JP7171373B2 - Reaction vessel for soil analysis - Google Patents
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Description
本発明は、土壌の成分である土壌成分を分析するのに用いられる土壌分析用反応容器に関する。 The present invention relates to a reaction container for soil analysis used for analyzing soil components, which are components of soil.
従来、特許文献1に土壌分析用反応容器が開示されている。
特許文献1に開示された土壌分析用反応容器は、土壌成分を含有する土壌溶液中の土壌成分と反応試薬とを反応させるための容器であって、反応試薬が封入された複数の液体格納室を有する。この複数の液体格納室には、各液体格納室ごとに異なる土壌成分に対応した反応試薬が収容されている。各液体格納室に土壌溶液を注入すると、土壌成分と反応試薬が混ざり合い、発色する。そこにLED光を照射して光の透過度をセンシングすることで、分析対象の土壌における複数種類の土壌成分の量をそれぞれ計測できる。
Conventionally,
A soil analysis reaction container disclosed in
特許文献1に開示の反応容器は、1つの分析対象の土壌における複数種類の土壌成分を分析するための反応容器であるので、複数の分析対象の土壌の成分分析をする場合において、分析能率がわるいという問題がある。
本発明は、複数の分析対象の土壌の成分分析をする場合の分析能率を向上させることができる土壌分析用反応容器を提供することを目的とする。
The reaction container disclosed in
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a reaction container for soil analysis that can improve analysis efficiency when performing component analysis of a plurality of soils to be analyzed.
本発明の一態様に係る土壌分析用反応容器は、土壌成分を含有する土壌溶液を注入するための注入部と、前記注入部から注入された土壌溶液中の土壌成分と反応試薬とを反応させるための複数の反応室と、前記注入部から注入された土壌溶液を前記各反応室に供給する土壌溶液供給路とを有するセクションを複数備え、
前記複数のセクションが上下方向に積層状に設けられている。
また、前記各セクションにおける前記複数の反応室は、相互に異なる土壌成分の反応をさせるための室である。
A reaction container for soil analysis according to an aspect of the present invention is an injection part for injecting a soil solution containing soil components, and reacts the soil components in the soil solution injected from the injection part with a reaction reagent. A plurality of sections having a plurality of reaction chambers for and a soil solution supply path for supplying the soil solution injected from the injection part to each reaction chamber ,
The plurality of sections are vertically stacked .
Further, the plurality of reaction chambers in each section are chambers for reacting different soil components.
また、前記各セクションは、注入された土壌溶液と関連付けるための指標部を有する。
また、前記各セクションは、円盤状に形成されている。
Each section also has an indicator for associating with the injected soil solution.
Further, each section is formed in a disc shape .
上記の構成によれば、各セクションごとに異なる分析対象の土壌溶液を注入することにより、複数の分析対象の土壌の成分分析に対応することができる。これにより、分析能率を向上させることができる。 According to the above configuration, by injecting a different soil solution to be analyzed into each section, component analysis of a plurality of soils to be analyzed can be performed. As a result, analysis efficiency can be improved.
以下、本発明の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図1は、第1実施形態に係る土壌分析用反応容器1(以下、単に反応容器という)を示している。反応容器1は、土壌の成分(土壌に含まれる成分)である土壌成分の量を分析(計測)する分析装置に使用される容器であって、土壌成分を含有する土壌溶液中の土壌成分と、反応試薬とを混ざり合わせて呈色反応を生じさせるための容器である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with appropriate reference to the drawings.
