[发明专利]农业温室自动采样土壤成分检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种农业温室自动采样土壤成分检测仪，具体涉及一种高效自动采样、自动测量、自动上传、无线控制的土壤成分检测仪。

背景技术

随着农业技术的飞速发展，农业自动化程度越来越高，已逐步提高先进技术在农业生产的应用，不断引进先进技术在土壤检测方面的使用，尽管如此但仍然无法有效的保证土壤成分的合理保持。农作物的健康成长才能保证农作物的产量和质量，提高产量的同时增加农作物营养成分的含量，从而提高农作物的销售和竞争力。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了维持土壤中各个成分的含量保证在一个科学的范围内，保证农作物在成长过程中各元素的充分供给，从而保证农作物的健康成长。

技术方案：本发明采取了如下的技术方案：

软件综合了系统所有的控制命令，包括无线发送和接收、机械部分的采集、各个含量的检测以及综合参数提供科学的含量范围。

技术方案：

服务器发送控制信号，无线执行机构通过无线模块接收到信号后，经过芯片处理后，发送命令通过控制电路机械部分电磁开关进而开启或者关闭机械电源回路。机械转动部分主要负责土壤位置的确定、提取、放置、溶液的开启和关闭。待土壤充分溶解在溶液中后，开始进行对各个元素含量的分析、检测、数据发送。在溶解之前先进行土壤水分以及土壤温度的测量，并将数据传输至服务器，进行统计分析和数据处理。

为了能够准确无误的确定土壤位置和保证采样的随机性，因此在机械转动部分设置迷你摄像头，用于确定提取土壤的位置，为工作人员提供必要的视野。动力部分由步进电机提供，当然也可以通过对步进电机的控制实现土壤位置的随机选取。电路由电磁阀控制，可以进行二维平面的任意运动，因此可以保证采样的随机性以及数据的普遍性。机械转动部分提供机械提取过程中的动力，电路与土壤位置的确定相同，但两者相互独立，这样做可以节省时间，在确定土壤位置的同时机械部分就可以进行采样前的准备工作，等待位置确定后立即进行采样，保证在动作上的连续性，从而节省时间。

机械执行装置包括上述提到的摄像头以及机械爪用以提取土壤；执行装置还包括土壤容器以及液体装置。

土壤的容器采用固定式，即容器位置固定不变，机械爪通过抓取土壤后会返回起始位置，此时的起始位置就是机械爪悬停的位置也是容器的正中心，返回起始位置后机械爪开启将土壤放置到容器内，开始测量土壤水分和温度。等到数据传输到软件后，装有溶液的器皿开启阀门，将溶液注入容器中，并开始搅拌，搅拌所需要的动力由电机提供，搅拌时间可以通过软件设置。搅拌后让土壤充分溶解、静置，经过一段时间后开始测量土壤中个元素的含量，并将数据传输至服务器上保存、分析、处理。

有益效果：本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、通过对土壤中的氮、磷、钾、水分、PH值的测试，可以很好地控制土壤中各个成分的含量以及PH值是否符合农作物的生长，从而加以控制使土壤为农作物的健康成长提供必要的养料和环境。

2、本发明可以自动测量土壤成分以及相关参数，降低人工成本和提高农业生产的科技含量，为促进农业生产高质、高量的目标作出积极贡献。

3、在自动测量的基础上通过相关软件的设置可以将数据进行处理、分析并最终根据实际情况得出相关参数是否符合植物生长的需求，并且给出相关建议从而指导工作人员进行土壤成分的调整，使土壤更加有利于农作物的健康成长。

附图说明

图1控制操作流程图。

具体实施方式

用户可以在服务器端直接远程控制设备进行土壤测试，通过对显示设备的控制，可以通过无线通讯的方式控制土壤检测。无线执行机构接收到远程发送的命令后开始启动检测设备，通过摄像头可以看到采样土壤的位置从而由机械爪执行土壤提取工作，然后将土壤放置在相关容器内，通过土壤水分和温度传感器测量土壤的水分含量和温度，并将数据通过无线发射装置上传至服务器上显示并保存，然后开始在容器内注入相关溶液开始搅拌。搅拌一段时间后静置，当土壤中的各个元素充分溶解在溶液里后开始检测土壤的PH、氮磷钾元素含量，然后将数据上传至服务器上显示并保存，通过对土壤以上参数的测量并上传至服务器，同时软件对相关数据进行处理，并得出一系列相关结论。主要是通过参数的参量和计算得出被测土壤的测量参数是否符合农作物的生长需求，如果不满足生长要求程序会同样提示这个参数的含量超出范围或者不达标，从而可以提高工作人员对土壤含量的科学控制以及农作物环境的合理控制。