[发明专利]一种基于热裂解和人工嗅觉的土壤养分检测装置

说明书

一种基于热裂解和人工嗅觉的土壤养分检测装置属于检测仪器设备；三向导通阀分别与气体流量开关、微型真空泵和石英管热裂解室连通，惰性气体罐与气体流量开关连通，在石英管热裂解室的下方设置电加热控制器，球阀将石英管热裂解室与多级冷却装置连通，环形空间传感器阵列配装在密闭气室内，密闭气室与多级冷却装置和排气阀连通，环形空间传感器阵列通过信号变换电路依次与嵌入式数据采集处理器、计算机模式识别系统串连接；本装置利用土壤气味特性实现和完成对土壤养分的定性、定量检测，具有结构新颖、独特、检测土壤养分项目多、检测结果精准、检测效率高、适用能力强的特点，为测土配方施肥技术的推广应用提供了技术支持。

技术领域

本发明属于检测仪器设备，具体涉及一种基于热裂解和人工嗅觉的土壤养分检测装置。

背景技术

随着科学技术的发展，作为精细农业重要组成部分之一的土壤精确施肥，就需要根据土壤的类型、组成成分和不同农作物的差异性制定科学合理的施肥配方，以期达到高产、高效进行农作生产的目的。而实现此目的的首要条件是对土壤养分的准确检测。

目前，对于土壤养分测量的主要方法有实验室化学检测法、离子电极选择法和近红外光谱分析法等。化学检测法是最基本的检测方法，虽然检测结果准确，但存在耗时、耗力，需要专门的仪器和化学试剂，且检测完的化学试剂可能污染环境等缺点；离子电极选择法采用电化学传感器对土壤浸提液中的硝态氮、速效钾进行测量，其易用性、成本和集成性较化学检测法有一定的优势，但存在受环境因素影响较大、检测精度不高和性能易退化等不足；近红外光谱分析法虽然可以较为精确的检测出土壤的总碳、总氮等物质的含量，但易受土壤质地、颜色、含水率和表面粗糙度的影响。

气味是物质的重要特性之一，是能够反映出物质本质特征的信息。有经验的土壤学家可以根据土壤的气味判断土质的优劣。因此，研究一种通过人工嗅觉系统对土壤气味的检测，完成和实现对土壤养分快速有效检测的装置十分必要。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术存在的问题，结合农业生产对土壤养分检测的实际需要，研究设计一种基于热裂解和人工嗅觉的土壤养分检测装置，该装置通过对土壤气味的检测，完成和实现对土壤养分的快速、准确测定，达到土壤养分检测项目多、检测结果精准、检测快速高效、检测成本低廉、为测土配方施肥提供技术支持的目的。

本发明的目的是这样实现的：三向导通阀分别与气体流量开关、微型真空泵和石英管热裂解室连通，惰性气体罐与气体流量开关连通，在所述石英管热裂解室的下方设置电加热控制器，球阀将石英管热裂解室与多级冷却装置连通，环形空间传感器阵列配装在密闭气室内，所述密闭气室与多级冷却装置和排气阀连通，所述环形空间传感器阵列通过信号变换电路依次与嵌入式数据采集处理器、计算机模式识别系统串连接，至此构成一种基于热裂解和人工嗅觉的土壤养分检测装置。

本发明利用土壤气味特性，通过对土壤中具有明显气味的芳烃、木质素、酚类物质、多糖、含氮化合物的定性、定量检测得到土壤养分检测结果，具有结构新颖、独特、实用、检测土壤养分项目多、检测结果精准、检测效率高、检测成本低、适用能力强的特点，为我国农业生产测土配方施肥新技术推广应用提供了技术支持。

附图说明

图1是一种基于热裂解和人工嗅觉的土壤养分检测装置总体结构示意图；

图2是多级冷却装置结构示意图；

图3是环形空间传感器阵列结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是环形空间传感器阵列三维示意图。

图中件号说明：