專利名稱：光纖探頭式土壤養(yǎng)分測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于土壤養(yǎng)分檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖探頭式土壤養(yǎng)分測試儀。
背景技術(shù)：
普通的光柵式紫外可見光分光光度計雖然測量精度較高，但由于體積龐大、單色 器難于適應(yīng)車載震動條件等原因而難于在車載條件下直接使用。近年來，隨著光電技術(shù)的迅速發(fā)展，對分光光度計的小型化、便攜式、及直接現(xiàn)場 應(yīng)用的需求也日益增加。不少研究利用可見近紅外光譜技術(shù)非接觸地測定土壤中的N、P和 有機質(zhì)含量，該方法雖然能在現(xiàn)場對土壤養(yǎng)分進(jìn)行快速測定，但需要大量實測數(shù)據(jù)建立土 壤養(yǎng)分含量的估算模型，其測試準(zhǔn)確度和通用性較差也限制了其推廣應(yīng)用?；跒V光式光電比色原理的便攜式土壤養(yǎng)分快速測定儀存在濾光器的單色性較 差的問題，難以達(dá)到光柵式分光光度計的水平。基于電化學(xué)的電極法雖然測試速度快、操作簡單，但由于土壤溶液背景復(fù)雜，使得 其土壤養(yǎng)分測試的精確度也難于滿足測量精度要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對以上技術(shù)中存在的體積大或測量精度不足的問題，提出了一種光 纖探頭式土壤養(yǎng)分測試儀，其特征在于，探頭模塊通過光纖連接于光源模塊及分光模塊之 間，所述分光模塊與檢測模塊相連，所述檢測模塊與信號處理模塊相連，所述信號處理模塊 與顯示模塊相連；電源模塊與所述光源模塊相連；控制模塊分別與所述電源模塊、光源模塊以及信號處理模塊相連。所述光源模塊包括透射式氘燈和會聚式鎢燈。所述探頭模塊為光程可調(diào)的浸入式光纖探頭。本發(fā)明體積小，測量精度高，可在車載條件下完成大部分實驗室內(nèi)完成的土壤養(yǎng) 分測試，測試精度與實驗室環(huán)境的測試相當(dāng)。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)說明

圖1為光纖探頭式土壤養(yǎng)分測試儀的結(jié)構(gòu)組成。
具體實施方式
如圖1所示，光纖探頭式土壤養(yǎng)分測試儀由電源模塊、光源模塊、探頭模塊、分光 模塊、信號處理模塊、控制模塊以及顯示模塊組成。電源模塊由220V交流供電和12V鋰離子電池組成，負(fù)責(zé)利用交流電或蓄電池給儀 器為測試儀供電。[0016]光源模塊包括透射式氘燈和會聚式鎢燈，兩種燈之間可以獨立控制，也可以一起 使用，從而發(fā)射出200-800nm的光。光源模塊發(fā)射的光通過光纖傳導(dǎo)至探頭模塊。探頭模塊由光程可調(diào)的浸入式光纖探頭組成，利用光纖將光源模塊和分光模塊有 機地結(jié)合起來，可作為測量部件直接插入樣本待測溶液中進(jìn)行相關(guān)土壤養(yǎng)分含量的測定， 從而避免了傳統(tǒng)的分光光度計利用比色皿測量時待測溶液需要倒入和倒出比色皿、并需清 洗的繁瑣步驟。分光模塊由凹面平場全息光柵組成，作為分光器實現(xiàn)同步分光而不影響分辨率。檢測模塊負(fù)責(zé)對分光后的光信號進(jìn)行檢測并轉(zhuǎn)化為電信號，該模塊由1024像元 的二極管線陣(NMOS)檢測器(S3904-1024Q，日本濱松圖像有限公司)構(gòu)成，與凹面平場全 息光柵組合可以實現(xiàn)200-800nm的全波段光譜掃描。經(jīng)過檢測模塊的電信號傳輸至信號處理模塊，處理后的數(shù)據(jù)通過顯示模塊顯示， 顯示模塊采用320X240點陣的彩色觸摸屏作為人機接口來實現(xiàn)。控制模塊和信號處理模塊均采用AMD處理器(AMD Athlon XP 1700，美國AMD公 司)及I/O接口，負(fù)責(zé)控制電源和光源的開閉，并檢測模塊采集的各種原始信息進(jìn)行分析和處理。
權(quán)利要求1.光纖探頭式土壤養(yǎng)分測試儀，其特征在于，探頭模塊通過光纖連接于光源模塊及分 光模塊之間，所述分光模塊與檢測模塊相連，所述檢測模塊與信號處理模塊相連，所述信號 處理模塊與顯示模塊相連；電源模塊與所述光源模塊相連；控制模塊分別與所述電源模塊、光源模塊以及信號處理模塊相連。
2.如權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征在于，所述光源模塊包括透射式氘燈和會聚式 鎢燈。
3.如權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征在于，所述探頭模塊為光程可調(diào)的浸入式光纖 探頭。
專利摘要本實用新型提出了一種光纖探頭式土壤養(yǎng)分測試儀，采用透射式氘燈和會聚式鎢燈作為紫外光和可見光的光源，以凹面平場全息光柵作為分光器，利用1024像元的二極管線陣(NMOS)檢測器實現(xiàn)200-800nm的全波段光譜掃描，采用光程可調(diào)的浸入式光纖探頭作為測量部件直接插入樣本待測溶液中進(jìn)行相關(guān)土壤養(yǎng)分含量的測定，通信和信號處理采用AMD處理器。本實用新型體積小，測量精度高，可在車載條件下完成大部分實驗室內(nèi)完成的土壤養(yǎng)分測試中N、P、S、B等非金屬元素的測定，測試精度與實驗室環(huán)境的測試相當(dāng)。
文檔編號G01N21/33GK201788147SQ201020511329
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者何厚勇, 胡娟秀, 賀冬仙, 魯紹坤 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)