CN107907488A - 一种基于局域无线网的农业土壤含量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于局域无线网的农业土壤含量检测装置，包括控制系统、底座、取样装置和检测装置，取样装置设置在底座上方，底座底端设置有支撑架，支撑架底端连接有移动轮，取样装置包括固定座和液压杆，液压杆底端连接有取样筒，液压杆顶端和固定座连接在一起，检测装置包括激光检测机构和光谱检测机构，激光检测机构包括脉冲激光器、发射光纤和采集光纤，脉冲激光器和输出端和发射光纤连接在一起，采集光纤通过和光栅光谱仪电性连接进行信号传输，光谱检测机构包括红外线发射器、湿度传感器和离子计，通过双重检测方式对土壤中的各种元素和成分进行精确检测，有利于时刻监测土壤质量，有利于农业产品的种植。
Description
技术领域
本发明涉及土壤检测技术领域，具体为一种基于局域无线网的农业土壤含量检测装置。
背景技术
土壤环境监测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量及其变化趋势，我们通常所说的土壤监测是指土壤环境监测，其一般包括布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容，地球表层的岩石经过风化作用，逐渐破坏成疏松的、大小不等的矿物颗粒，而土壤是在母质、气候、生物、地形、时间等多种成土因素综合作用下形成和演变而成的。土壤组成很复杂，总体来说是由矿物质、动植物残体腐解产生的有机质、水分和空气等固、液、气三相组成的；
目前一般的土壤检测在检测的时候都是采用单一的方式检测，很容易导致检测结果不准确，不利于了解土壤情况。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足, 本发明提供一种基于局域无线网的农业土壤含量检测装置，通过双重检测方式对土壤中的各种元素和成分进行精确检测，有利于时刻监测土壤质量，有利于农业产品的种植，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于局域无线网的农业土壤含量检测装置，包括控制系统、底座、取样装置和检测装置，所述取样装置设置在底座上方，所述底座底端设置有支撑架，所述支撑架底端连接有移动轮，所述取样装置包括固定座和液压杆，所述液压杆底端连接有取样筒，所述液压杆顶端和固定座连接在一起，所述固定座和横板固定连接，所述检测装置包括激光检测机构和光谱检测机构，所述激光检测机构包括脉冲激光器、发射光纤和采集光纤，所述脉冲激光器和输出端和发射光纤连接在一起，所述采集光纤通过和光栅光谱仪电性连接进行信号传输，所述脉冲激光器设置在横板表面，所述光谱检测机构包括红外线发射器、湿度传感器和离子计，所述温度传感器设置在取样筒内部，所述离子计和红外线发射器均设置在检测槽内部。
作为本发明一种优选的技术方案，所述控制系统包括微处理器、供电电源和信号接收模块，所述信号接收模块和微处理器输入端电性连接，所述微处理器输出端分别和离子计、光栅光谱仪电性连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述信号接收模块包括激光接收器、信号接收器和Wi-Fi模块，所述Wi-Fi模块通过路由器接收局域信号。
作为本发明一种优选的技术方案，所述检测槽通过连接座固定安装在底座表面，所述检测槽采用透明结构。
作为本发明一种优选的技术方案，所述横板通过支撑柱和底座固定连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述液压杆通过铰接座和固定座铰连接在一起。
作为本发明一种优选的技术方案，所述取样筒底端连接有圆台筒，所述取样筒和圆台筒均采用镍基合金材料。
作为本发明一种优选的技术方案，所述取样筒内部顶端设置有分料盘，所述分料盘由若干个分料板连接而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用激光检测机构和光谱检测机构对取样后的土壤进行双重检测，有利于对土壤中的成分含量进行精确检测，同时整个装置通过控制系统进行自动化控制，实现高效检测。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的控制系统工作流程示意图；
图3为本发明的分料盘结构示意图。
图中：1-底座；2-支撑架；3-移动轮；4-固定座；5-液压杆；6-取样筒；7-分料盘；8-横板；9-支撑柱；10-分料板；11-圆台筒；12-脉冲激光器；13-发射光纤；14-采集光纤；15-红外线发射器；16-温度传感器；17-离子计；18-检测槽；19-微处理器；20-供电电源；21-信号接收模块；22-激光接收器；23-信号接收器；24-Wi-Fi模块；25-路由器；26-连接座；27-铰接座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
如图1至图3所示，本发明提供了一种基于局域无线网的农业土壤含量检测装置，包括控制系统、底座1、取样装置和检测装置，所述取样装置设置在底座1上方，所述底座1底端设置有支撑架2，所述支撑架2底端连接有移动轮3，所述取样装置包括固定座4和液压杆5，所述液压杆5底端连接有取样筒6，所述液压杆5顶端和固定座4连接在一起，所述固定座4和横板8固定连接，所述横板8通过支撑柱9和底座1固定连接，利用液压杆5驱动取样筒6向下移动，将取样筒6插入到土壤之中进行取样，插入土壤之后将液压杆5收缩，即可将取样筒6取出，从而取出内部的土壤；
所述检测装置包括激光检测机构和光谱检测机构，所述激光检测机构包括脉冲激光器12、发射光纤13和采集光纤14，所述脉冲激光器12和输出端和发射光纤13连接在一起，所述采集光纤14通过和光栅光谱仪电性连接进行信号传输，所述脉冲激光器12设置在横板8表面，利用脉冲激光器12产生脉冲激光，之后通过发射光纤13传输到取样筒6内部，对土壤进行激光照射，之后光栅光谱仪对取样筒6内部进行光谱分析，对土壤进行初次检测；所述光谱检测机构包括红外线发射器15、湿度传感器16和离子计17，所述温度传感器16设置在取样筒6内部，所述离子计17和红外线发射器15均设置在检测槽18内部，所述液压杆5通过铰接座27和固定座4铰连接在一起，检测之后将取样筒6内部的土壤倒入到检测槽18内部，先通过红外线发射器15产生红外线对检测槽18进行照射，同样的经过光栅光谱仪进行分析处理，实现土壤的二次检测，两个检测结果相互对比，从而更加精确的检土壤；之后在离子计17和湿度传感器16的作用下检测土壤的离子含量和湿度；