FIG. 1 shows a soil analysis reaction container 1 (hereinafter simply referred to as a reaction container) according to the first embodiment. The
図1に示すように、反応容器1は、四角ブロック状の容器本体2と、複数のセクション3とを有する。
図1~図3に示すように、容器本体2は、透明な材料で形成されていて、透光性(光の透過性の高い性質)を有する。容器本体2は、矩形の上壁面2aと、該上壁面2aと同形状の矩形の下壁面2bと、上壁面2aと下壁面2bの上下方向で対応する端辺同士を連結する4つの側壁面(第1側壁面2c~第4側壁面2f)とを有する6面体に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIGS. 1 to 3, the
第1実施形態において、容器本体2の第1側壁面2c(一側面)に沿う方向を第1方向(図1の矢印A1方向)といい、第2側壁面2dに沿う方向(第1方向A1及び上下方向に交差(直交)する方向)を第2方向(図1の矢印A2方向)という。
図1に示すように、複数のセクション3は、第1方向A1に並べて設けられている。本実施形態にあっては、本実施形態では、複数のセクション3は、5つのセクション3(第1セクション3A~第5セクション3E)を含む。なお、セクション3は、2つ又は3つ或いは4つであってもよいし、6つ以上設けられていてもよい。
In the first embodiment, the direction along the first
As shown in FIG. 1, the
各セクション3は、土壌溶液を注入するための注入部4と、注入部4から注入された土壌溶液中の土壌成分と反応試薬7とを反応させるための複数の反応室5と、注入部4から注入された土壌溶液を各反応室5に供給する土壌溶液供給路6とを有する。即ち、反応容器1は、注入部4と複数の反応室5と土壌溶液供給路6とを有するセクション3を複数備えている。各セクション3には、それぞれ異なる分析対象の土壌の土壌溶液が注入される。したがって、反応容器1は、複数の分析対象の土壌の成分分析に対応することができる。本実施形態では、1つの反応容器1で5つの分析対象の土壌の成分分析に対応する。第1セクション3A~第5セクション3Eは、同様の構成である。
Each
図1に示すように、注入部4は、第2方向A2の一端側に設けられている。注入部4には、土壌溶液を上方から注入可能である。複数の反応室5は、第2方向A2に沿って並べて設けられている。本実施形態では、6つの反応室5(第1反応室5A~第6反応室5F)が第2方向A2に沿って並べて形成されている。各反応室5は、相互に独立して形成されており、連通していない。各反応室5には、土壌成分と混ざり合って呈色反応を生じさせる反応試薬7が収容されている。即ち、反応室5には、分析する土壌成分に対応した反応試薬7が収容される。反応試薬7としては、例えば、作物の成長に重要な要素である(肥料の3要素と言われる)窒素(硝酸態窒素・アンモニア態窒素)、リン酸、カリウムやミネラル分であるカルシウム・マグネシウムに対応(反応)する試薬である。なお、ここで挙げた反応試薬は、一例であり限定されない。反応試薬としては、例えば、pH、石灰等を分析するための反応試薬であってもよい。また、反応試薬は、固形状であってもよいし、液体状であってもよい。
As shown in FIG. 1, the
また、各セクション3における各反応室5に収容される反応試薬7は、各反応室5ごと
に異なる土壌成分に対応した反応試薬7が収容されている。即ち、各セクション3における複数の反応室5は、相互に異なる土壌成分の反応をさせるための室である。これについて、具体的に一例をあげて説明すると、図1の左図に示すように、第1反応室5Aには、硝酸態窒素に対応する反応試薬7Aが収容され、第2反応室5Bには、アンモニア態窒素に対応する反応試薬7Bが収容され、第3反応室5Cには、リン酸に対応する反応試薬7Cが収容され、第4反応室5Dには、カリウムに対応する反応試薬7Dが収容され、第5反応室5Eには、カルシウムに対応する反応試薬7Eが収容され、第6反応室5Fには、マグネシウムに対応する反応試薬7Fが収容される。これにより、分析対象の土壌における複数種類の土壌成分の量をそれぞれ計測(分析)できる。なお、反応室5に対する反応試薬7の対応関係は、前述した例に限定されることはない。
また、各セクション3ごとには、同じ土壌成分に対応した反応試薬7が収容されている。即ち、第1セクション3A~第5セクション3Eにおける各第1反応室5Aには、同じ反応試薬7が収容され、第1セクション3A~第5セクション3Eにおける第2反応室5Bには、同じ反応試薬7が収容され、第1セクション3A~第5セクション3Eにおける第3反応室5Cには、同じ反応試薬7が収容され、第1セクション3A~第5セクション3Eにおける第4反応室5Dには、同じ反応試薬7が収容され、第1セクション3A~第5セクション3Eにおける第5反応室5Eには、同じ反応試薬7が収容され、第1セクション3A~第5セクション3Eにおける第6反応室5Fには、同じ反応試薬7が収容される。
Each
