[实用新型]一种基于LED光源的土壤养分速测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及土壤养分测试技术领域，具体涉及一种基于LED光源的土壤养分速测仪。

背景技术

土壤养分测试是测土配方施肥技术的基础而关键的环节，其测试的便捷性和准确性是该技术服务于农业生产现场的前提条件。长期以来，土壤养分测试主要依靠常规分析方法，田间采样，实验室分析。这种方法存在许多缺点，如测试时间长、操作复杂、不便携带、难于现场快速测定、测试费用高等，不利于测土配方施肥技术在农村基层的推广。因此，发展小型化、便携式、测试快速、低成本、高精度的土壤养分检测仪器具有重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于LED光源的土壤养分速测仪，该土壤养分速测仪具有测试项目齐全、测量精度高、测试速度快、操作方便、便于携带等特点。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种基于LED光源的土壤养分速测仪，包括光路结构、光电检测电路和外壳。

进一步的，所述的光路结构包括圆形比色槽、若干个LED光源、若干个光电传感器和若干个窄带干涉滤光片。所述的圆形比色槽内设有比色皿。所述的LED光源、光电传感器以及窄带干涉滤光片的数量相等，且所述的LED光源和光电传感器一一对应设置在圆形比色槽的圆周外侧。所述的窄带干涉滤光片位于圆形比色槽与光电传感器之间。

进一步的，所述的光电检测电路包括信号调理电路、pH电极、A/D转换电路、微处理器、液晶显示器、按键开关和电源。所述的信号调理电路，其输入端分别与光电传感器、pH电极的输出端相连，其输出端与A/D转换电路的输入端相连。所述的A/D转换电路的输出端与微处理器的输入端相连。电源，用于给LED光源、光电传感器、信号调理电路、微处理器、液晶显示器、数字温度传感器和按键开关供电。所述的电源由220V交流电经变压器、整流器、滤波器、稳压器转换构成12V电源和12V直流电源以及由12V电源经稳压器转换的5V、3.3V电源构成。

进一步的，所述的LED光源、光电传感器、窄带干涉滤光片的数量均为4个。

进一步的，所述的光电传感器为硅光电池。

进一步的，所述的窄带干涉滤光片的带宽为10nm。

更进一步的，所述的微处理器还连接有数据存储器、打印模块和数字温度传感器。所述的微处器，其输入端分别与A/D转换电路、数字温度传感器的输出端相连；其输出端分别与打印模块、液晶显示器的输入端相连；其输入输出端分别与数据存储器、按键开关交互连接；其电源输入端与电源的输出端相连。所述的A/D转换电路集成在微处理器内部。数字温度传感器，用于测量环境温度，进而补偿温度变化对土壤养分测量数据的影响。

本实用新型的工作原理为：

首先，LED光源发出的光穿过固定于比色槽内的比色皿，由窄带干涉滤光片进行过滤处理。其次，光电传感器检测到经过窄带干涉滤光片处理过后的光，并将该光信号转换成电信号发送至信号调理电路。再次，信号调理电路对接收到的电信号进行处理后，再经A/D转换电路将其转换成数字信号发送至微处理器处理。最后，微处理器根据朗伯-比尔定律计算出被测土壤养分浓度，由液晶显示器显示。

本实用新型的优点：

（1）本实用新型通过采用若干个LED光源，尤其是4个LED光源，能够使土壤养分测试项目更加齐全。

（2）本实用新型通过采用窄带干涉滤光片，能够提高土壤养分测试精度。

(3) 本实用新型采用高精度恒流芯片驱动LED光源，提高了LED光源的稳定性。

综上所述，本实用新型具有测试项目齐全、测量精度高、测试速度快、操作方便、便于携带等特点。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型光路结构的结构示意图；

图3是LED光源驱动选通电路的电路示意图；

图4是本实用新型中外壳的结构示意图。

其中：

1、圆形比色槽，2、LED光源，3、光电传感器，4、窄带干涉滤光片，5、外壳，6、pH电极，7、数据存储器，8、打印模块，9、液晶显示器，10、信号调理电路，11、集成A/D转换电路的微处理器，12、电源，13、数字温度传感器，14、按键开关，15、交流接口，16、直流接口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图1-图4所示的一种基于LED光源的土壤养分速测仪，包括光路结构、光电检测电路和外壳5。所述的外壳5上设有交流接口15和直流接口16。