CN205898736U - 一种土壤ph检测装置 - Google Patents

Abstract

本专利公开了一种土壤PH检测装置，包括土壤容纳金属槽、过滤出水口、出水弯管和PH值测定模块，出水弯管连接在过滤出水口上，PH值测定模块包括PH感应电极棒、PH值采集转换模块、RF微控制模块及防水电池，所述的PH感应电极棒与PH值采集转换模块连接，PH值采集转换模块采用SPI接口与RF微控制模块连接，PH值采集转换模块和RF微控制模块同时与防水电池连接，所述土壤容纳金属槽内还设有搅拌组件，搅拌组件包括转轴、固定在转轴上的叶片，土壤容纳金属槽的内壁上固设有定量水筒，本专利在检测土壤PH值时，通过定量水筒可定量添加水量，并且搅拌组件能让土壤中的酸碱离子充分溶解于水中，使得检测出的pH值更加准确。

Description

一种土壤PH检测装置

技术领域

本实用新型属于智能农业领域，具体涉及一种土壤PH检测装置。

背景技术

传统的土壤pH检测主要是通过将pH检测探头插入土壤中，直接对土壤中的pH值进行检测，但是由于土壤属于固体物质，而pH值主要检测的是水溶性酸碱离子的浓度，当土壤的含水量少时，溶解于水中的酸碱离子较少，因此检测到的土壤pH存在很大误差，准确性比较低。

针对上述问题，公开号为CN204758522U的中国实用新型专利公开了一种土壤pH值快速检测装置，包括土壤容纳金属槽、过滤出水口、出水弯管和PH值测定模块，所述的出水弯管连接在过滤出水口上，所述的PH值测定模块包括PH感应电极棒、PH值采集转换模块、RF微控制模块及防水电池，所述的PH感应电极棒与PH值采集转换模块连接，所述的PH值采集转换模块采用SPI接口与RF微控制模块连接，所述的PH值采集转换模块和RF微控制模块同时与防水电池连接。此装置采用了芯片直接连接pH感应电极棒，并且通过芯片能够直接将土壤pH值转换成数字pH数值。但是此装置在使用时存在以下问题：1、此装置是持续向土壤内灌水，使得土壤中的酸碱离子溶解于水中，进而探测水中的酸碱离子浓度，由于放入土壤容纳金属槽中的土壤具有一定的厚度，其中心处的部分需要等水分渗透进去之后才能缓慢溶解，因此快速检测到的pH值都是土壤表面部分溶解的酸碱离子浓度，误差较大；2、此装置需要持续向土壤灌水，而pH值主要检测的是水溶性酸碱离子的浓度，当水的含量增加时，酸碱离子的浓度会对应的降低，因此检测出的pH值会偏大，准确性较低。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种土壤PH检测装置，以解决现在检测土壤pH值时，土壤中的酸碱离子溶解不均匀和水量添加过多，影响检测数据准确性的问题。

本方案中的一种土壤PH检测装置，包括土壤容纳金属槽、过滤出水口、出水弯管和PH值测定模块，所述过滤出水口位于土壤容纳金属槽底部，所述出水弯管连接在过滤出水口上，所述的PH值测定模块包括PH感应电极棒、PH值采集转换模块、RF微控制模块及防水电池，所述的PH感应电极棒与PH值采集转换模块连接，所述PH感应电极棒位于出水弯管中，所述的PH值采集转换模块采用SPI接口与RF微控制模块连接，所述的PH值采集转换模块和RF微控制模块同时与防水电池连接，所述土壤容纳金属槽内设有用于搅拌泥土的搅拌组件，所述搅拌组件包括转轴、固定在转轴上的叶片，所述转轴水平安装于土壤容纳金属槽内部，转轴的两端与土壤容纳金属槽的侧壁转动连接，所述叶片至少有三个，叶片均匀排列在转轴上，所述土壤容纳金属槽的外部固定安装有电动机，所述电动机的输出轴与转轴的一端固定连接；所述土壤容纳金属槽的内壁上固设有定量水筒，所述定量水筒上设有刻度线，所述定量水筒的底部设有第一阀门，所述定量水筒位于搅拌组件的上方。

本实用新型的工作原理：本方案在使用时，先将待测土壤放入土壤容纳金属槽中，然后将纯净水加入定量水筒中，定量水筒上的刻度线便于直接观察水量，使用时，一般保持加入的水和待测土壤的重量比为2:1，这样统一测出的pH值更为准确。当定量水筒中加入了预定的水量后，打开第一阀门，定量水筒中的水流到下方的土壤上，同时开启电动机，让转轴开始转动，转动上的叶片对土壤进行搅拌，使得土壤各部分的酸碱离子都能充分溶解于水中。与土壤混合的水再往下流到过滤出水口，经过过滤后的水由于溶解了水中的酸碱离子，当在出水弯管中与pH感应电极棒接触后，pH感应电极棒会探测到水中的酸碱离子浓度，然后将数据传输到PH值采集转换模块，PH值采集转换模块可将酸碱离子浓度转换为pH数值，同时将pH数值传输到RF微控制模块，RF微控制模块可以对pH数值进行存储和处理，便于后续的使用。