図1に示すように、土壌溶液供給路6は、注入部4に連通する第1供給路8と、第1供給路8から分岐した複数の第2供給路9とを有している。各セクション3において、第1供給路8は、第2方向に沿って、且つ注入部4から第6反応室5Fにわたって形成されている。第1供給路8は、複数の反応室5と第1方向A1に間隔をあけて形成されている。
第2供給路9は、第1供給路8と反応室5とを接続する流路であって各反応室ごとに設けられている。詳しくは、第2供給路9は、第1反応室5Aと第1供給路8とを連通する第1路9Aと、第2反応室5Bと第1供給路8とを連通する第2路9Bと、第3反応室5Cと第1供給路8とを連通する第3路9Cと、第4反応室5Dと第1供給路8とを連通する第4路Dと、第5反応室5Eと第1供給路8とを連通する第5路9Eと、第6反応室5Fと第1供給路8とを連通する第6路9Fとを含む。
As shown in FIG. 1 , the soil
The
したがって、注入部4から土壌溶液を注入すると、該土壌溶液は、第1供給路8を流れると共に各第2供給路9から対応する反応室5に流れ込む。反応室5に土壌溶液が流れ込むと、各反応室5において、土壌溶液中の土壌成分と、反応試薬7とが混ざり合って呈色反応を生じる。反応容器1は、セクション3を複数有しているので、一度に、複数の分析対象の土壌の成分分析をすることができる。
Therefore, when the soil solution is injected from the
図1に示すように、各セクション3は、注入された土壌溶液と関連付けるための指標部10を有する。具体的には、指標部10は、第1セクション3Aに設けられた第1指標部10Aと、第2セクション3Bに設けられた第2指標部10Bと、第3セクション3Cに設けられた第3指標部10Cと、第4セクション3Dに設けられた第4指標部10Dと、第5セクション3Eに設けられた第5指標部10Eとである。指標部10は、例えば、シール等によって構成される。
As shown in Figure 1, each
次に、分析対象の土壌の採取について説明する。
図4に示すように、土壌の採取対象である採取圃場H1を複数のエリアQn(n=1,2,3・・・n)に区画する。この採取圃場H1の区画は、パーソナルコンピュータ(PC)等の固定端末、スマートフォン、タブレット、PDA等の携帯端末、固定端末及び携帯端末等が接続可能なサーバ等の管理コンピュータ等によって、採取圃場H1に対して、所定の縦長さL1及び横長さL2の複数のエリアQnに区分したメッシュ型のマップを作成することによって行う。
Next, the sampling of the soil to be analyzed will be described.
As shown in FIG. 4, a sampling field H1 from which soil is to be sampled is divided into a plurality of areas Qn (n=1, 2, 3, . . . n). The section of the harvested field H1 is divided into the harvested field H1 by a fixed terminal such as a personal computer (PC), a mobile terminal such as a smartphone, a tablet, a PDA, or a management computer such as a server to which the fixed terminal and the mobile terminal can be connected. On the other hand, this is done by creating a mesh-type map divided into a plurality of areas Qn each having a predetermined vertical length L1 and horizontal length L2.
次に、複数のエリアQn毎の採取位置Pnを決める。採取位置Pnは、一箇所の場合は、例えば、エリアQnの中心位置である。なお、採取位置Pnは、各エリアQnについて二箇所以上であってもよい。各エリアQnについて土壌を複数採取した場合は、それらを
混ぜ合わせて1つの土壌サンプルとする。
土壌の採取は、例えば、作業者又は採取機で採取される。作業者又は採取機が、採取予定位置に位置すると、作業者に採取位置Pnに到達したことが報知される。採取機は、筒体を圃場の地面に押し付けることによって圃場の土壌を採取するハンドサンプラーであっても、スコップであっても、その他の構造であってもよい。
Next, a sampling position Pn is determined for each of the plurality of areas Qn. If there is one sampling position Pn, it is, for example, the central position of the area Qn. It should be noted that there may be two or more collection positions Pn for each area Qn. When multiple samples of soil are collected from each area Qn, they are mixed to form one soil sample.
