CN203838048U - 一种近红外检测土壤水分的光源发射接收装置 - Google Patents
一种近红外检测土壤水分的光源发射接收装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203838048U CN203838048U CN201420128026.XU CN201420128026U CN203838048U CN 203838048 U CN203838048 U CN 203838048U CN 201420128026 U CN201420128026 U CN 201420128026U CN 203838048 U CN203838048 U CN 203838048U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light source
- soil
- soil moisture
- reference light
- moisture detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
一种近红外检测土壤水分的光源发射接收装置，在结构上包括：位于待测土壤上方竖直放置的半透半反镜(3)，以及在其左右两侧对称放置的检测光源(1)和参考光源(2)，在待测土壤(P)反射后的左侧光路方向上依次放置左凸透镜(4)和左光电探测器(5)，右侧光路方向上依次放置右凸透镜(6)和右光电探测器(7)。所述的检测光源(1)和参考光源(2)为不同波长的近红外LD光源，利用半透半反镜(3)保证检测光源(1)和参考光源(2)照射到土壤的光路一致，减小因光路不同带来的系统误差，且实现了土壤相邻两点的水分检测，利用两点水分值的相关性提高标定模型的信噪比，从而提高土壤水分检测的精度。
Description
技术领域
本实用新型属于仪器测量技术领域，具体涉及一种基于近红外技术检测土壤水分的光源发射接收装置。
背景技术
近红外光谱技术因其具有分析速度快、无需化学处理、重现性好等突出特点广泛应用于土壤水分检测，目前基于近红外技术土壤水分测试仪的研发逐渐兴起，光源发射接收装置的设计对土壤水分检测精度有重要影响，但现有技术中光源多数选择LED发光二极管，光波段宽、信号弱，且没有参考光源用以对照，难以达到测量要求，当增加参考光源时又难以保证检测光源和参考光源的光路一致，从而导致土壤水分检测存在较大的误差。借此提出一种近红外检测土壤水分的光源发射接收装置，为后续研发精度高的近红外土壤水分检测仪或检测系统提供一种有效的方法，加快推动数字农业的发展。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种近红外检测土壤水分的光源发射接收装置，来提高土壤水分检测精度。
本实用新型所采用的技术方案：一种近红外检测土壤水分的光源发射接收装置，在结构上包括：位于待测土壤上方竖直放置的半透半反镜，以及在半透半反镜左右两侧对称放置的检测光源和参考光源，在待测土壤反射后的左侧光路方向上依次放置左凸透镜和左光电探测器，右侧光路方向上依次放置右凸透镜和右光电探测器；其特征在于，所述的检测光源和参考光源为不同波长的近红外LD光源。
本实用新型利用半透半反镜保证检测光源和参考光源照射到土壤的光路一致，减小因光路不同带来的系统误差，且实现了土壤相邻两点的水分检测，利用两点水分值的相关性提高标定模型的信噪比，从而提高土壤水分检测的精度。
附图说明：
图1是本实用新型整个装置的结构图。
1：检测光源；2：参考光源；3：半透半反镜；4：左凸透镜；5：左光电探测器；6：右凸透镜；7：右光电探测器；8：左侧信号处理电路；9：右侧信号处理电路；10：单片机；11：液晶显示模块。
具体实施方式：
首先由单片机(10)发送PWM驱动信号控制检测光源(1)的发射，通过半透半反镜(3)使检测光源(1)能量一半反射一半透射，反射光和透射光分别对称照射在土壤(P)中心间隔距离为毫米级的左右两侧。基于特定的近红外波长能被土壤水的O-H键强烈吸收的原理，检测光源(1)被土壤水分部分吸收后反射。左侧土壤(P)反射的光通过左凸透镜(4)聚光后，被左光电探测器(5)接收并转化为电信号，通过左侧信号处理电路(8)得到稳定的电压值，并送给单片机(10)储存；右侧土壤(P)反射的光通过右凸透镜(6)聚光后，被右光电探测器(7)接收并转化为电信号，经过右侧信号处理电路(9)得到稳定的电压值，并送给单片机(10)储存。间隔数毫秒后再发射参考光源(2)，重复检测光源(1)的步骤。利用数据相关性对检测光源(1)得到的两点电压值进行处理，同理对参考光源(2)得到的两点电压值进行相同的处理。最后由单片机(10)根据标定模型计算得到土壤的水分值并输出到液晶显示模块(11)。
其中检测光源(1)为对水分吸收强的近红外LD光源，参考光源(2)为对水分不敏感的近红外LD光源，例如检测光源(1)的波长可取1400nm，参考光源(2)的波长可取1200nm。采用半透半反镜(3)是为了保证检测光源(1)和参考光源(2)经过半透半反镜(3)后，检测光源(1)的反射光和参考光源(2)的透射光照到左侧土壤(P)的同一点，检测光源(1)的透射光和参考光源(2)反射光照到相邻右侧土壤(P)的同一点，即实现光路一致，减小因光路不同带来的系统误差，且实现了土壤相邻两点的水分检测，利用两点水分值的相关性提高标定模型的信噪比，从而提高土壤水分检测的精度。