本实用新型的有益效果：本方案相比于现在的pH检测装置具有以下优点：1、由于采用了定量水筒，定量控制水的添加量，不至于出现水过多或过少的情况，有效提高了检测pH值的准确性；2、由于采用了搅拌组件对土壤进行搅拌，让土壤与水得到更充分的混合，促使土壤各部分的酸碱离子都能充分的溶解与水中，使得检测出的pH值更加准确。

进一步，所述过滤出水口与叶片之间设有第二阀门，此设计的好处在于，先将第二阀门关闭，随着叶片的转动，充分混匀水和土壤，当混合均匀后，再打开第二阀门，让土壤和水的混合液经过过滤出水口，这样能提高水和土壤的混合均匀度，使得检测出的pH值更准确。

进一步，所述过滤出水弯管的弯角处设有倒圆角。由于经过过滤出水口流出的水中会混杂部分土壤，若是出水弯管的弯角处是直角设计，则会在弯角处积聚土壤，影响以后检测的准确性，而倒圆角的设计，可以让出水弯管中的土壤在水的作用下，顺利的流出出水弯管。

附图说明

图1为本实用新型一种土壤PH检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：土壤容纳金属槽1、过滤出水口2、出水弯管3、倒圆角4、pH感应电极棒5、pH值采集转换模块6、RF微控制模块7、防水电池8、电动机9、第二阀门10、转轴11、叶片12、定量水筒13、第一阀门14。

如图1所示，一种土壤PH检测装置，包括土壤容纳金属槽1、过滤出水口2、出水弯管3和PH值测定模块，过滤出水口2位于土壤容纳金属槽1底部，出水弯管3连接在过滤出水口2上，PH值测定模块包括PH感应电极棒5、PH值采集转换模块6、RF微控制模块7及防水电池8，PH感应电极棒5与PH值采集转换模块6连接，PH感应电极棒5位于出水弯管3中，PH值采集转换模块6采用SPI接口与RF微控制模块7连接，PH值采集转换模块6和RF微控制模块7同时与防水电池8连接，土壤容纳金属槽1内设有用于搅拌泥土的搅拌组件，搅拌组件包括转轴11、固定在转轴11上的叶片12，转轴11水平安装于土壤容纳金属槽1内部，转轴11的两端与土壤容纳金属槽1的侧壁转动连接，叶片12至少有三个，本实施例选用四个叶片12，四个叶片12均匀排列在转轴11上，土壤容纳金属槽1的外部固定安装有电动机9，电动机9的输出轴与转轴11的一端固定连接；土壤容纳金属槽1的内壁上固设有定量水筒13，定量水筒13上设有刻度线，定量水筒13的底部设有第一阀门14，定量水筒13位于搅拌组件的上方，过滤出水口2与叶片12之间设有第二阀门10，过滤出水弯管3的弯角处设有倒圆角4。

PH值采集转换模块6采用了电化学转换芯片LM91200，pH采集转换模块采用SPI接口输出pH数值，并且pH采集转换模块采用GUARD1接口、GUARD2接口和INP接口连接pH感应电极棒5。

RF微控制模块7采用芯片ATmega64RFR2，芯片ATmega64RFR2的内部融合了AVR微控制器和2.4GHz频率RF收发器。

当需要检测土壤的pH值时，将待测土壤放入土壤容纳金属槽1中，通过定量水筒13来量取合适的水量，刻度线便于观察水量的多少，然后打开第一阀门14，水与土壤混合。此时打开电动机9，转轴11和叶片12转动，使得土壤与水充分混合，土壤中的酸碱离子充分溶解于水中，再打开第二阀门10，土壤与水的混合液通过过滤出水口2，液体部分流入出水弯管3，当pH感应电极棒5接触到水后，会探测到水中的酸碱离子浓度，然后将数据传输到PH值采集转换模块6，PH值采集转换模块6可将酸碱离子浓度转换为pH数值，同时将pH数值传输到RF微控制模块7，RF微控制模块7可以对pH数值进行存储和处理，便于后续的使用。

Claims (3)

1.一种土壤PH检测装置，包括土壤容纳金属槽、过滤出水口、出水弯管和PH值测定模块，所述过滤出水口位于土壤容纳金属槽底部，所述出水弯管连接在过滤出水口上，所述的PH值测定模块包括PH感应电极棒、PH值采集转换模块、RF微控制模块及防水电池，所述的PH感应电极棒与PH值采集转换模块连接，所述PH感应电极棒位于出水弯管中，所述的PH值采集转换模块采用SPI接口与RF微控制模块连接，所述的PH值采集转换模块和RF微控制模块同时与防水电池连接，其特征在于，所述土壤容纳金属槽内设有用于搅拌泥土的搅拌组件，所述搅拌组件包括转轴、固定在转轴上的叶片，所述转轴水平安装于土壤容纳金属槽内部，转轴的两端与土壤容纳金属槽的侧壁转动连接，所述叶片至少有三个，叶片均匀排列在转轴上，所述土壤容纳金属槽的外部固定安装有电动机，所述电动机的输出轴与转轴的一端固定连接；所述土壤容纳金属槽的内壁上固设有定量水筒，所述定量水筒上设有刻度线，所述定量水筒的底部设有第一阀门，所述定量水筒位于搅拌组件的上方。

2.根据权利要求1所述的一种土壤PH检测装置，其特征在于：所述过滤出水口与叶片之间设有第二阀门。

3.根据权利要求2所述的一种土壤PH检测装置，其特征在于：所述过滤出水弯管的弯角处设有倒圆角。