Soil is sampled by, for example, an operator or a sampler. When the worker or the sampling machine is positioned at the scheduled sampling position, the worker is notified that the sampling position Pn has been reached. The sampling device may be a hand sampler that samples field soil by pressing a cylinder against the ground of the field, a scoop, or other structure.
次に、採取圃場H1における全てのエリアQnにおいて採取が完了すると、採取された土壌を乾燥した後、土壌溶液11が生成される。
図4に示すように、土壌溶液11は、抽出容器12によって生成される。
ここでは、エリアQ1~エリアQ5で採取した土壌である土壌サンプル13の土壌溶液11の生成について説明する。
Next, when the collection is completed in all the areas Qn in the collection field H1, the
As shown in FIG. 4,
Here, generation of the
土壌サンプル13は、各々異なる抽出容器12に入れられる。詳しくは、エリアQ1で採取した土壌サンプル13Aは、抽出容器12Aに入れ、エリアQ2で採取した土壌サンプル13Bは、抽出容器12Bに入れ、エリアQ3で採取した土壌サンプル13Cは、抽出容器12Cに入れ、エリアQ4で採取した土壌サンプル13Dは、抽出容器12Dに入れ、エリアQ5で採取した土壌サンプル13Eは、抽出容器12Eに入れる。
Each
また、抽出容器12には、土壌サンプル13と共に抽出液(成分を抽出させる液体)が入れられる。抽出液は、抽出容器に12予め入れておいてもよいし、土壌サンプル13と一緒に入れてもよいし、或いは、土壌サンプル13を入れた後に入れてもよい。
次に、抽出容器12を振とうさせることにより、土壌溶液11を生成する。生成された土壌溶液11は、濾過され、濾過後に反応容器1に入れられる。図例では、抽出容器12Aで生成された土壌溶液11Aは、第1セクション3Aの注入部4から注入され、抽出容器12Bで生成された土壌溶液11Bは、第2セクション3Bの注入部4から注入され、抽出容器12Cで生成された土壌溶液11Cは、第3セクション3Cの注入部4から注入され、抽出容器12Dで生成された土壌溶液11Dは、第4セクション3Dの注入部4から注入され、抽出容器12Eで生成された土壌溶液11Eは、第5セクション3Eの注入部4から注入される。
The
Next, the
各セクション3の指標部10には、第1指標部10Aから第5指標部10Eに向けて順に異なる識別番号が割り当てられている。これにより、土壌サンプル13A~土壌サンプル13Dを採取したエリアQ1~エリアQ5と、注入した土壌溶液11A~土壌溶液11Dとを関連づける(対応させる)ことができる。
残りのエリアQnの土壌サンプル13も、以上に説明した方法と同様に、他の反応容器1に注入する。各反応容器1の指標部10には、反応容器1ごとにそれぞれ異なる識別番号が割り当てられる。
Different identification numbers are assigned to the
The
図5は、反応容器1に注入した土壌溶液11中の土壌成分の量(含有量)を計測する(土壌分析を行う)分析装置14を示している。分析装置14は、反応室5内の土壌溶液11の光学特性を、例えば、吸光光度法により測定し、土壌溶液11中に含有する土壌成分を分析するものである。
分析装置14は、発光部15と、受光部16と、制御部17とを備えている。反応容器1は、発光部15と受光部16との間に配置される。発光部15は、制御部17からの指令により、反応室5に光を照射する。発光部15から照射された光は、反応室5を透過する。反応室5を透過した光は、受光部16で受光され、受光部16は、受光した光の透過量を測定する。この光の透過量は、受光部16から制御部17に送られる。制御部17は、受光部16から出力された光の透過量を基に、反応室5内の土壌溶液11の吸光度を算出し、算出した吸光度から土壌溶液11中の土壌成分の濃度を算出する。これにより、土壌溶液11中の土壌成分の量を計測(分析)することができる。
FIG. 5 shows an
The
分析装置14は、図示省略の移送装置を備えており、該移送装置によって反応容器1を第1方向A1及び第2方向A2に移送可能である。1のセクション3に注入された土壌溶液11を分析する場合、反応容器1を第2方向A2に移送することにより、第1反応室5A~第6反応室5Fに収容された土壌溶液11を分析する。また、第1セクション3Aの分析が終わると反応容器1を第1方向A1に移送して第2セクション3Bに注入された土
壌溶液11を分析する。以下、同じようにして、第5セクション3Eまで分析する。
The
