CN105300902A - 五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法。该方法包括：在待测作物的周围土壤中分别均匀设置五个采样探头单元，并将各个采样探头单元分别与控制器进行通讯连接；将各个采样探头单元分别插入不同深度的土壤中，在对待测作物施药后，控制采样探头单元按照预设时间自动采集药剂蒸发气体，并将采集到的气体样本输送至各个气体样本瓶中；通过原子光谱仪采集各个气体样本瓶中气体成分的光谱值，从而完成光谱高通量的在线动态获取。

Description

五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法

技术领域

本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法。

背景技术

药剂蒸发样本和数据的海量获取及快速对比分析是药剂研究中的难题。传统方法通过土钻采集土样，并进行实验室分析，或者通过快速仪器在田间对挖出来的土壤样本进行分析，也有基于EC和PH值对土壤样本的物理特性进行间接分析，但是这些都存在精度不够高的问题。无法真实快速的得到药剂蒸发的实际参数，而且所获得的数据过于单一，没有海量数据作为分析的基础，因此试验得到的结果往往过于单一。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，使得可快速地获取药剂蒸发的海量数据，为药剂研究提供准确的数据支持。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，其包括如下步骤：

S1、在待测作物的周围土壤中分别均匀设置五个采样探头单元，并将各个采样探头单元分别与控制器进行通讯连接；

S2、将各个采样探头单元分别插入不同深度的土壤中，在对待测作物施药后，控制采样探头单元按照预设时间自动采集药剂蒸发气体，并将采集到的气体样本输送至各个气体样本瓶中；

S3、通过原子光谱仪采集各个气体样本瓶中气体成分的光谱值，从而完成光谱高通量的在线动态获取。

其中，在步骤S2中，将各个气体样本瓶放置在样本箱上，且样本箱的底部允许光线透射到所述多个气体样本瓶上，使原子光谱仪能够顺利进行光谱测量；而且，所述多个气体样本瓶通过多路阀与多路气管连接，每路气管对应连接一个采样探头单元。

其中，所述采样探头单元包括采样棒、过滤器及单向阀；将所述采样棒设置在待测作物的周围土壤中，用于采集土壤中差异深度药剂蒸发的气体样本；通过所述过滤器对所述采样棒所采集的气体样本进行过滤；将所述单向阀与气管的一端连接，且在控制器的控制下进行单向输送过滤后的气体样本。

其中，所述采样棒包括表层采样管、深层采样管和耕层采样管的中一种或者多种组合。

其中，所述多路阀通过采样快接罩子压接在多个气体样本瓶的瓶口上，所述采样快接罩子上连接有多个分气管，分气管用于在压接后将多路阀输送来的采样气体导入气体样本瓶中。

其中，每个分气管均对应设置有一个用于释放残留气体的排气阀。

其中，所述采样快接罩子通过移动电机设置在多路阀上，所述移动电机用于驱动采样快接罩子进行位置移动。

其中，所述多路阀通过气缸进行升降移动。

其中，所述样本箱通过石英玻璃底座放置气体样本瓶。

其中，在步骤S3中，将所述原子光谱仪设置在水平坐标台上，且在驱动电机的作用下进行移动以对气体样本瓶的中心进行光谱测量。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明公开一种五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，快速获取土壤特定多组深层药剂蒸发气体，通过光谱法得到蒸发药剂成分光谱，采集光谱高通量数据在线传输，并对获取的数据进行分析。

附图说明

图1为本发明实施例管式多层药剂蒸发采样装置的结构示意图；

图2为本发明实施例采样快接罩子的连接示意图；

图3为本发明实施例组合式采样棒的结构示意图；

图4为本发明实施例五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法的原理方框图。

其中，1：气管；2：控制器；3：多路阀；4：气体样本瓶；5：样本箱；6：单向阀；7：过滤器；8：采样棒；9：移动电机；10：分气管；11：采样快接罩子；12：气缸；13：水平坐标台；14：驱动电机；15：原子光谱仪；16：石英玻璃底座；81：表层采样管；82：深层采样管；83：耕层采样管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-4所示，本实施例提供的五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，其包括如下步骤：

S1、在待测作物的周围土壤中分别均匀设置五个采样探头单元，并将各个采样探头单元分别与控制器2进行通讯连接；采样探头单元可采用组合式，根据实际测试需要进行排列。

S2、将各个采样探头单元分别插入不同深度的土壤中，且在对待测作物施药后，控制采样探头单元按照预设时间自动采集药剂蒸发气体，并将采集到的气体样本输送至各个气体样本瓶4中；其中，时间间隔及采样次序按照控制器2程序设置。

具体的，在步骤S2中，将各个气体样本瓶4放置在样本箱5上，且样本箱5的底部允许光线透射到多个气体样本瓶4上，使原子光谱仪15能够顺利进行光谱测量，可通过底部对气体样本瓶4的气体样本直接进行化验，每次化验对准气体样本瓶4中心点坐标即可。

S3、通过原子光谱仪15采集各个气体样本瓶4中气体成分的光谱值，从而完成光谱高通量的在线动态获取，从而得到蒸发特性曲线。在步骤S3中，将原子光谱仪15设置在水平坐标台13上，且在驱动电机14的作用下进行移动以对气体样本瓶4的中心进行光谱测量。

该五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，快速获取土壤特定多组深层药剂蒸发气体，通过光谱法得到蒸发药剂成分光谱，采集光谱高通量数据在线传输，并对获取的数据进行分析。

