CN209559744U - 一种用于土壤属性测定的信息采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于土壤属性测定的信息采集装置，装置的卤素灯固定杆垂直固定在底座的一端，光纤探头固定杆垂直固定在底座的另一端；卤素灯与卤素灯固定杆活动连接，光纤探头固定设置在光纤探头固定杆上，光纤探头的探测端垂直底座的平面，土壤样本容器设置在底座上，且位于光纤探头固定杆和卤素灯固定杆之间的位置，当进行土壤测定时，光纤探头的探测端垂直土壤样本容器的中心位置。将土壤样本放入土壤样本容器中并置于光纤探头正下方，然后调节卤素灯的照射角度，可完成土壤光谱反射率数据的采集。相比传统的土壤数据采集，对于卤素灯的照射强度、角度和光纤探头的探测位置都可以实现准确控制，因此可以间接提高光谱测定的准确性。

Description

一种用于土壤属性测定的信息采集装置

技术领域

本实用新型涉及土壤养分测定技术领域，具体涉及一种用于土壤属性测定的信息采集装置。

背景技术

土壤中养分的比例测定是科学使用化肥的前提条件，可以根据测定的土壤养分来配比肥料中的养分比例，因地制宜，所以土壤养分测定成为至关重要的一环。

传统的土壤养分测定一般使用土壤养分速测仪，土壤养分速测仪主要用于检测土壤中水分、盐分、pH值、全氮、铵态氮、碱解氮、有效磷、有效钾和钙镁等，测试肥料中氮、磷和钾的含量。比如常用的近红外土壤养分速测仪应用光谱技术，实现了土壤养分的实时快速测试，不破坏样品，不需要化学试剂，直接将土壤样本放入样品室即可测出土壤中养分含量，极大地提高了测定速度。但是，现有的近红外土壤养分速测仪的近红外光谱容易受到土壤含水率、土壤颗粒大小以及土壤表面粗糙率的影响。

为了解决上述问题，现有技术中采用高光谱反演的方法获得土壤的属性。由于野外高光谱测定过程中，诸多环境因素及地势地形的影响，测定过程不可控，测量噪声很大，影响测定精度。因此大部分的土壤属性测定需要在室内完成。但是对于室内土壤属性测定还没有特定的装置仪器，因此在测定过程中的条件并不固定，测定时探头高度、光照强度、入射角及样品多少等实验条件的差异，使得光谱测定数据的不准确，从而限制了高光谱测量的应用环境及土壤属性光谱预测的定量研究。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种用于土壤属性测定的信息采集装置,包括：底座、卤素灯固定杆、卤素灯、光纤探头固定杆、光纤探头和土壤样本容器，其中：所述卤素灯固定杆的垂直固定在所述底座的一端，所述光纤探头固定杆垂直固定在所述底座的另一端，所述卤素灯固定杆与所述光纤探头固定杆的固定位置相对应；所述卤素灯与所述卤素灯固定杆活动连接，所述光纤探头固定设置在所述光纤探头固定杆上，且所述光纤探头的探测端垂直所述底座的平面，所述土壤样本容器设置在所述底座上，且位于所述光纤探头固定杆和所述卤素灯固定杆之间的位置，当进行土壤测定时，所述光纤探头的探测端垂直所述土壤样本容器的中心位置。

采用上述实现方式，将信息采集装置置于室内，将需要测定的土壤样本放入土壤样本容器中，然后调节卤素灯的照射角度，将土壤样本容器置于光纤探头正下方，即可完成土壤光谱反射率数据的采集。相比传统的土壤数据采集，采用上述信息采集装置，对于卤素灯的照射强度、角度和光纤探头的探测位置都可以实现准确控制，因此获得的数据可以间接提高光谱测定的准确性。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述卤素灯固定杆包括第一固定杆和第二固定杆，所述第一固定杆和所述第二固定杆的一端通过第一调节旋钮活动连接，所述第一固定杆的另一端与所述卤素灯活动连接，所述第二固定杆的另一端与所述底座固定连接。

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述卤素灯与所述第一固定杆之间设置一卤素灯连接座，所述卤素灯连接座固定设置在所述第一固定杆上，所述卤素灯通过一转轴与所述卤素灯连接座活动连接。

结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述光纤探头固定杆包括第三固定杆、第四固定杆和第五固定杆，所述第四固定杆为L型固定杆，所述第三固定杆的一端与所述第四固定杆的一端通过第二调节旋钮活动连接，所述第四固定杆的另一端与所述第五固定杆的一端固定连接，所述第三固定杆的另一端与所述底座固定连接，所述第五固定杆的另一端固定连接所述光纤探头，所述第五固定杆垂直所述底座的平面。