図6は、第1実施形態に係る反応容器1の変形例を示している。この変形例に係る反応容器1は、容器本体2が、反応室5及び土壌溶液供給路6を有する主要部2Aと、主要部2Aの上部に着脱可能に設けられた蓋部2Bとを有する。蓋部2Bを主要部2Aから外すと、各セクション3における各反応室5の上面が開口(開放)可能である。したがって、この変形例に係る反応容器1にあっては、土壌溶液11を注入した後に、各反応室5に反応試薬を投入することができる。
FIG. 6 shows a modification of the
図7は、第2実施形態に係る反応容器1を示している。この第2実施形態に係る反応容器1の容器本体2は、円盤状に形成されている。複数のセクション3は、容器本体2の周方向R1に並べて設けられている。各セクションにおいて、複数の反応室5は、容器本体2の外周側に周方向R1に並べて設けられている。
各セクションにおいて、注入部4は、容器本体2の内周側に設けられている。したがって、反応容器1における注入部4は、容器本体2に周方向R1に並べて設けられている。
FIG. 7 shows the
In each section, the
土壌溶液供給路6は、注入部4に連通する第1供給路8と、第1供給路から分岐した複数の第2供給路9とを有している。第1供給路8は、注入部4から径方向外方に延びる第1通路8Aと、第1通路8Aの径方向外端側に連通し且つ容器本体2の周方向R1に延びる第2通路8Bを有する。複数の第2供給路9(第1路9A~第6路9F)は、第2通路8Bと各反応室5(第1反応室5A~第6反応室5F)とを連通する。
The soil
その他の構成は、前記第1実施形態と同様に構成される。
この第2実施形態において、反応容器1に注入した土壌溶液11の土壌分析を図5に示す分析装置14で行う場合にあっては、反応容器1を容器本体2の中心O1回りに回転移送可能とし、反応容器1を回転させて反応室5内の土壌溶液11の分析を順次行う。
図8、図9は、第3実施形態に係る反応容器1を示している。この第3実施形態に係る反応容器1は、円柱状の容器本体2を上下方向に3分割し、それぞれをセクション3としている。言い換えると、反応容器1は、円盤状の複数のセクション3(第1セクション3A~第3セクション3C)を上下方向に積層状に設けて構成されている。
Other configurations are similar to those of the first embodiment.
In this second embodiment, when the soil analysis of the
8 and 9 show the
各セクション3における複数の反応室5(第1反応室5A~第6反応室5F)は、セクション3の外周側に周方向R2に並べて設けられている。各セクション3における土壌溶液供給路6の第1供給路8は、セクション3の周方向R2に延びる円形状に形成されている。第1セクション3Aの第1供給路8は、第2セクション3Bの第1供給路8より径大であり、第2セクション3Bの第1供給路8は、第3セクション3Cの第1供給路8より径大である。各セクション3における注入部4は、第1供給路8から上方に延びている。各セクションの第2供給路9(第1路9A~第6路9F)は、第1供給路8からセクション3の径方向に延びて対応する反応室5(第1反応室5A~第6反応室5F)に連通している。
A plurality of reaction chambers 5 (
第3実施形態に係る反応容器1は、第1連通路18及び第2連通路19を有している。第1連通路18は、第1セクション3Aを貫通して形成され、且つ第2セクション3Bの注入部4に連通している。したがって、第2セクション3Bの注入部4には、第1連通路18を介して土壌溶液が注入される。第2連通路19は、第1セクション3Aから第2セクション3Bにわたって貫通して形成され、且つ第3セクション3Cの注入部4に連通している。したがって、第3セクション3Cの注入部4には、第2連通路19を介して土壌溶液が注入される。
A
第1セクション3A~第3セクション3Cは、相互に分離可能に接合されている。この第3実施形態に係る反応容器1に注入した土壌溶液の土壌分析を行う場合には、第1セクション3A~第3セクション3Cを相互に分離して行う。
本実施形態の反応容器1は、以下の効果を奏する。
反応容器1は、土壌成分を含有する土壌溶液11を注入するための注入部4と、注入部4から注入された土壌溶液11中の土壌成分と反応試薬7とを反応させるための複数の反応室5と、注入部4から注入された土壌溶液11を各反応室5に供給する土壌溶液供給路6とを有するセクション3を複数備えている。
The
The
The
この構成によれば、各セクション3ごとに異なる分析対象の土壌溶液11を注入することにより、複数の分析対象の土壌の成分分析に対応することができる。これにより、分析能率を向上させることができる。
また、各セクション3における複数の反応室5は、相互に異なる土壌成分の反応をさせるための室である。
According to this configuration, by injecting a
A plurality of
この構成によれば、複数の分析対象の土壌の複数の成分分析をすることができる。
また、各セクション3は、注入された土壌溶液11と関連付けるための指標部10を有する。
