[實(shí)用新型]一種便攜式測(cè)定儀

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820124742.5
• 申請(qǐng)日: 2008-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN201311393Y
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫明;于渤;韓書慶;黃文江;劉良云;孫剛;楊貴軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/31
• 分類號(hào): G01N21/31
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王朋飛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及植物檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種便攜式測(cè)定儀。

背景技術(shù)

肥料既是植物的營養(yǎng)源，又是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的污染源。施氮過多，容易造成地下水的污染。我國很多地區(qū)處于干旱狀態(tài)，水分的精確管理具有重要意義。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)植物肥水的精確管理，首先需要獲知植物的養(yǎng)分水分狀況。

通過對(duì)植物葉片進(jìn)行檢測(cè)，可以直接反映植物的營養(yǎng)狀況和水分狀況。上述的對(duì)植物葉片進(jìn)行檢測(cè)主要是利用近紅外光譜技術(shù)檢測(cè)植物葉片的養(yǎng)分、水分等狀況，且對(duì)植物葉片進(jìn)行檢測(cè)的方法具有快速、無損、樣品準(zhǔn)備簡(jiǎn)單、單個(gè)光譜可進(jìn)行多種組分分析、無污染等優(yōu)點(diǎn)。例如，日本Minolta公司生產(chǎn)的SPAD(Soil?and?Plant?AnalyzerDevelopment)葉綠素計(jì)，和美國研制的手持式冠層長(zhǎng)勢(shì)儀Greenseeker等基于透射或反射光譜的原理進(jìn)行植物養(yǎng)分檢測(cè)的儀器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)研究和生產(chǎn)中，由于植物品種不同、生長(zhǎng)期發(fā)生變化，SPAD葉綠素計(jì)只能給出一個(gè)反應(yīng)植物葉片綠色程度的相對(duì)值，無法給出針對(duì)具體植物具體生育期的葉綠素和氮素含量準(zhǔn)確值，需要根據(jù)具體植物具體生育期進(jìn)行二次建模分析。由于植物肥水耦合作用，植物的養(yǎng)分和水分吸收相互影響，單獨(dú)知道一項(xiàng)指標(biāo)無法給出精確的肥水指導(dǎo)；也就是說，所述葉綠素計(jì)和手持式冠層長(zhǎng)勢(shì)儀只能對(duì)植物葉片色素含量進(jìn)行檢測(cè)，即為單一檢測(cè)植物葉片色素的儀器。

現(xiàn)有技術(shù)中檢測(cè)植物水分的儀器很多，例如：中國專利公開號(hào)200620171018.9公開了水分測(cè)定儀，該水分測(cè)定儀含有場(chǎng)效應(yīng)管、表頭、電源和兩個(gè)探頭，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極一路通過表頭與電源正極相連，另一路通過一個(gè)開關(guān)和一個(gè)電阻亦與電源正極相連，電源正極與地之間串接有兩個(gè)電阻，該兩電阻的連接點(diǎn)與場(chǎng)效應(yīng)管的源極相接；場(chǎng)效應(yīng)管的控制極的一路依次通過一個(gè)二極管和一個(gè)電阻與地相連接，另一路通過一個(gè)電阻和一個(gè)二極管與一個(gè)探頭相連，而另一個(gè)探頭則于電源正極相連接，該實(shí)用新型可以測(cè)量植物水分，且節(jié)省時(shí)間、提高工作效率，但是，其缺點(diǎn)為只能單一檢測(cè)植物水分。

因此，目前本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要發(fā)展出一種能夠同時(shí)檢測(cè)植物葉片葉綠素、氮素、水分的并能夠?yàn)樾←湻仕\斷提供充分依據(jù)的儀器。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種同時(shí)檢測(cè)植物葉片葉綠素、氮素、水分的含量，并能夠?yàn)樾←湻仕\斷提供充分依據(jù)的便攜式測(cè)定儀。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型公開了一種便攜式測(cè)定儀，包括：微機(jī)，連接于微機(jī)并用于采集待測(cè)葉片透過光強(qiáng)檢測(cè)芯片，還包括：彈簧連接的上臂和下臂，所述上臂上固定有波長(zhǎng)分別為970nm、940nm、660nm的三個(gè)光源，相應(yīng)于光源位置放置的三個(gè)峰值波長(zhǎng)分別為980nm、940nm、655nm濾光片，所述濾光片放置于固定連接所述上臂的濾光片架上；所述下臂包括所述檢測(cè)芯片。

優(yōu)選地，所述上臂上固定有用于遮擋環(huán)境光的中空的遮光罩。

優(yōu)選地，所述三個(gè)光源為輪流發(fā)光的光源。

優(yōu)選地，所述檢測(cè)芯片為一個(gè)，并相應(yīng)于光源位置固定于所述下臂的上表面；或相應(yīng)于光源位置固定于所述下臂的上表面的三個(gè)檢測(cè)芯片。

優(yōu)選地，所述微機(jī)包括：

用于控制整個(gè)檢測(cè)電路的微控制器，連接于所述光源并由所述微控制器控制的光源驅(qū)動(dòng)單元，連接于所述微控制器并顯示測(cè)量數(shù)據(jù)的顯示單元，用于控制微機(jī)的連接于所述微控制器的操作單元。

優(yōu)選地，所述微機(jī)還包括：連接于所述微控制器的信號(hào)放大調(diào)解單元，用于將所述測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的串口通訊單元。

優(yōu)選地，所述光源為發(fā)光二極管。

優(yōu)選地，所述遮光罩為黑色橡膠制作。

優(yōu)選地，所述濾光片的帶寬10nm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

首先，本實(shí)用新型通過940nm、650nm發(fā)光二極管發(fā)光，檢測(cè)兩個(gè)光源照射葉片后的透過光強(qiáng)，計(jì)算SPAD值。SPAD值可以反映植物氮素含量，植物葉綠素含量；因?yàn)槿~綠素含量、氮素含量和SPAD值呈線性關(guān)系，故可以對(duì)植物葉片直接進(jìn)行測(cè)量，獲取葉綠素含量，植物氮素含量。

其次，由于975nm處葉片水分吸收特征相比于945nm處，葉片色素、干物質(zhì)等光譜吸收系數(shù)變化可以忽略，但水分吸收系數(shù)從945nm處的0值變化到0.31(cm^-1或g/cm^-2)，因此利用975nm和945nm波長(zhǎng)葉片透過光強(qiáng)可以反演葉片水分含量。