结合第一方面或第一方面第一至三种任一可能的实现中，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述底座上设置有圆形旋转装置，所述圆形旋转装置通过第一转轴与所述底座活动连接，所述土壤样本容器设置有多个，多个所述土壤样本容器均匀设置在所述圆形旋转装置的边缘位置。

结合第一方面第四种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述土壤样本容器底部设置有容器托盘，所述容器托盘分别与所述圆形旋转装置和所述土壤样本容器的底部相连接。

结合第一方面第五种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述土壤样本容器与所述容器托盘之前设置有第二转轴，所述土壤样本容器与所述容器托盘通过所述第二转轴活动连接。

结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，所述卤素灯连接座8的转动角度为40-50度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种用于土壤属性测定的信息采集装置的结构示意图；

图1中，符号表示为：

1-底座，2-卤素灯，3-光纤探头，4-土壤样本容器，5-第一固定杆，6-第二固定杆，7-第一调节旋钮，8-卤素灯连接座，9-第三固定杆，10-第四固定杆，11-第五固定杆，12-第二调节旋钮，13-圆形旋转装置，14-第一转轴，15-容器托盘，16-第二转轴。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。

图1为本实用新型实施例提供的一种用于土壤属性测定的信息采集装置，参见图1，所述信息采集装置包括：底座1、卤素灯固定杆、卤素灯2、光纤探头固定杆、光纤探头3和土壤样本容器4。

所述卤素灯固定杆的垂直固定在所述底座1的一端，所述光纤探头固定杆垂直固定在所述底座1的另一端，所述卤素灯固定杆与所述光纤探头固定杆的固定位置相对应。所述卤素灯2与所述卤素灯固定杆活动连接，所述光纤探头3固定设置在所述光纤探头固定杆上，且所述光纤探头3的探测端垂直所述底座1的平面，所述土壤样本容器4设置在所述底座1上，且位于所述光纤探头固定杆和所述卤素灯固定杆之间的位置，当进行土壤测定时，所述光纤探头3的探测端垂直所述土壤样本容器4的中心位置。

在一个示意性实施例中，所述卤素灯固定杆包括第一固定杆5和第二固定杆6，所述第一固定杆5和所述第二固定杆6的一端通过第一调节旋钮7活动连接，所述第一固定杆5的另一端与所述卤素灯2活动连接，所述第二固定杆6的另一端与所述底座1固定连接。通过调节第一调节旋钮7可以实现卤素灯固定杆的伸缩，进而可以对卤素灯2照射强度进行控制。

所述卤素灯2与所述第一固定杆5之间设置一卤素灯连接座8，所述卤素灯连接座8固定设置在所述第一固定杆5上，所述卤素灯2通过一转轴与所述卤素灯连接座8活动连接。卤素灯2可以通过卤素灯连接座8进行40-50度范围的转动，实现了卤素灯2对土壤样本照射角度的控制。

在另一个示意性实施例中，所述光纤探头固定杆包括第三固定杆9、第四固定杆10和第五固定杆11，所述第四固定杆10为L型固定杆，所述第三固定杆9的一端与所述第四固定杆10的一端通过第二调节旋钮12活动连接，所述第四固定杆10的另一端与所述第五固定杆11的一端固定连接，所述第三固定杆9的另一端与所述底座1固定连接，所述第五固定杆11的另一端固定连接所述光纤探头3，所述第五固定杆11垂直所述底座1的平面。通过第二调节旋钮12可以控制设置在第五固定杆11一端的光纤探头3与土壤样本容器4之间的距离，进而可以实现对土壤局部数据的精确采集。

本实用新型实施例中，为了实现多份土壤样本数据采集的效率，所述底座1上设置有圆形旋转装置13，所述圆形旋转装置13通过第一转轴14与所述底座1活动连接，所述土壤样本容器4设置有多个，多个所述土壤样本容器4均匀设置在所述圆形旋转装置13的边缘位置。圆形旋转装置13可以通过第一转轴14进行转动，进而带动不同的土壤样本容器4与光纤探头3对应，实现信息的快速采集。

进一步地，进行信息采集时，也需要通过光纤探头3对土壤样本容器4中的土壤样本进行全面多方向的采集。因此，所述土壤样本容器4底部设置有容器托盘15，所述容器托盘15分别与所述圆形旋转装置13和所述土壤样本容器4的底部相连接。所述土壤样本容器4与所述容器托盘15之间设置有第二转轴16，所述土壤样本容器4与所述容器托盘15通过所述第二转轴16活动连接。当需要对某个土壤样本进行信息采集时，只需要通过第二转轴16转动土壤样本容器4，即可实现对土壤样本的多方位采集。

