CN106483093A - 一种基于转动的土壤成分含量检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于转动的土壤成分含量检测装置，包括：光源、光电探测器、前置放大器、触发开关、控制器、显示器、电机驱动器、旋转电机、传动组件及样品承载台，其中样品承载台用于承载待测土壤样品，及样品承载台的底部通过传动组件与旋转电机的转子连接；所述光源用于生成和发射光束；所述控制器，用于控制旋转电机的电子转动通过传动组件带动样品承载台旋转；还用于根据放大后的电信号处理获得土壤成分含量，及控制显示器将所得土壤成分含量显示。本发明采用全方位照射地方式便于土壤表面将光束反射，提高装置的精准度，更加便于装置用于土壤成分探测过程。

Description

一种基于转动的土壤成分含量检测装置
技术领域
本发明涉及一种基于转动的土壤成分含量检测装置，属于土壤检测装备的技术领域。
背景技术
土壤是人类赖以生存的物质基础，是人们触手可及的常见物质，也是构成世界的重要自然要素之一。随社会的发展和科技的进步，人类对土壤的开发和利用达到了空前的高度，同时对土壤的破坏、对环境的污染也日趋严重。
土壤样品的采集和处理是土壤营养诊断的重要前提。采集有代表性的样品，是如实反映土壤营养状况的先决条件。土壤样品的采集所产生的误差比任何分析误差都大，并且这种误差可以达到来自理化分析过程中全部过程误差的85％。为减少取样误差就要增加样本数，而过多的样本会给分析造成困难，因此，在误差允许范围内减少样本数成为目前研究的重点。
土壤的监测是为了更好的掌握土壤资源状态，对于已经被污染的或现有土壤提供数据和信息，同时还应对被污染的土壤进行修复治理，还原或优化其土壤结构，使其变废为宝。对此人们设计出土壤检测的装置，用于对不同的目的进行检测。
如在申请号：201620170292.8 申请日：2016-03-07的文件中，该实用新型属于土壤成分检测分析技术领域且公开了一种用于土壤成分检测的分析仪，包括分析仪主体、支撑底座、土壤处理导入仓、加入斗、驱动辊、连动皮带、粉碎齿、摇动连杆、手柄、可拆卸筛板、盛放盒支撑板、滚轮、土壤盛放盒、抽拉把手、镜筒固定套筒、观察镜筒、聚焦头、放大镜和视野缓冲镜，所述分析仪主体下侧设置有支撑底座。本实用新型体积较小，便于移动，操作起来比较简单，具有现场取样现场检测的功能，无需专业的工作人员进行操作，缩短了土壤成分检测分析的等待时间，检测的结果较为准确，而且该装置检测的成本较低，适用范围广，该装置结构简单易操作，投入成本低，安全高效，降低了土壤成分检测的工作难度。
另外，在申请号：201510901085.5 申请日：2015-12-07的文件中，公开了一种土壤水分检测装置，包括控制器、显示屏，多个纵向设置的水分传感器、对应于各个水分传感器的压阻传感器、集气管、塑料管、陶土头和橡皮塞；集气管的一端与塑料管的一端连通，集气管的另一端设置橡皮塞，陶土头设置在塑料管的另一端，集气管的侧壁与水分传感器的测量端接通，水分传感器与压阻传感器接通，压阻传感器与传感器电路电性连接；控制器控制各个水分传感器监测结果在显示器上输出。应用本发明提供的土壤水分检测装置，能够监测土壤不同深度的水分情况，并由控制器接收各个水分传感器监测结果，在显示器上输出。
尽管上述文献对现有的土壤检测装置做出改进，使其可以降低了土壤成分检测的工作难度，及可以检测出水分。但实际上在实施中仍然存在不足，现有的土壤检测装置无法结合红外检测技术，且控制样品所在的承载台进行转动，使得检测方式单一，灵活系数降低，不利于全方位地进行光电检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于转动的土壤成分含量检测装置，解决有的土壤检测装置无法结合红外检测技术，且控制样品所在的承载台进行转动，使得检测方式单一，灵活系数降低，不利于全方位地进行光电检测的问题。
本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种基于转动的土壤成分含量检测装置，包括：光源、光电探测器、前置放大器、触发开关、控制器、显示器、电机驱动器、旋转电机、传动组件及样品承载台，其中样品承载台用于承载待测土壤样品，及样品承载台的底部通过传动组件与旋转电机的转子连接；所述光源用于生成和发射光束；所述控制器，用于根据触发开关的触发信号生成控制信号，所述电机驱动器根据控制信号控制旋转电机的电子转动通过传动组件带动样品承载台旋转；所述光源，用于向样品承载台上的待测土壤样品发射光束；所述光电探测器，用于接收土壤样品反射的红外光获得光信号及将光信号转换成电信号；所述前置放大器，用于将电信号进行放大处理；所述控制器，还用于根据放大后的电信号处理获得土壤成分含量，及控制显示器将所得土壤成分含量显示。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：还包括设置于样品承载台上的温度传感器，所述温度传感器与控制器相连。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述样品承载台采用透明材料制成。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述触发开关采用触摸式开关。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述控制器采用单片机。
