本實(shí)用新型涉及一種基于溫度檢測(cè)的土壤溶液提取裝置,屬于土壤檢測(cè)設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
土壤是在地球表面生物、氣候、母質(zhì)、地形、時(shí)間等因素綜合作用下所形成能夠生長(zhǎng)植物的、處于永恒變化中的疏松礦物質(zhì)與有機(jī)質(zhì)的混合物。植物生活全過(guò)程中,土壤供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生長(zhǎng)所需水、肥、氣、熱的能力。土壤有機(jī)質(zhì):來(lái)源于生命、以各種形態(tài)存在于土壤中的含碳有機(jī)化合物的總稱(chēng),包括動(dòng)、植物殘?bào)w、微生物體及其分解和合成的有機(jī)化合物。
土壤是地球陸地表面能生長(zhǎng)“綠色植物”的疏松多孔的結(jié)構(gòu)表層??梢?jiàn)土壤的主要功能是能生長(zhǎng)綠色植物,突出了土壤對(duì)于植物生長(zhǎng)的重要性。土壤是植物生長(zhǎng)繁育的基地,綠色植物生長(zhǎng)發(fā)育的五個(gè)基本要素:光 熱 水 氣和養(yǎng)分,其中養(yǎng)分和水分主要通過(guò)根系從土壤中吸取。
而作物水分和養(yǎng)料的供給源和根系的生長(zhǎng)環(huán)境,對(duì)其溶液的提取研究對(duì)作物合理管理具有現(xiàn)實(shí)意義。土壤溶液通常定義為含有溶質(zhì)和溶解性氣體的土壤間隙水,它是土壤化學(xué)反應(yīng)和 土壤形成過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所。土壤溶液中各元素的濃度是反映該元素呈可移動(dòng)離子態(tài)存在的 數(shù)量指標(biāo),一般只有溶解在土壤溶液中才是最活躍的部分,其容易發(fā)生氧化、還原、沉淀、絡(luò) 合、淋洗以及被植物吸收等過(guò)程。
而對(duì)于土壤溶液提取裝置,傳統(tǒng)的方式有器測(cè)法。但現(xiàn)有的裝置存在不足。如申請(qǐng)?zhí)枺?01110151390.9 申請(qǐng)日:2011-06-07的文件中,公開(kāi)了一種土壤納米級(jí)顆粒的提取方法,包括以下步驟:1)選擇黑土、棕壤或磚紅壤作為適宜土壤;2)將適宜土壤自然風(fēng)干后粉碎過(guò)篩,在過(guò)篩后的土壤中加入蒸餾水,將所得的土水懸濁液進(jìn)行超聲分散均勻;3)將上述超聲處理后土水懸濁液過(guò)篩,將上述過(guò)篩后的土水懸濁液置于離心管中離心,在離心力900~1100g的條件下離心22~26分鐘,得到的上懸液為土壤納米顆粒溶液。采用本實(shí)用新型的方法從土壤中提取土壤納米顆粒,具有清潔、快速、無(wú)需使用化學(xué)分散劑的特點(diǎn)。
而在申請(qǐng)?zhí)枺?01510393128.3 申請(qǐng)日:2015-07-07的文件中,該申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種提取土壤中可溶性鹽分的方法,包括:將擬處理土地整理為預(yù)置規(guī)格的壟;在每條壟內(nèi)鋪設(shè)一條滲析管,滲析管為管壁布滿(mǎn)微孔的管且滲析管的軸向中心線(xiàn)到壟的各表面的垂直距離均相等;將滲析管通過(guò)管件與接通于水源的輸水管相連接以組成滲析管網(wǎng);開(kāi)啟水源向滲析管網(wǎng)供水,以在每條壟中形成與滲析管等長(zhǎng)且以滲析管為軸心的圓柱形濕潤(rùn)體,并由濕潤(rùn)體中的水流將壟內(nèi)部土壤中的可溶性鹽分?jǐn)y帶到壟的土壤表面,直至壟內(nèi)部土壤的含鹽量符合預(yù)置含鹽量閾值時(shí)關(guān)閉水源;對(duì)到達(dá)壟的土壤表面的可溶性鹽分以預(yù)置方式進(jìn)行提取。以此,可在低成本且環(huán)保的基礎(chǔ)上,將可溶性鹽分從土壤中提取出來(lái),以使土壤的可溶性鹽分含量達(dá)到正常耕地標(biāo)準(zhǔn)。