优选的是，如图2所示，所述控制系统包括微处理器19、供电电源20和信号接收模块21，所述信号接收模块21和微处理器19输入端电性连接，所述微处理器19输出端分别和离子计17、光栅光谱仪电性连接，所述信号接收模块21包括激光接收器22、信号接收器23和Wi-Fi模块24，所述Wi-Fi模块24通过路由器25接收局域信号，激光接收器22接收采集光纤14采集到的激光信号，信号接收器23接收湿度传感器16的信号，同时通过Wi-Fi模块24和路由器25实现局域无线网内部的信号传输，通过路由器25接收网络信号并传输到Wi-Fi模块24完成信号传输，红外线发射器15、脉冲激光器12均和微处理器19输出端电性连接进行控制，微处理器19接收来自光栅光谱仪的数据，对得到的光谱数据进行分析处理；
Wi-Fi模块又名串口Wi-Fi模块，属于物联网传输层，功能是将串口或TTL电平转为符合Wi-Fi无线网络通信标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE802.11b.g.n协议栈以及TCP/IP协议栈，硬件设备嵌入Wi-Fi模块可以直接利用Wi-Fi联入互联网，是实现无线智能家居、M2M等物联网应用的重要组成部分。
所述检测槽18通过连接座26固定安装在底座1表面，所述检测槽18采用透明结构，便于观察。
所述取样筒6底端连接有圆台筒11，圆台筒11防止取样筒6内部的土壤掉落；所述取样筒6和圆台筒11均采用镍基合金材料。
所述取样筒6内部顶端设置有分料盘7，所述分料盘7由若干个分料板10连接而成，通过分料盘7将取样筒6内部的土壤进行均匀等分，实现均匀检测。
本发明采用取样装置对土壤进行均匀取样，保证取样的随机性，实现精确检测，同时整体移动方便，方便在不同位置进行土壤取样检测；
本发明采用激光检测机构和光谱检测机构进行检测，以双重方式实现土壤的各个成分含量检测，提高了检测精度，有利于准确了解土壤的质量。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种基于局域无线网的农业土壤含量检测装置，其特征在于：包括控制系统、底座（1）、取样装置和检测装置，所述取样装置设置在底座（1）上方，所述底座（1）底端设置有支撑架（2），所述支撑架（2）底端连接有移动轮（3），所述取样装置包括固定座（4）和液压杆（5），所述液压杆（5）底端连接有取样筒（6），所述液压杆（5）顶端和固定座（4）连接在一起，所述固定座（4）和横板（8）固定连接，所述检测装置包括激光检测机构和光谱检测机构，所述激光检测机构包括脉冲激光器（12）、发射光纤（13）和采集光纤（14），所述脉冲激光器（12）和输出端和发射光纤（13）连接在一起，所述采集光纤（14）通过和光栅光谱仪电性连接进行信号传输，所述脉冲激光器（12）设置在横板（8）表面，所述光谱检测机构包括红外线发射器（15）、湿度传感器（16）和离子计（17），所述温度传感器（16）设置在取样筒（6）内部，所述离子计（17）和红外线发射器（15）均设置在检测槽（18）内部。
2.根据权利要求1所述的一种基于局域无线网的农业土壤含量检测装置，其特征在于：所述控制系统包括微处理器（19）、供电电源（20）和信号接收模块（21），所述信号接收模块（21）和微处理器（19）输入端电性连接，所述微处理器（19）输出端分别和离子计（17）、光栅光谱仪电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于局域无线网的农业土壤含量检测装置，其特征在于：所述信号接收模块（21）包括激光接收器（22）、信号接收器（23）和Wi-Fi模块（24），所述Wi-Fi模块（24）通过路由器（25）接收局域信号。
4.根据权利要求1所述的一种基于局域无线网的农业土壤含量检测装置，其特征在于：所述检测槽（18）通过连接座（26）固定安装在底座（1）表面，所述检测槽（18）采用透明结构。
5.根据权利要求1所述的一种基于局域无线网的农业土壤含量检测装置，其特征在于：所述横板（8）通过支撑柱（9）和底座（1）固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于局域无线网的农业土壤含量检测装置，其特征在于：所述液压杆（5）通过铰接座（27）和固定座（4）铰连接在一起。
7.根据权利要求1所述的一种基于局域无线网的农业土壤含量检测装置，其特征在于：所述取样筒（6）底端连接有圆台筒（11），所述取样筒（6）和圆台筒（11）均采用镍基合金材料。
8.根据权利要求1所述的一种基于局域无线网的农业土壤含量检测装置，其特征在于：所述取样筒（6）内部顶端设置有分料盘（7），所述分料盘（7）由若干个分料板（10）连接而成。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108738605A (zh) * | 2018-04-29 | 2018-11-06 | 王典 | 一种土壤自动检测和施肥系统 |
| CN109738376A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-10 | 吉林大学 | 一种土壤有机质含量便携式测量装置 |
| CN111811877A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-10-23 | 南京宏佳金属制品有限公司 | 一种土壤检测仪 |
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2017
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