CN218271991U - 一种便携式叶绿素荧光仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式叶绿素荧光仪，涉及检测设备技术领域，包括：壳体；叶绿素检测模块，所述叶绿素检测模块设置于所述壳体内；光纤，所述光纤设置于所述壳体内且与所述叶绿素检测模块连接；本实用新型可将部分微弱的荧光转化成电信号，然后进行放大处理，最后采集这个信号进行荧光分析，且便于使用。

Description

一种便携式叶绿素荧光仪

技术领域

本实用新型涉及检测设备技术领域，更具体的说是涉及一种便携式叶绿素荧光仪。

背景技术

目前，在作物生理信息中，叶绿素不仅直接参与光合作用，其浓度还与作物体内的氮素含量密切相关，所以叶绿素含量是一项重要的作物生理指标。因此，如何快速、准确地检测叶绿素含量对实现作物的精细管理具有十分重要的意义。

但是，传统的叶绿素含量测定是通过化学方法实现的，不仅费时费力而且对作物有伤害。

因此，如何提供一种方便使用的便携式叶绿素荧光仪是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种便携式叶绿素荧光仪，部分微弱的荧光转化成电信号，然后进行放大处理，最后采集这个信号进行荧光分析，且便于使用。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种便携式叶绿素荧光仪，包括：

壳体；

叶绿素检测模块，所述叶绿素检测模块设置于所述壳体内；

光纤，所述光纤设置于所述壳体内且与所述叶绿素检测模块连接。

优选的，所述叶绿素检测模块包括：

主控制器；

LED灯，所述LED灯与所述光纤连接；

光电转换单元，所述光电转换单元的输入端与所述LED灯连接；

处理单元，所述处理单元的输入端与所述光电转换单元的输出端连接，所述处理单元的输出端与所述主控制器连接；

显示模块，所述显示模块与所述主控制器连接。

优选的，所述叶绿素检测模块还包括：

接口单元，所述接口单元与所述主控制器连接；

SD卡驱动单元，所述SD卡驱动单元与所述主控制器连接；

时钟单元，所述时钟单元与所述主控制器连接；

供电单元，所述供电单元与所述主控制器连接。

优选的，所述处理单元包括依次连接的I/V转换电路及放大滤波电路，且所述I/V转换电路与所述光电转换单元连接，所述放大滤波电路与所述主控制器连接。

优选的，所述光纤包括：

石英柱；

光纤本体，所述光纤本体与所述石英柱一体成型；

入射光路，所述入射光路设置于所述光纤本体上且与所述LED灯连接；

反射光路，所述反射光路设置于所述光纤本体上且与所述光电转换单元连接。

优选的，所述反射光路与所述光电转换单元之间还设置有滤波片组。

优选的，所述壳体的一侧设置有充电接口、开关按钮及薄膜按键。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种便携式叶绿素荧光仪，具有如下有益效果：

1.本实用新型提供了一种便携式、大容量的叶绿素荧光仪，打破现在已经存在的叶绿素荧光仪的技术壁垒，提出更加丰富的激发模式，在植物生理学领域具有一定意义。

2.本设备高度集成，在空间有限的范围内内置激发光光源、光电二极管、高性能MCU以及电容触摸屏等。设备大小仅和智能手机相当。

3.设备内置大容量充电锂电池，充一次电可以连续测量宽带信号长达8小时，具备充电保护以及电量显示功能。

4.设备具有很高的时间分辨率，最高采样率可达1us，能够有效捕捉叶绿素荧光的瞬变动态过程。同时具备变频采样功能，保证数据完整性的情况下还能控制数据在一定大小范围内，更加节省存储空间。

5.内置SD相关驱动，可连接SD卡，最高可扩容至32GB，一次可存储数十万条OJIP数据，设备与电脑之间采用type-C通信，拥有更快的数据通信速率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种便携式叶绿素荧光仪外观的整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的叶绿素检测模块的结构原理框图；

图3为本实用新型提供的光纤结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参见附图1本实用新型实施例公开了一种便携式叶绿素荧光仪，包括：

壳体1；

叶绿素检测模块2，叶绿素检测模块2设置于壳体1内；

光纤3，光纤3设置于壳体1内且与叶绿素检测模块2连接。

在一个具体的实施例中，叶绿素检测模块2包括：

主控制器21，其中主控制器21使用的芯片型号可以为MCU STM32H7；

LED灯22，LED灯22与光纤3连接；

光电转换单元23，光电转换单元23的输入端与LED灯22连接，其中光电转换单元23可以选用光电二极管，用于实现光信号到电信号的转换；

处理单元24，处理单元24的输入端与光电转换单元23的输出端连接，处理单元24的输出端与主控制器21连接；

显示模块25，显示模块25与主控制器21连接，显示模块25可以采用电容式触摸屏，方便操作，界面美观，有着友好的交互性，可以实现参数设置、结果显示、系统参数显示等功能。