盡管上述文獻(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)的土壤溶液提取裝置做出改進(jìn),使其可以準(zhǔn)確地從土壤中提取土壤納米顆粒,但實(shí)際上其在實(shí)施中存在不足,現(xiàn)有的裝置在抽取過(guò)程中,無(wú)法對(duì)所接觸的土壤溫度檢測(cè),僅能實(shí)現(xiàn)提取作用,功能單一,降低裝置的實(shí)用效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種基于溫度檢測(cè)的土壤溶液提取裝置,解決現(xiàn)有的裝置在抽取過(guò)程中,無(wú)法對(duì)所接觸的土壤溫度檢測(cè),僅能實(shí)現(xiàn)提取作用,功能單一,降低裝置的實(shí)用效率的問(wèn)題。
本實(shí)用新型具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題:
一種基于溫度檢測(cè)的土壤溶液提取裝置,包括溶液取樣探頭、溶液采樣瓶、真空泵、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、控制器及顯示器,其中溶液取樣探頭通過(guò)導(dǎo)流管連接至溶液采樣瓶的進(jìn)氣口,且溶液采樣瓶的進(jìn)氣口還通過(guò)導(dǎo)氣管連接至真空泵的抽氣口;所述溫度傳感器設(shè)置于溶液取樣探頭上,且溫度傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器電性相連;所述真空泵、A/D轉(zhuǎn)換器分別與控制器相連;所述控制器與顯示器相連;其中所述溫度傳感器包括第一第二電阻、第三可調(diào)電阻、第四電阻、第一電容,所述溫度傳感器的輸入端分別與第一電阻、第一電容的一端相連;所述第一電容的另一端接電源地;且所述第二電阻連接在第一電容的另一端和第一電阻的另一端;所述第一電阻的另一端分別連接第三可調(diào)電阻、第四電阻的一端;所述第三電阻的另一端接電源地,且第四電阻的另一端接地。
進(jìn)一步地,作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述溫度傳感器還包括第二電容,所述第二電容與第二電阻串聯(lián)。
進(jìn)一步地,作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述溶液采樣瓶采用玻璃材料制成。
進(jìn)一步地,作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述顯示器采用LED顯示器。
進(jìn)一步地,作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述控制器采用單片機(jī)。
本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案,能產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
本實(shí)用新型的基于溫度檢測(cè)的土壤溶液提取裝置,通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的裝置改進(jìn)。在檢測(cè)過(guò)程中增加溫度檢測(cè)電路,利用簡(jiǎn)單的電路可以實(shí)時(shí)測(cè)量溶液取樣探頭所接觸的土壤溫度,獲得模擬信號(hào)后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),由控制器根據(jù)數(shù)字信號(hào)得到溫度值后,控制顯示器將其顯示出來(lái)。使得在溶液提取過(guò)程中,即可以通過(guò)取樣探頭直接提取出土壤中溶液,又可以實(shí)時(shí)檢測(cè)溫度,增加了裝置的檢測(cè)功能,成本低,且使用壽命長(zhǎng),使得裝置的功能更加完善,可以更加方便地用于土壤檢測(cè)過(guò)程中。可以解決現(xiàn)有的裝置在抽取過(guò)程中,無(wú)法對(duì)所接觸的土壤溫度檢測(cè),僅能實(shí)現(xiàn)提取作用,功能單一,降低裝置的實(shí)用效率的問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的基于溫度檢測(cè)的土壤溶液提取裝置的模塊示意圖。
圖2為本實(shí)用新型中溫度傳感器的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行描述。