由上述实施例可知，本实施例提供了一种用于土壤属性测定的信息采集装置,包括：底座1、卤素灯固定杆、卤素灯2、光纤探头固定杆、光纤探头3和土壤样本容器4，其中：卤素灯固定杆的垂直固定在所述底座1的一端，所述光纤探头固定杆垂直固定在所述底座1的另一端，所述卤素灯固定杆与所述光纤探头固定杆的固定位置相对应。所述卤素灯2与所述卤素灯固定杆活动连接，所述光纤探头3固定设置在所述光纤探头固定杆上，且所述光纤探头3的探测端垂直所述底座1的平面，所述土壤样本容器4设置在所述底座1上，且位于所述光纤探头固定杆和所述卤素灯固定杆之间的位置，当进行土壤测定时，所述光纤探头3的探测端垂直所述土壤样本容器4的中心位置。进行信息采集时，将信息采集装置置于室内，将需要测定的土壤样本放入土壤样本容器4中，然后调节卤素灯2的照射角度，将土壤样本容器置于光纤探头3正下方，即可完成土壤光谱反射率数据的采集。相比传统的土壤数据采集，采用上述信息采集装置，对于卤素灯2的照射强度、角度和光纤探头3的探测位置都可以实现准确控制，因此获得的数据可以间接提高光谱测定的准确性。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，如来替代，本实用新型仅结合并参照优选的实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims (8)

1.一种用于土壤属性测定的信息采集装置,其特征在于，包括：底座(1)、卤素灯固定杆、卤素灯(2)、光纤探头固定杆、光纤探头(3)和土壤样本容器(4)，其中：

所述卤素灯固定杆的垂直固定在所述底座(1)的一端，所述光纤探头固定杆垂直固定在所述底座(1)的另一端，所述卤素灯固定杆与所述光纤探头固定杆的固定位置相对应；

所述卤素灯(2)与所述卤素灯固定杆活动连接，所述光纤探头(3)固定设置在所述光纤探头固定杆上，且所述光纤探头(3)的探测端垂直所述底座(1)的平面，所述土壤样本容器(4)设置在所述底座(1)上，且位于所述光纤探头固定杆和所述卤素灯固定杆之间的位置，当进行土壤测定时，所述光纤探头(3)的探测端垂直所述土壤样本容器(4)的中心位置。

2.根据权利要求1所述的用于土壤属性测定的信息采集装置,其特征在于，所述卤素灯固定杆包括第一固定杆(5)和第二固定杆(6)，所述第一固定杆(5)和所述第二固定杆(6)的一端通过第一调节旋钮(7)活动连接，所述第一固定杆(5)的另一端与所述卤素灯(2)活动连接，所述第二固定杆(6)的另一端与所述底座(1)固定连接。

3.根据权利要求2所述的用于土壤属性测定的信息采集装置,其特征在于，所述卤素灯(2)与所述第一固定杆(5)之间设置一卤素灯连接座(8)，所述卤素灯连接座(8)固定设置在所述第一固定杆(5)上，所述卤素灯(2)通过一转轴与所述卤素灯连接座(8)活动连接。

4.根据权利要求1所述的用于土壤属性测定的信息采集装置,其特征在于，所述光纤探头固定杆包括第三固定杆(9)、第四固定杆(10)和第五固定杆(11)，所述第四固定杆(10)为L型固定杆，所述第三固定杆(9)的一端与所述第四固定杆(10)的一端通过第二调节旋钮(12)活动连接，所述第四固定杆(10)的另一端与所述第五固定杆(11)的一端固定连接，所述第三固定杆(9)的另一端与所述底座(1)固定连接，所述第五固定杆(11)的另一端固定连接所述光纤探头(3)，所述第五固定杆(11)垂直所述底座(1)的平面。

5.根据权利要求1-4任一项所述的用于土壤属性测定的信息采集装置,其特征在于，所述底座(1)上设置有圆形旋转装置(13)，所述圆形旋转装置(13)通过第一转轴(14)与所述底座(1)活动连接，所述土壤样本容器(4)设置有多个，多个所述土壤样本容器(4)均匀设置在所述圆形旋转装置(13)的边缘位置。

6.根据权利要求5所述的用于土壤属性测定的信息采集装置,其特征在于，所述土壤样本容器(4)底部设置有容器托盘(15)，所述容器托盘(15)分别与所述圆形旋转装置(13)和所述土壤样本容器(4)的底部相连接。

7.根据权利要求6所述的用于土壤属性测定的信息采集装置,其特征在于，所述土壤样本容器(4)与所述容器托盘(15)之间设置有第二转轴(16)，所述土壤样本容器(4)与所述容器托盘(15)通过所述第二转轴(16)活动连接。

8.根据权利要求3所述的用于土壤属性测定的信息采集装置,其特征在于，所述卤素灯连接座(8)的转动角度为40-50度。