[發(fā)明專利]一種插入式土壤全元素現(xiàn)場探測儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011097954.0
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112161958B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武中臣;凌宗成;吳得福;張江;辛艷青;張鵬彥;蔡雷;王永淇;隋宗斌
• 申請（專利權(quán)）人: 青島佳明測控科技股份有限公司
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 張夢澤

1.一種插入式土壤全元素現(xiàn)場探測儀，其特征在于，所述插入式土壤全元素現(xiàn)場探測儀，包括：

探測桿、插入錐、脈沖激光器、光譜儀、探測模塊和控制模塊；

所述探測桿設(shè)置于所述插入錐的上方；所述探測桿和所述插入錐均為中空結(jié)構(gòu)；

所述插入錐的下部設(shè)置有激發(fā)孔；所述激發(fā)孔用于使待檢測土壤進入所述插入錐；

所述脈沖激光器與所述探測模塊連接；

所述探測模塊設(shè)置于所述插入錐內(nèi)；所述探測模塊與所述光譜儀連接；所述探測模塊用于使所述脈沖激光器發(fā)射的激光照射至由所述激發(fā)孔進入所述插入錐的所述待檢測土壤，并接收激光照射待檢測土壤后形成的等離子信號；

所述光譜儀與所述控制模塊連接；所述光譜儀用于將所述等離子信號轉(zhuǎn)化成光譜圖；

所述控制模塊位于所述探測桿的頂端；所述控制模塊用于根據(jù)所述光譜圖確定所述插入錐內(nèi)的待檢測土壤中的元素種類和元素含量；

所述插入式土壤全元素現(xiàn)場探測儀，還包括：

土壤預(yù)處理裝置；

所述土壤預(yù)處理裝置位于所述插入錐的下部；所述土壤預(yù)處理裝置與所述控制模塊連接；所述土壤預(yù)處理裝置用于檢測并調(diào)整所述待檢測土壤進入所述插入錐前的溫度和濕度；

所述插入式土壤全元素現(xiàn)場探測儀，還包括：

圖像采集裝置和顯示裝置；

所述圖像采集裝置分別與所述控制模塊和所述顯示裝置連接；所述圖像采集裝置設(shè)置于所述激發(fā)孔處；所述圖像采集裝置用于采集所述待檢測土壤的圖像信息并傳輸至所述顯示裝置；

所述顯示裝置與所述控制模塊連接；所述顯示裝置設(shè)置于所述探測桿的頂端；所述顯示裝置用于接收并顯示所述土壤的圖像信息；所述顯示裝置還用于接收并顯示所述待檢測土壤中的元素種類和元素含量；

根據(jù)待檢測土壤圖像信息判斷待分析的區(qū)域是否有礫石或植物根系，若有則更換待檢測土壤，若沒有，則檢測并調(diào)整待檢測土壤溫度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入式土壤全元素現(xiàn)場探測儀，其特征在于，所述土壤預(yù)處理裝置，具體包括：

溫濕度傳感器和加熱裝置；

所述溫濕度傳感器設(shè)置于所述插入錐的內(nèi)壁上；所述溫濕度傳感器與所述控制模塊連接；所述溫濕度傳感器用于檢測所述待檢測土壤進入所述插入錐前的溫度和濕度；

所述加熱裝置設(shè)置于所述插入錐的外壁上；所述加熱裝置與所述控制模塊連接；所述加熱裝置用于調(diào)整所述待檢測土壤進入所述插入錐前的溫度和濕度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入式土壤全元素現(xiàn)場探測儀，其特征在于，所述探測模塊，具體包括：

激光擴束器、會聚透鏡、反射鏡和光纖探頭；

所述激光擴束器與所述脈沖激光器通過激發(fā)光纖連接，所述激光擴束器用于擴大所述脈沖激光器發(fā)射的激光的光束直徑，輸出擴束后的激光；

所述會聚透鏡設(shè)置于所述激光擴束器的輸出光路上，所述會聚透鏡用于匯聚所述擴束后的激光，并輸出匯聚后的激光；

所述反射鏡設(shè)置于所述會聚透鏡的輸出光路上；所述反射鏡用于反射所述匯聚后的激光，使所述匯聚后的激光照射至所述待檢測土壤；

所述光纖探頭設(shè)置于所述激發(fā)孔處；所述光纖探頭與所述光譜儀通過收集光纖連接；所述光纖探頭用于接收所述等離子信號并將所述等離子信號傳輸至所述光譜儀。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的插入式土壤全元素現(xiàn)場探測儀，其特征在于，插入式土壤全元素現(xiàn)場探測儀，還包括：

延遲裝置；

所述延遲裝置分別與所述脈沖激光器和所述光纖探頭連接；

所述延遲裝置用于接收所述脈沖激光器開始發(fā)射激光的信號并根據(jù)所述脈沖激光器開始發(fā)射激光的信號控制所述光纖探頭接收所述等離子信號的開始時間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入式土壤全元素現(xiàn)場探測儀，其特征在于，所述插入式土壤全元素現(xiàn)場探測儀，還包括：

防塵透鏡和自動擋板；

所述防塵透鏡位于所述圖像采集裝置靠近所述激發(fā)孔的一側(cè)；

所述自動擋板設(shè)置于所述插入錐的內(nèi)壁上，所述自動擋板位于所述激發(fā)孔處，所述自動擋板用于打開激發(fā)孔或遮擋激發(fā)孔。