在一个具体的实施例中，叶绿素检测模块2还包括：

接口单元26，接口单元26与主控制器21连接，其中接口单元26可以采用Type-C接口，插上线即可将数据导出到电脑；

SD卡驱动单元27，SD卡驱动单元27与主控制器21连接，能快速提高存储速度；

时钟单元28，时钟单元28与主控制器21连接，在断电情况下，内部低速时钟可以准确计时；

供电单元29，供电单元29与主控制器21连接。

在一个具体的实施例中，处理单元24包括依次连接的I/V转换电路241及放大滤波电路242，且I/V转换电路241与光电转换单元23连接，放大滤波电路242与主控制器21连接，用于对电信号进行转换、放大及滤波处理，提高信号的精度。

在一个具体的实施例中，光纤3包括：

石英柱31，能够使入射光更均匀扫射在被测植物上；

光纤本体32，光纤本体32与石英柱31一体成型；

入射光路33，入射光路33设置于光纤本体32上且与LED灯22连接，其中入射光路33可以为3条；

反射光路34，反射光路34设置于光纤本体32上且与光电转换单元23连接，上述设置能够减少光的损耗，增加荧光强度。

在一个具体的实施例中，反射光路34与光电转换单元23之间还设置有滤波片组。

具体的，滤波片组可以选择两片680nm长波通滤波片和一片750nm短波通滤波片构成窄带滤波装置，其目的是为了获得植物被激发后的荧光，其荧光波长大约在680nm-750nm之间。

在一个具体的实施例中，壳体1的一侧设置有充电接口11、开关按钮12及薄膜按键13。

具体的，上述电路均为本领域公知常识。

本实用新型提供的便携式叶绿素荧光仪具体在使用时，首先通过LED灯22照射待测植物产生荧光信号，光纤3接收荧光信号并经过光电转换单元23、处理单元24处理后，通过主控制器21进一步处理得到结果并通过显示模块25进行显示，同时数据既可以通过SD卡驱动单元27外接的SD卡进行保存，也可以通过接口单元26连接外部设备导出数据。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种便携式叶绿素荧光仪，其特征在于，包括：

壳体(1)；

叶绿素检测模块(2)，所述叶绿素检测模块(2)设置于所述壳体(1)内；

光纤(3)，所述光纤(3)设置于所述壳体(1)内且与所述叶绿素检测模块(2)连接；

所述叶绿素检测模块(2)包括：

主控制器(21)；

LED灯(22)，所述LED灯(22)与所述光纤(3)连接；

光电转换单元(23)，所述光电转换单元(23)的输入端与所述LED灯(22)连接；

处理单元(24)，所述处理单元(24)的输入端与所述光电转换单元(23)的输出端连接，所述处理单元(24)的输出端与所述主控制器(21)连接；

显示模块(25)，所述显示模块(25)与所述主控制器(21)连接；

所述光纤(3)包括：

石英柱(31)；

光纤本体(32)，所述光纤本体(32)与所述石英柱(31)一体成型；

入射光路(33)，所述入射光路(33)设置于所述光纤本体(32)上且与所述LED灯(22)连接；

反射光路(34)，所述反射光路(34)设置于所述光纤本体(32)上且与所述光电转换单元(23)连接；

所述反射光路与所述光电转换单元之间还设置有滤波片组；

所述滤波片组选择两片680nm长波通滤波片和一片750nm短波通滤波片构成窄带滤波装置。

2.根据权利要求1所述的一种便携式叶绿素荧光仪，其特征在于，所述叶绿素检测模块(2)还包括：

接口单元(26)，所述接口单元(26)与所述主控制器(21)连接；

SD卡驱动单元(27)，所述SD卡驱动单元(27)与所述主控制器(21)连接；

时钟单元(28)，所述时钟单元(28)与所述主控制器(21)连接；

供电单元(29)，所述供电单元(29)与所述主控制器(21)连接。

3.根据权利要求1所述的一种便携式叶绿素荧光仪，其特征在于，所述处理单元(24)包括依次连接的I/V转换电路(241)及放大滤波电路(242)，且所述I/V转换电路(241)与所述光电转换单元(23)连接，所述放大滤波电路(242)与所述主控制器(21)连接。

4.根据权利要求1所述的一种便携式叶绿素荧光仪，其特征在于，所述壳体(1)的一侧设置有充电接口(11)、开关按钮(12)及薄膜按键(13)。

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