連;且所述控制器分別與觸發(fā)開關(guān)、顯示器、電機驅(qū)動器相連;所述電機驅(qū)動器與旋轉(zhuǎn)電機相連。
所述光源用于生成和發(fā)射光束;所述控制器,用于根據(jù)觸發(fā)開關(guān)的觸發(fā)信號生成控制信號,所述電機驅(qū)動器根據(jù)控制信號控制旋轉(zhuǎn)電機的電子轉(zhuǎn)動通過傳動組件帶動樣品承載臺旋轉(zhuǎn);所述光源,用于向樣品承載臺上的待測土壤樣品發(fā)射光束;所述光電探測器,用于接收土壤樣品反射的紅外光獲得光信號及將光信號轉(zhuǎn)換成電信號;所述前置放大器,用于將電信號進行放大處理;所述控制器,還用于根據(jù)放大后的電信號處理獲得土壤成分含量,及控制顯示器將所得土壤成分含量顯示。
該裝置的原理是:利用控制器控制電機驅(qū)動器驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,通過轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動使得傳動組件能夠帶動樣品承載臺旋轉(zhuǎn),使得在樣品承載臺上的待測土壤樣品可以在旋轉(zhuǎn)的過程中從不同角度接收來自光源發(fā)射的光束和反射,利用轉(zhuǎn)動地方式使得光電探測過程更加靈活,采用全方位照射地方式便于土壤表面將光束反射,通過紅光探測技術(shù)和轉(zhuǎn)動控制技術(shù)結(jié)合,提高裝置的精準度。
進一步地,裝置還包括設(shè)置于樣品承載臺上的溫度傳感器,所述溫度傳感器與控制器相連。所述溫度傳感器可以對樣品承載臺上的待測土壤樣品的溫度進行檢測,獲得信號后輸入控制器,由控制器得到溫度值,增加裝置的溫度檢測功能。
以及,為了便于裝置的所述樣品承載臺進行光線反射,可以優(yōu)選采用透明材料制成。如玻璃或塑料材料制成,使其可以多方位進行土壤觀測和光束反射。
并且,所述觸發(fā)開關(guān)采用觸摸式開關(guān)。利用觸摸式開關(guān),提高觸發(fā)的靈敏度。在裝置,所述控制器采用單片機。如AT89S52型單片機,是具備低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造,與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程,亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上,擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得AT89S52型單片機為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。因此可以很好地用于本實用新型之中。
本實用新型中各部件均為現(xiàn)有的電子模塊,屬于硬件模塊,以及控制器的功能是運用現(xiàn)有的主控制器本身所具備的接收、簡單處理、發(fā)送的功能來實現(xiàn),也未還有特定的方法流程。
本實用新型中涉及到的相關(guān)模塊及其實現(xiàn)的功能是在改進后的硬件及其構(gòu)成的裝置上搭載現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的計算機軟件程序或有關(guān)協(xié)議就可實現(xiàn),并非是對現(xiàn)有技術(shù)中的計算機軟件程序或有關(guān)協(xié)議進行改進。本實用新型的創(chuàng)新之處在于對裝置整體的改進,包括各硬件模塊及其連接組合關(guān)系,而非是對各硬件模塊中為實現(xiàn)有關(guān)功能而搭載的軟件或協(xié)議的改進。
綜上,本實用新型提供的基于轉(zhuǎn)動的土壤成分含量檢測裝置,可以在旋轉(zhuǎn)的過程中從不同角度接收來自光源發(fā)射的光束和反射,利用轉(zhuǎn)動地方式使得光電探測過程更加靈活,采用全方位照射地方式便于土壤表面將光束反射,通過紅光探測技術(shù)和轉(zhuǎn)動控制技術(shù)結(jié)合,提高裝置的精準度,更加便于裝置用于土壤成分探測過程。
上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細說明,但是本實用新型并不限于上述實施方式,在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi),還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。