この構成によれば、セクション3と該セクション3に注入された土壌溶液11とを関連付けることができる。
According to this configuration, it is possible to perform a plurality of component analyzes of a plurality of soils to be analyzed.
Each
With this configuration, the
また、複数のセクション3は、第1方向A1に並べて設けられており、複数の反応室5は、第1方向A1及び上下方向に交差する第2方向A2に沿って並べて設けられ、各セクション3において、土壌溶液供給路6は、複数の反応室5と第1方向A1で間隔をあけて形成され且つ第2方向A2に沿って形成された第1供給路8と、第1供給路8と反応室5とを接続する流路であって各反応室5ごとに設けられた複数の第2供給路9とを有している。
Further, the plurality of
この構成によれば、複数のセクション3を備えた反応容器1を容易に形成することができる。
また、複数のセクション3が周方向R1に並べて設けられた円盤状の容器本体2を備え、各セクション3における複数の反応室5は、容器本体2の外周側に周方向R1に並べて設けられ、各セクション3の注入部4は、容器本体2の内周側に周方向R1に並べて設けられている。
According to this configuration, the
Further, a disk-shaped
この構成によっても、複数のセクション3を備えた反応容器1を容易に形成することができる。
また、複数のセクション3が上下方向に積層状に設けられていてもよい。
また、各セクション3における複数の反応室5には、分析する土壌成分に対応した反応試薬7が収容されると共に各反応室5ごとに異なる土壌成分に対応した反応試薬7が収容され、各セクション3ごとには、同じ土壌成分に対応した反応試薬が収容されている。
This configuration also facilitates formation of the
Also, a plurality of
A plurality of
この構成によれば、複数の分析対象の土壌の複数の成分分析について、同じ成分分析をすることができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
According to this configuration, the same component analysis can be performed for a plurality of component analyzes of a plurality of soils to be analyzed.
Although one embodiment of the present invention has been described above, it should be considered that the embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and is not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
2 容器本体
3 セクション
4 注入部
5 反応室
6 土壌溶液供給路
7 反応試薬
8 第1供給路
9 第2供給路
10 指標部
11 土壌溶液
A1 第1方向
A2 第2方向
R1 周方向
2
Claims (4)
前記注入部から注入された土壌溶液中の土壌成分と反応試薬とを反応させるための複数の反応室と、
前記注入部から注入された土壌溶液を前記各反応室に供給する土壌溶液供給路とを有するセクションを複数備え、
前記複数のセクションが上下方向に積層状に設けられている土壌分析用反応容器。 an injection section for injecting a soil solution containing soil components;
a plurality of reaction chambers for reacting the soil components in the soil solution injected from the injection part with the reaction reagent;
a plurality of sections having a soil solution supply path that supplies the soil solution injected from the injection part to each of the reaction chambers;
A reaction vessel for soil analysis, wherein the plurality of sections are vertically stacked.
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Citations (11)
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