CN111707807A - 土壤水溶性盐快速检测装置及检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种土壤水溶性盐检测装置及检测方法，其土壤水溶性盐检测装置包括：壳体；过滤网，设置于壳体内，用于将壳体内部分隔为两个液体流通的空间，分别定义为存液腔和储液腔；取样器，用于取样待测土壤，并将待测土壤转置存液腔内；探测器，设置于储液腔一侧的壳体上，用于检测溶液中水溶性盐含量；其中，一与待测土壤预处理后的土壤浸出液经过滤网流入储液腔用于探测器检测，待测土壤被过滤网截留在存液腔。本发明集土壤取样、预处理、检测三功能为一体，实现土壤中水溶性盐的现场快速检测的效果。

Description

土壤水溶性盐快速检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及土壤中物质检测技术领域，尤其涉及一种土壤水溶性盐检测装置及检测方法。
背景技术
土壤中含有大量水溶性盐，其中阳离子可以协助植物根细胞进行离子吸附交换，阴离子含有磷、氮、硫等营养元素。在含磷的各种阴离子中磷酸二氢根溶解性最好且最易被植物吸收，是植物生长所需磷元素的主要来源；类似的，植物所需的氮元素主要来源是易溶于水的硝酸根离子。同时，土壤中磷酸盐和硝酸盐含量过高会引起水体的富营养化，对生态环境破坏严重且对人体健康也有潜在危害。因此，土壤中水溶性盐的现场简便检测，不仅适应农业需求，而且对土壤中污染物的监管及环境保护都具有重要的意义。
目前土壤水溶性盐常规检测方法包括土壤浸出液获取和浸出液中水溶性盐检测两个过程。常用的浸出液获取方法有离心过滤法、离子萃取法等，其中离心过滤法是国标采用的方法。常用的浸出液水溶性盐检测方法有分光光度法、络合容量法、滴定法、比浊法等。这些传统方法能够分别实现土壤中各类水溶性盐的灵敏、准确检测，但存在操作复杂、仪器昂贵等问题，不适于土壤水溶性盐的现场快速检测。因此，需要设计一种能够满足土壤中水溶性盐现场、快速检测的装置。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种土壤水溶性盐检测装置及检测方法，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
作为本发明的一个方面，提供一种土壤水溶性盐检测装置，包括：
壳体；
过滤网，设置于壳体内，用于将壳体内部分隔为两个液体流通的空间，分别定义为存液腔和储液腔；
取样器，用于取样待测土壤，并将待测土壤转置存液腔内；
探测器，设置于储液腔一侧的壳体上，用于检测溶液中水溶性盐含量；
其中，一与待测土壤预处理后的土壤浸出液经过滤网流入储液腔用于探测器检测，待测土壤被过滤网截留在存液腔。
作为本发明的另一个方面，还提供一种采用上述的土壤水溶性盐检测装置进行的土壤水溶性盐检测方法，包括如下步骤：
利用取样器对待测土壤取样，并转置存液腔内；
向壳体内注入提取溶液，对待测土壤进行预处理，得到土壤浸出液；
倒置，利用过滤网进行固液分离，使土壤浸出液流入储液腔内；
利用探测器检测所述土壤浸出液中的水溶性盐含量。
基于上述技术方案，本发明相较于现有技术至少具有以下有益效果的其中之一或其中一部分：
本发明利用壳体内部的过滤网实现将壳体设置为两个液体流通的空间，将土壤的预处理和土壤浸出液的探测均能在壳体内进行，集土壤取样、预处理、检测三功能为一体，实现土壤中水溶性盐的现场快速检测；
本发明利用取样器将待测土壤转置存液腔，取样器为环刀，设置为独立的，保证环刀在取样时土壤取样量的准确性以及取样的简便性；
本发明储液腔内注水管通过与土壤浸出液的液位差实现土壤浸出液的不外流，结构简单，操作方便。
附图说明
图1为本发明实施例1的土壤水溶性盐检测装置立体示意图；
图2为本发明实施例1的土壤水溶性盐检测装置爆炸示意图；