此外，基于上述方法，本实施还提供一种管式多层药剂蒸发采样装置，包括：样本箱5、多路阀3、控制器2、采样探头单元及原子光谱仪15；所述样本箱5上设有多个气体样本瓶4，且所述样本箱5的底部允许光线透射到所述多个气体样本瓶4上；所述多个气体样本瓶4通过多路阀3与多路气管1连接，每路气管1对应连接一个所述采样探头单元；所述采样探头单元设置在待测作物的周围土壤中，且在控制器2的作用下采集土壤中药剂蒸发的气体样本，并输送至所述气体样本瓶4中；所述原子光谱仪15用于测量所述气体样本瓶4中的气体样本的光谱数据。

具体的，采样探头单元包括采样棒8、过滤器7及单向阀6；将采样棒8设置在待测作物的周围土壤中，用于采集土壤中差异深度药剂蒸发的气体样本；通过过滤器7对采样棒8所采集的气体样本进行过滤，用来将采集的样本气流里的土粒过滤掉，避免其随气流吸入气体样本瓶4，影响测量结果。将单向阀6与气管1的一端连接，且在控制器2的控制下进行单向输送过滤后的气体样本。控制器2驱动气路吸取每一路的气管1对应气体样本并将其导入对应的气体样本瓶4内，多个气体样本瓶4通过多路阀3与多路气管1连接，每路气管1对应连接一个采样探头单元。可以一次进行五个样本瓶的对接，提高了工作效率和精度。而且，气体样本瓶4按照坐标排列，控制器2可对其进行定位编号，并获得瓶子中心的坐标值。

其中，采样棒8包括表层采样管81、深层采样管82和耕层采样管83的中一种或者多种组合。

进一步的，多路阀3通过采样快接罩子11压接在多个气体样本瓶4的瓶口上，可一次完成多组气体样本瓶4和气路的对接；采样快接罩子11上连接有多个分气管10，分气管10用于在压接后将多路阀3输送来的采样气体导入气体样本瓶4中。每个分气管10均对应设置有一个用于释放残留气体的排气阀。也就是说，分气管10用来在对接后每次将一个独立的气路接入气体样本瓶4，确保每次采集到的气体样本都是一路单独的气体，而非混合气体，并且其对应的排气阀在每一路采集完后就要自动打开一次，将残留的气体吹出，以免影响下一轮其他采集的精度。

优选的，采样快接罩子11通过移动电机9设置在多路阀3上，且在移动电机9的驱动下在多个气体样本瓶4的瓶口的上方进行位置移动。其可根据控制器2信号移动到指定的坐标，可以和对应的一组气体样本瓶4对接，一次对接可以完成25个气体样本瓶4的快速采样。

其中，多路阀3通过气缸12进行升降移动，气缸12伸缩完成升降动作，从而实现驱动采样罩子上下往复运动。

原子光谱仪15为可拆卸设备，用来测量气体的成分。水平坐标台13根据瓶子的中心坐标值移动定位，将仪器定位到每个气体样本瓶4的中心，方便获取瓶子内的气体的样本。移动电机9在水平坐标台13上移动，接受控制器2的信号，实现精确的定位。

对应的，样本箱5通过石英玻璃底座16放置气体样本瓶4。石英玻璃底座16用来放置气体样本瓶4，并有很好的透射光功能，确保原子光谱仪15能测量到每个气体样本瓶4里的气体成分的光谱值。

综上所述，本发明公开一种五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，快速获取土壤特定多组深层药剂蒸发气体，通过光谱法得到蒸发药剂成分光谱，采集光谱高通量数据在线传输，并对获取的数据进行分析。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在待测作物的周围土壤中分别均匀设置五个采样探头单元，并将各个采样探头单元分别与控制器进行通讯连接；

S2、将各个采样探头单元分别插入不同深度的土壤中，在对待测作物施药后，控制采样探头单元按照预设时间自动采集药剂蒸发气体，并将采集到的气体样本输送至各个气体样本瓶中；

S3、通过原子光谱仪采集各个气体样本瓶中气体成分的光谱值，从而完成光谱高通量的在线动态获取。

2.根据权利要求1所述的五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，其特征在于，在步骤S2中，将各个气体样本瓶放置在样本箱上，且样本箱的底部允许光线透射到所述多个气体样本瓶上，使原子光谱仪能够顺利进行光谱测量；而且，所述多个气体样本瓶通过多路阀与多路气管连接，每路气管对应连接一个采样探头单元。

3.根据权利要求2所述的五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，其特征在于，所述采样探头单元包括采样棒、过滤器及单向阀；将所述采样棒设置在待测作物的周围土壤中，用于采集土壤中差异深度药剂蒸发的气体样本；通过所述过滤器对所述采样棒所采集的气体样本进行过滤；将所述单向阀与气管的一端连接，且在控制器的控制下进行单向输送过滤后的气体样本。

4.根据权利要求3所述的五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，其特征在于，所述采样棒包括表层采样管、深层采样管和耕层采样管的中一种或者多种组合。

5.根据权利要求2所述的五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，其特征在于，所述多路阀通过采样快接罩子压接在多个气体样本瓶的瓶口上，所述采样快接罩子上连接有多个分气管，分气管用于在压接后将多路阀输送来的采样气体导入气体样本瓶中。

6.根据权利要求5所述的五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，其特征在于，每个分气管均对应设置有一个用于释放残留气体的排气阀。

7.根据权利要求5所述的五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，其特征在于，所述采样快接罩子通过移动电机设置在多路阀上，所述移动电机用于驱动所述采样快接罩子进行位置移动。

8.根据权利要求5所述的五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，其特征在于，所述多路阀通过气缸进行升降移动。

9.根据权利要求2所述的五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，其特征在于，所述样本箱通过石英玻璃底座放置气体样本瓶。

10.根据权利要求1所述的五点法差异深度药剂蒸发高通量信息动态获取方法，其特征在于，在步骤S3中，将所述原子光谱仪设置在水平坐标台上，且在驱动电机的作用下进行移动以对气体样本瓶的中心进行光谱测量。