[發明專利]基于氣味的便攜式蟲害信息檢測系統

無效

• 申請號: 200910153367.6
• 申請日: 2009-10-19
• 公開（公告）號: CN101694473A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 葉盛;王俊
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及的是農作物蟲害信息檢測儀器，具體是涉及一種基于氣味的便攜式蟲害信息檢測系統。

背景技術

農作物蟲害是影響中國農業持續、穩定和健康發展的障礙。每年都有幾種重大蟲害暴發和流行，導致農作物大面積減產和失收，品質下降。進一步減少因各種蟲害造成的損失，關鍵在于作物蟲害預報的準確性以及能否在蟲害發生的初期及時報警，并采取相應措施阻止蟲害進一步發展，最好能將其消滅在萌芽狀態。昆蟲在其生命活動中會產生揮發性物質，植物在受到昆蟲侵害時也會產生揮發性物質，且這些揮發物足以讓氣敏傳感器有明顯的響應，使檢測系統能夠檢測并進行區分識別。但目前對蟲害的觀測主要采用人工方式，還未出現能安裝到田間對作物蟲害進行實時檢測的儀器。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于氣味的便攜式蟲害信息檢測系統，能安裝到田間通過昆蟲與植物的混合氣味來檢測農作物是否發生蟲害及農作物被蟲傷害程度的檢測儀器。

為了能達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明它包括昆蟲與植物的混合氣味采集控制系統、信號調理單元、數據采集卡和計算機；混合氣味采集控制系統經信號調理單元接數據采集卡，數據采集卡與計算機電連接，數據采集卡還與昆蟲與植物的混合氣味采集控制系統中的第一電磁閥、第二電磁閥和氣泵電連接。

所述的昆蟲與植物的混合氣味采集控制系統中，氣敏傳感器陣列分別由八只不同的氣敏傳感器組成，并封裝在傳感器反應室內，傳感器反應室與氣泵相連，氣泵通過三通分別與第一電磁閥和第二電磁閥的一端相連，第一電磁閥(F1)的另一端通入田間植物叢中的昆蟲與植物混合氣味，第二電磁閥的另一端通入田間植物叢上方流動新鮮空氣。

所述的氣敏傳感器陣列：包括八只不同的氣敏傳感器，第一氣敏傳感器的1、3腳相連后接集成運算放大器OP1的輸出端，第一氣敏傳感器的4、6腳相連后通過電阻R1接電源B1負極，第一氣敏傳感器的2腳接電源B1正極后再接地，第一氣敏傳感器的5腳接電源B1負極，第一氣敏傳感器的4腳接相應的集成運算放大器OP1的反向輸入端，另外七只氣敏傳感器的連接方式與第一氣敏傳感器完全相同。

所述的信號調理單元中，第一路的集成運算放大器OP1的同向輸入端接地，電源B1負極接集成運算放大器OP1的負電源端，集成運算放大器OP1的正電源端接電源B2正極，電源B2負極接地，集成運算放大器OP1的輸出端再與數據采集系統的第一個輸入端Ai1相連，其他七路信號調理單元的連接方式與第一路完全相同。

所述的數據采集卡中，數據采集卡的八個輸入端Ai1～Ai8分別與信號調理單元內的八個集成運算放大器的輸出端相連，數據采集卡的USB接口與計算機的USB接口相接，數據采集卡的第一輸出端AO1通過第一電阻RT1接第一個三極管基極，第一個三極管集電極接第一繼電器，第一繼電器的另一端與第一電磁閥相連后接電源VCC，第一電磁閥的另一端經第一繼電器的常開觸點與第一個三極管發射極相連后接地；數據采集卡的第二輸出端AO2通過第二電阻RT2接第二個三極管基極，第二個三極管集電極接第二繼電器，第二繼電器的另一端與第二電磁閥相連后接電源VCC，第二電磁閥的另一端經第二繼電器的常開觸點與第二個三極管發射極相連后接地；數據采集卡的第三輸出端AO3通過第三電阻RT3接第三個三極管基極，第三個三極管集電極接第三繼電器(J3)，第三繼電器的另一端與氣泵相連后接電源VCC，氣泵的另一端經第三繼電器(J3)的常開觸點與第三個三極管發射極相連后接地。

本發明具有的有益的效果是：

整個昆蟲與植物的混合氣味采集由計算機自動控制，將氣味采集端置于田間植物叢后，計算機控制數據采集卡打開氣泵，先把氣路切換到混合氣味采集狀態將田間植物叢中帶有植物與昆蟲混合氣味的空氣輸入傳感器陣列反應室內，通過氣敏傳感器陣列將氣味轉換為電信號由數據采集卡傳給計算機進行分析處理，判斷是否發生蟲害及蟲害程度，采集時間過后再將氣路切換到清洗狀態，吸入田間植物叢上方新鮮空氣將吸附在氣敏傳感器陣列上的氣味分子除掉以便下次采集。本發明具有可重復開發能力，只要更換一個或幾個傳感器即可組成新的傳感器陣列，針對新的蟲害檢測應用重新建立數學模型，方便地對不同昆蟲與植物的混合氣味進行采集分析。

附圖說明

圖1是本發明的結構原理框圖。

圖2是本發明傳感器陣列連接和信號調理線路原理圖。

圖3是數據采集與控制系統線路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。