图3为本发明实施例1的过滤网俯视示意图；
图4为本发明实施例1的装置顶盖立体示意图。
上述附图中，附图标记含义如下：
1.装置底座；2.环刀；3.存液管；4.过滤网；5.储液管；6.装置顶盖；7.传感器；8.注水管；9.传感器固定孔；10.注水管孔。
具体实施方式
本发明的目的是克服现有技术操作复杂、价格昂贵、不适合现场快速检测等问题，提出的一种快速获取土壤浸出液并进行水溶性盐含量检测的土壤水溶性盐检测装置及检测方法。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
作为本发明的一个方面，提供一种土壤水溶性盐检测装置，包括：
壳体；
过滤网，设置于壳体内，用于将壳体内部分隔为两个液体流通的空间，分别定义为存液腔和储液腔；
取样器，用于取样待测土壤，并将待测土壤转置存液腔内；
探测器，设置于储液腔一侧的壳体上，用于检测溶液中水溶性盐含量；
其中，一与待测土壤预处理后的土壤浸出液经过滤网流入储液腔用于探测器检测，待测土壤被过滤网截留在存液腔。
本发明的原理是先获得土壤浸出液，后通过探测器对土壤浸出液中待测物质浓度进行测量。
本发明集土壤取样、预处理、检测三功能为一体，实现土壤中水溶性盐的现场快速检测的效果。
在本发明实施例中，土壤水溶性盐检测装置还包括装置顶盖和注水管，装置顶盖上设置注水管孔，注水管一端与注水管孔相连通，注水管的另一端延伸至储液腔内部。
当检测时，利用注水管与土壤浸出液液位差保证土壤浸出液不外流。因此，在本发明的实施例中，注水管长度与储液腔深度相比略短或者相当，这样不仅有利于向存液腔内输入提取溶液，还有利于在检测时，土壤浸出液不外流。
在本发明实施例中，探测器为传感器，装置顶盖上还设置传感器固定孔，传感器通过传感器固定孔安装于储液腔内，用于探测储液腔内土壤浸出液中的待测水溶性盐的浓度。
在本发明实施例中，在传感器固定孔和注水管孔处均设有密封胶圈，用于防止倒置漏液。
在本发明实施例中，土壤水溶性盐检测装置还包括装置底座，装置底座可拆卸设置于存液腔一侧的壳体上，用于将取样待测土壤的取样器封闭于存液腔内。
在本发明实施例中，取样器包括环刀。
值得一提的是，环刀并非固定在壳体上，环刀在使用时需要垂直插入土壤中，为保证环刀内充满样本，使用时环刀上方会有土壤溢出。而为了保证取样量的准确性以及使用时比较简便，环刀设置为独立，不与其他部件固定。
在本发明实施例中，过滤网设置于过滤网架上，壳体为分隔的两部分，两部分壳体分别通过过滤网架固定连接。
在本发明实施例中，并不局限于壳体、过滤网可拆卸组装的结构，还可以为壳体与过滤网架固定一体结构；但是，采用两部分壳体分别通过过滤网架可拆卸连接的方式，可更快速简易的更换部件。
在本发明实施例中，过滤网孔径可以为0.5mm～1mm，但并不局限于此，可根据实际土壤情况对过滤网孔径范围进行调节，更换为更大或者更小的网孔径尺寸，只要实现土壤颗粒被截留的效果即可。
作为本发明的另一个方面，还提供一种采用如上述的土壤水溶性盐检测装置进行的土壤水溶性盐检测方法，包括如下步骤：
利用取样器对待测土壤取样，并转置存液腔内；
向壳体内注入提取溶液，对待测土壤进行预处理，得到土壤浸出液；
倒置，利用过滤网进行固液分离，使土壤浸出液流入储液腔；
利用探测器检测土壤浸出液中的水溶性盐含量。
在本发明的实施例中，提取溶液与待测土壤预处理，具体操作为：将提取溶液与待测土壤在存液腔内接触、混合，待测土壤中的水溶性盐溶解于提取溶液中，形成土壤浸出液。
水溶性盐即土壤浸泡在水溶液的提取溶液中浸提出来的盐分，具体包括硝酸盐、磷酸盐、钠盐、钾盐中的一种或多种。
其中，提取溶液为水、去离子水、氯化钾溶液、缓冲液或者其他有助于盐分溶解及检测的溶液。