Claims (1)
1.一种近红外检测土壤水分的光源发射接收装置，在结构上包括：位于待测土壤(P)上方竖直放置的半透半反镜(3)，以及在半透半反镜(3)左右两侧对称放置的检测光源(1)和参考光源(2)，在待测土壤(P)反射后的左侧光路方向上依次放置左凸透镜(4)和左光电探测器(5)，右侧光路方向上依次放置右凸透镜(6)和右光电探测器(7)；其特征在于，所述的检测光源(1)和参考光源(2)为不同波长的近红外LD光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420128026.XU CN203838048U (zh) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | 一种近红外检测土壤水分的光源发射接收装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420128026.XU CN203838048U (zh) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | 一种近红外检测土壤水分的光源发射接收装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203838048U true CN203838048U (zh) | 2014-09-17 |
Family
ID=51515872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420128026.XU Expired - Fee Related CN203838048U (zh) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | 一种近红外检测土壤水分的光源发射接收装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203838048U (zh) |
-
2014
- 2014-03-13 CN CN201420128026.XU patent/CN203838048U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105021588B (zh) | 一种单光源cars气体检测装置及方法 | |
| WO2010135453A3 (en) | Quantum efficiency measurement system and methods of use | |
| CN103439233A (zh) | 烟道粉尘浓度检测系统 | |
| CN106290387A (zh) | 一种光反射法检测光伏板清洁度的方法及检测器 | |
| CN103698298A (zh) | 基于短腔腔增强关联光谱技术测量气体浓度的装置及采用该装置测量气体浓度的方法 | |
| CN102356310A (zh) | 用于双折射对象的检测器 | |
| CN102692393A (zh) | 一种基于石墨烯偏振效应的折射率实时测定方法和装置 | |
| CN103528991B (zh) | 土壤有机质含量的测量系统及测量方法 | |
| CN102494779B (zh) | 海水表面温度红外测量系统及测量方法 | |
| CN105510233A (zh) | 一种多点测量的光声光谱气体传感器及测量方法 | |
| CN103411923B (zh) | 一种采用双路可调谐激光吸收光谱技术的归一化降噪方法 | |
| CN203385656U (zh) | 一种基于光电比色法的水质监测装置 | |
| CN108872146A (zh) | 一种基于tdlas的激光驱动装置和基于tdlas的激光发生装置 | |
| CN201803948U (zh) | 一种乙醇气体浓度激光遥测装置 | |
| CN103398976B (zh) | 反射式开路激光气体检测系统 | |
| CN205720670U (zh) | 一种可在不同水体中自动校准的水下激光测距仪 | |
| CN104502292A (zh) | 痕量气体传感器光路系统及气室 | |
| CN204302180U (zh) | 一种痕量气体传感器光路系统及气室 | |
| CN203838048U (zh) | 一种近红外检测土壤水分的光源发射接收装置 | |
| CN101915748B (zh) | 一种激光气体浓度检测的拟合动态寻峰方法 | |
| CN201503394U (zh) | 实时检测水体化学需氧量仪器 | |
| CN203250024U (zh) | 手持式双激光测距仪 | |
| CN104034685A (zh) | 一种增强吸收型气体检测系统 | |
| CN109343075A (zh) | 用于分辨水下目标的激光偏振探测系统 | |
| CN102901705B (zh) | 一种基于单片机的血红蛋白浓度检测系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140917 Termination date: 20150313 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |