[发明专利]基于表面增强拉曼光谱的便携式多功能土壤养分速测仪

权利要求书

1.基于表面增强拉曼光谱的便携式多功能土壤养分速测仪，其特征在于：该速测仪包括控制模块、传感器模块、数据采集模块、数据存储模块、显示模块、GPS模块、报警模块、电源模块、激光器、拉曼探头、光谱仪和样品架；所述传感器模块包括CCD光纤传感器、水分传感器、温度传感器和pH传感器；所述电源模块用于为控制模块、传感器模块、显示模块、GPS模块和报警模块供电；所述CCD光纤传感器设置在激光器与拉曼探头之间；所述激光器与光谱仪相连；所述拉曼探头安装在CCD光纤传感器上；所述样品架包括样品架本体和覆盖在样品架本体上表面的贵金属纳米层；所述CCD光纤传感器、水分传感器、温度传感器和pH传感器从左向右依次安装在速测仪壳体正面外侧；所述显示模块设置在速测仪壳体上表面；所述激光器和光谱仪安装在速测仪壳体内侧；所述拉曼探头和样品架设置在速测仪壳体外侧，且样品架连接在CCD光纤传感器上；

将水分传感器、温度传感器和pH传感器插入待测土壤中，同时取一部分该待测土壤作为待测土壤样品平铺在样品架上；

所述控制模块通过数据采集模块采集CCD光纤传感器、水分传感器、温度传感器和pH传感器的实时检测数据；控制模块通过光谱仪对CCD光纤传感器的检测数据进行分析，得出待测土壤的养分谱图，并将待测土壤的养分谱图与标准养分谱图对比，从而获取待测土壤中各养分的含量；控制模块对各传感器实时检测数据进行分析，通过报警模块对异常数据进行报警；控制模块通过GPS模块读取当前待测土壤数据采集点的位置信息，并将位置信息与各传感器的实时检测数据进行对应；控制模块通过数据存储模块对各传感器的实时检测数据及相应的位置信息进行存储，用于后期导出、分析和数据归档；控制模块通过显示模块实时显示待测土壤的数据信息；

所述贵金属纳米层为若干均匀分布的直径为500nm的金纳米锥或者若干均匀分布的顶端分叉的微米柱；相邻金纳米锥之间的间距为100nm；所述微米柱的直径为1μm，分叉的直径为100nm。

2.根据权利要求1所述的基于表面增强拉曼光谱的便携式多功能土壤养分速测仪，其特征在于：所述激光器的激发波长为785nm。

3.根据权利要求1所述的基于表面增强拉曼光谱的便携式多功能土壤养分速测仪，其特征在于：所述电源模块采用7.2V直流电压源经过LM2940稳压芯片调整后输出5V直流电压。

4.根据权利要求1所述的基于表面增强拉曼光谱的便携式多功能土壤养分速测仪，其特征在于：所述报警模块采用大功率蜂鸣器。