不同种类的水溶性盐选用不同种类的传感器。例如，针对硝酸盐、磷酸盐浓度的检测，采用硝酸盐、磷酸盐检测传感器；针对钠盐、钾盐的检测，采用钠、钾离子检测传感器；针对水溶性盐总盐分的检测，采用电导率传感器等。
实施例1
在本发明的实施例1中，提供一种土壤水溶性盐检测装置，更为具体的，本实施例1为土壤硝酸盐的检测装置；如图1-4所示，该装置包括环刀2、存液管3(即存液腔部分的壳体)、过滤网4、储液管5(即储液腔部分的壳体)和传感器7。环刀2置于装置底座1内，装置底座1、存液管3、过滤网4、储液管5及装置顶盖6按顺序通过螺纹连接。传感器7通过插入方式与装置顶盖6的传感器固定孔9相连接。
在本发明的实施例1中，还提供一种土壤硝酸盐检测方法，首先取下装置底座1和环刀2，将环刀2垂直插入待测土壤中，当环刀2内充满土样后取出。将其放入装置底座1中。将装置底座1与其他部分连接，即装置底座1与存液管3螺纹连接。
通过注水管8向存液管3中加入提取溶液，并轻轻振荡使土壤中的硝酸盐充分溶解到提取溶液中，形成土壤浸出液。倒置，通过过滤网4的过滤作用，使混合物固液分离，取得的土壤浸出液存储在储液管5中。在传感器固定孔9和注水管孔10均有密封胶圈以防倒置漏液。
最后，通过装置顶盖6上的传感器7可以对土壤浸出液中硝酸盐含量进行检测。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种土壤水溶性盐检测装置，其特征在于，包括：
壳体；
过滤网，设置于壳体内，用于将壳体内部分隔为两个液体流通的空间，分别定义为存液腔和储液腔；
取样器，用于取样待测土壤，并将待测土壤转置存液腔内；
探测器，设置于储液腔一侧的壳体上，用于检测溶液中水溶性盐含量；
其中，一与待测土壤预处理后的土壤浸出液经过滤网流入储液腔用于探测器检测，待测土壤被过滤网截留在存液腔。
2.如权利要求1所述的土壤水溶性盐检测装置，其特征在于，所述土壤水溶性盐检测装置还包括装置顶盖和注水管，所述装置顶盖上设置注水管孔，所述注水管一端与注水管孔相连通，所述注水管的另一端延伸至储液腔内部。
3.如权利要求2所述的土壤水溶性盐检测装置，其特征在于，探测器为传感器，所述装置顶盖上还设置传感器固定孔，所述传感器通过传感器固定孔安装于所述储液腔内。
4.如权利要求3所述的土壤水溶性盐检测装置，其特征在于，在所述传感器固定孔和注水管孔处均设有密封胶圈，用于防止倒置漏液。
5.如权利要求1所述的土壤水溶性盐检测装置，其特征在于，所述土壤水溶性盐检测装置还包括装置底座，所述装置底座可拆卸设置于存液腔一侧的壳体上，用于将取样待测土壤的取样器封闭于存液腔内。
6.如权利要求5所述的土壤水溶性盐检测装置，其特征在于，所述取样器包括环刀。
7.如权利要求1所述的土壤水溶性盐检测装置，其特征在于，所述过滤网设置于过滤网架上，所述壳体为分隔的两部分，两部分壳体分别通过过滤网架固定连接。
8.如权利要求1所述的土壤水溶性盐检测装置，其特征在于，所述过滤网孔径为0.5mm～1mm。
9.一种采用如权利要求1至8任一项所述的土壤水溶性盐检测装置进行的土壤水溶性盐检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
利用取样器对待测土壤取样，并转置存液腔内；
向壳体内注入提取溶液，对待测土壤进行预处理，得到土壤浸出液；
倒置，利用过滤网进行固液分离，使土壤浸出液流入储液腔；
利用探测器检测所述土壤浸出液中的水溶性盐含量。
10.如权利要求9所述的检测方法，其特征在于，所述水溶性盐包括硝酸盐、磷酸盐、钠盐、钾盐其中的一种或多种；
其中，所述提取溶液与待测土壤预处理，具体操作为：将提取溶液与待测土壤在所述存液腔内接触、混合，待测土壤中的水溶性盐溶解于提取溶液中，形成土壤浸出液。
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