如圖1所示,一種基于溫度檢測(cè)的土壤溶液提取裝置,其特征在于:包括溶液取樣探頭、溶液采樣瓶、真空泵、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、控制器及顯示器,其中溶液取樣探頭通過(guò)導(dǎo)流管連接至溶液采樣瓶的進(jìn)氣口,且溶液采樣瓶的進(jìn)氣口還通過(guò)導(dǎo)氣管連接至真空泵的抽氣口;所述溫度傳感器設(shè)置于溶液取樣探頭上,且溫度傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器電性相連;所述真空泵、A/D轉(zhuǎn)換器分別與控制器相連;所述控制器與顯示器相連。
其中所述溫度傳感器的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示,包括第一電阻R1和第二電阻R2、第三可調(diào)電阻R3、第四電阻R4、第一電容C1,所述溫度傳感器的輸入端分別與第一電阻R1、第一電容C1的一端相連;所述第一電容C1的另一端接電源地;且所述第二電阻R2連接在第一電容C1的另一端和第一電阻R1的另一端;所述第一電阻R1的另一端分別連接第三可調(diào)電阻R3、第四電阻R4的一端;所述第三電阻R3的另一端接電源地,且第四電阻的另一端接地GND。進(jìn)一步地,所述溫度傳感器還包括第二電容C2,所述第二電容C2與第二電阻R2串聯(lián)。利用第二電容C2可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定電流的作用。
裝置的原理是:在工作時(shí),控制器控制真空泵抽氣,氣體經(jīng)導(dǎo)氣管送入溶液采樣瓶,且溶液采樣瓶?jī)?nèi)的空氣被抽完后,通過(guò)導(dǎo)流管將液取樣探頭的空氣抽出;在空氣抽完后,根據(jù)氣壓將液取樣探頭所接觸的土壤通過(guò)氣壓將溶液壓出,土壤的液體送入導(dǎo)流管后,送入溶液采樣瓶?jī)?nèi)承裝。同時(shí),在溶液取樣探頭接觸到深層的土壤時(shí),通過(guò)溫度傳感器測(cè)量土壤的溫度,溫度經(jīng)過(guò)上述電路后輸出至A/D轉(zhuǎn)換器,使得控制器可獲得溫度值,并由顯示器將其顯示出來(lái)。
并且,裝置中,所述溶液采樣瓶采用玻璃材料制成。利用玻璃材質(zhì)方便直接觀察溶液容量,同時(shí)便于承裝。
以及,所述顯示器采用LED顯示器。通過(guò)控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式,用來(lái)顯示文字。具備亮度高、清晰度高、工作電壓低、功耗小、壽命長(zhǎng)、耐沖擊、色彩艷麗和工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。
在裝置中,為了更好地實(shí)現(xiàn)控制作用,所述控制器采用單片機(jī),如采用PIC 16C系列的8位單片機(jī),CPU采用RISC結(jié)構(gòu),分別僅有33,35,58條指令,采用Harvard雙總線(xiàn)結(jié)構(gòu),運(yùn)行速度快,低工作電壓,低功耗,較大的輸入輸出直接驅(qū)動(dòng)能力,價(jià)格低,一次性編程,小體積,適用于用量大。在辦公自動(dòng)化設(shè)備,消費(fèi)電子產(chǎn)品,電訊通信,智能儀器儀表,汽車(chē)電子,金融電子,工業(yè)控制不同領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。因此可以很好地用于本實(shí)用新型中。
綜上,本實(shí)用新型的基于溫度檢測(cè)的土壤溶液提取裝置,使得在溶液提取過(guò)程中,即可以通過(guò)取樣探頭直接提取出土壤中溶液,又可以實(shí)時(shí)檢測(cè)溫度,增加了裝置的檢測(cè)功能,成本低,且使用壽命長(zhǎng),使得裝置的功能更加完善,可以更加方便地用于土壤檢測(cè)過(guò)程中??梢越鉀Q現(xiàn)有的裝置在抽取過(guò)程中,無(wú)法對(duì)所接觸的土壤溫度檢測(cè),僅能實(shí)現(xiàn)提取作用,功能單一,降低裝置的實(shí)用效率的問(wèn)題。
上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明,但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式,在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化。