本发明采用上述技术方案，能产生如下技术效果：
本发明提供的基于转动的土壤成分含量检测装置，通过在传统的装置中增设样品承载台的控制机构，利用控制器控制电机驱动器驱动旋转电机的转子转动，通过转子的转动使得传动组件能够带动样品承载台旋转，使得在样品承载台上的待测土壤样品可以在旋转的过程中从不同角度接收来自光源发射的光束和反射，利用转动地方式使得光电探测过程更加灵活，采用全方位照射地方式便于土壤表面将光束反射，通过红光探测技术和转动控制技术结合，提高装置的精准度，更加便于装置用于土壤成分探测过程。可以解决有的土壤检测装置无法结合红外检测技术，且控制样品所在的承载台进行转动，使得检测方式单一，灵活系数降低，不利于全方位地进行光电检测的问题。
附图说明
图1为本发明基于转动的土壤成分含量检测装置的模块示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的实施方式进行描述。
如图1所示，本发明设计了一种基于转动的土壤成分含量检测装置，包括：光源、光电探测器、前置放大器、触发开关、控制器、显示器、电机驱动器、旋转电机、传动组件及样品承载台，其中样品承载台用于承载待测土壤样品，及样品承载台的底部通过传动组件与旋转电机的转子连接；所示光电探测器、前置放大器、控制器依次相连；且所述控制器分别与触发开关、显示器、电机驱动器相连；所述电机驱动器与旋转电机相连。
所述光源用于生成和发射光束；所述控制器，用于根据触发开关的触发信号生成控制信号，所述电机驱动器根据控制信号控制旋转电机的电子转动通过传动组件带动样品承载台旋转；所述光源，用于向样品承载台上的待测土壤样品发射光束；所述光电探测器，用于接收土壤样品反射的红外光获得光信号及将光信号转换成电信号；所述前置放大器，用于将电信号进行放大处理；所述控制器，还用于根据放大后的电信号处理获得土壤成分含量，及控制显示器将所得土壤成分含量显示。
该装置的原理是：利用控制器控制电机驱动器驱动旋转电机的转子转动，通过转子的转动使得传动组件能够带动样品承载台旋转，使得在样品承载台上的待测土壤样品可以在旋转的过程中从不同角度接收来自光源发射的光束和反射，利用转动地方式使得光电探测过程更加灵活，采用全方位照射地方式便于土壤表面将光束反射，通过红光探测技术和转动控制技术结合，提高装置的精准度。
进一步地，装置还包括设置于样品承载台上的温度传感器，所述温度传感器与控制器相连。所述温度传感器可以对样品承载台上的待测土壤样品的温度进行检测，获得信号后输入控制器，由控制器得到温度值，增加装置的温度检测功能。
以及，为了便于装置的所述样品承载台进行光线反射，可以优选采用透明材料制成。如玻璃或塑料材料制成，使其可以多方位进行土壤观测和光束反射。
并且，所述触发开关采用触摸式开关。利用触摸式开关，提高触发的灵敏度。在装置，所述控制器采用单片机。如AT89S52型单片机，是具备低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52型单片机为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。因此可以很好地用于本发明之中。
综上，本发明提供的基于转动的土壤成分含量检测装置，可以在旋转的过程中从不同角度接收来自光源发射的光束和反射，利用转动地方式使得光电探测过程更加灵活，采用全方位照射地方式便于土壤表面将光束反射，通过红光探测技术和转动控制技术结合，提高装置的精准度，更加便于装置用于土壤成分探测过程。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种基于转动的土壤成分含量检测装置，其特征在于，包括：光源、光电探测器、前置放大器、触发开关、控制器、显示器、电机驱动器、旋转电机、传动组件及样品承载台，其中样品承载台用于承载待测土壤样品，及样品承载台的底部通过传动组件与旋转电机的转子连接；所述光源用于生成和发射光束；所述控制器，用于根据触发开关的触发信号生成控制信号，所述电机驱动器根据控制信号控制旋转电机的电子转动通过传动组件带动样品承载台旋转；所述光源，用于向样品承载台上的待测土壤样品发射光束；所述光电探测器，用于接收土壤样品反射的红外光获得光信号及将光信号转换成电信号；所述前置放大器，用于将电信号进行放大处理；所述控制器，还用于根据放大后的电信号处理获得土壤成分含量，及控制显示器将所得土壤成分含量显示。
2.根据权利要求1所述基于转动的土壤成分含量检测装置，其特征在于：还包括设置于样品承载台上的温度传感器，所述温度传感器与控制器相连。
3.根据权利要求1所述基于转动的土壤成分含量检测装置，其特征在于：所述样品承载台采用透明材料制成。
4.根据权利要求1所述基于转动的土壤成分含量检测装置，其特征在于：所述触发开关采用触摸式开关。
5.根据权利要求1所述基于转动的土壤成分含量检测装置，其特征在于：所述控制器采用单片机。
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