[发明专利]一种用于快速检测肥料养分含量的方法

权利要求书

1.一种用于快速检测肥料养分含量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)制备测试样本：称取化肥样品并进行研磨，然后利用压片机压片，获得测试样本；

(2)采集光谱数据：利用激光诱导击穿光谱系统对测试样本进行数据采集，获得测试样本的激光诱导击穿光谱数据；

(3)选取特征谱线：结合NIST(National Institute of Standards and Technology Atomic Spectra Database)数据库中氮元素、磷元素和钾元素的特征谱线信息，对肥料成分进行定性分析，挑选出测试样本中的氮元素、磷元素和钾元素的特征谱线信息；

(4)建立定标模型：选定氮元素、磷元素和钾元素含量已知的数种肥料样品并进行研磨，然后利用压片机压片，获得定标样品，之后利用激光诱导击穿光谱系统对每种定标样品进行检测以获得每种定标样品的激光诱导击穿光谱数据，然后分别以氮元素、磷元素和钾元素含量为因变量，以所测得的相应元素的激光诱导击穿光谱强度为自变量，用拟合的方法建立氮元素含量与氮元素的谱线强度之间的函数关系即氮元素模型、磷元素含量与磷元素的谱线强度之间的函数关系即磷元素模型及钾元素含量与钾元素的谱线强度之间的函数关系即钾元素模型；

(5)定量分析测试样本中的成分：提取所述步骤(3)中的测试样本中的氮元素、磷元素和钾元素的特征谱线的强度，并将其输入到所述步骤(4)中所建立的相应元素的定标模型中，即测试样本中的氮元素的特征谱线的强度输入到所述步骤(4)中所建立的氮元素模型中，测试样本中的磷元素的特征谱线的强度输入到所述步骤(4)中所建立的磷元素模型中，测试样本中的钾元素的特征谱线的强度输入到所述步骤(4)中所建立的钾元素模型中，即可快速获得测试样本中的氮元素、磷元素和钾元素的含量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中化肥样品研磨后的粒径为20-100μm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中压片机进行压片是将化肥样品压片成圆形、正方形、长方形或其他形状，更优选为圆形。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中压片机进行压片是将化肥样品压片成圆形且其直径为6-16mm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中压片后测试样本的厚度为2-8mm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中利用激光诱导击穿光谱系统采集光谱数据的测试条件是在真空气氛下，延迟时间设定为2-8μs，激光能量范围为50-100mJ，积分时间为10-20μs，探测器增益为2000，焦深为2mm，激光与测试样本的夹角为90°。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述氮元素的特征谱线的波长为746.64nm，所述磷元素的特征谱线的波长为213.51nm和253.48nm，所述钾元素的特征谱线的波长为404.21nm和404.61nm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中所建立的氮元素模型为Y＝0.003791×a-0.436,其中a是波长为746.64nm处的能量值；磷元素模型为Y＝-0.02995×a+0.01631×b-0.8496，a是波长为213.51nm处的能量值，b是波长为253.48nm处的能量值；钾元素模型为Y＝0.006376×a-0.004192×b-0.145，其中a是波长为404.21nm处的能量值，b是波长为404.61nm处的能量值。