[发明专利]一种化肥生产过程中氮含量智能监测装置

说明书

技术领域

本发明属于化肥检测技术领域，尤其涉及一种化肥生产过程中氮含量智能监测装置。

背景技术

目前，随着化肥市场的迅速发展，科学种田的观念不断深入，按需施肥的观念不断深入人心，化肥监测工作也日益受到重视。

化肥厂生产的最终产品的总氮含量需要根据市场的要求生产。但现今复合肥料中组成总氮含量的成份主要是:硫酸铵、氯化铵、碳铵、尿素、磷铵、硝酸盐和有机肥料等。检测方法主要有几种：第一种是在GB/T8572<复混肥料中总氮含量的测定>蒸馏后滴定法和GB/T17767.1<有机-无机复混肥料的测定方法>第一部分:总氮含量中都规定:先将试样进行分解，即经过还原、消化后，使各种形态的氮转化为铵盐，再加入过量的碱液，使铵盐分解，从碱性溶液中蒸馏氨，将氨吸收在过量的硫酸溶液中，然后用氢氧化钠标准溶液返滴定，即能算出总氮量，该方法操作复杂、耗时长、效率低。第二种根据国际方法GB/T 8572-2001，直接蒸馏出氨或在酸性介质中还原硝酸盐成铵盐，在混合催化剂存在下，用浓硫酸消化，将有机态氮或酰氨态氮和氰胺态氮转化为铵盐，从碱性溶液中蒸馏氨。将氨吸收在过量硫酸溶液中，在甲基红-亚甲基蓝混合指示剂存在下，用氢氧化钠标准滴定溶液返滴定。最终通过整流后，用氢氧化钠标准溶液滴定直至混合指示剂呈现灰绿色为终点。该检测方法准确、重复性好，被国家及各大检测机构广泛使用。但是该方法检测时间长、耗电大、效率低。第三种是凯氏定氮法，凯氏定氮法的原理与第二种方法相同，但是该方法可同时消化20～40个样品，消化时间短，蒸馏时间仅需要5～7分钟，耗能低，工作效率高，但是一套设备售价超过一百万，价格昂贵，设备主要用于测量蛋白质的总氮含量，暂时还没有用于测量化肥厂总氮含量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种化肥生产过程中氮含量智能监测装置。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种化肥生产过程中氮含量智能监测装置，包括颜色检测模块、温湿度检测模块、显示模块、控制管理模块、电源模块、存储模块、时钟电路以及复位电路；所述控制管理模块分别与所述颜色检测模块、温湿度检测模块、显示模块、电源模块、存储模块、时钟电路以及复位电路电连接；所述电源模块还分别与颜色检测模块、温湿度检测模块和显示模块电连接，为各模块提供电源；

所述颜色检测模块，用于检测待测试品的颜色信息，并将该颜色信息转换成数字量信号输出至所述控制管理模块；所述温湿度检测模块，用于检测待测试品所处环境中的温湿度并传输至所述控制管理模块，以补偿温湿度对检测结果的影响；所述控制管理模块，用于对接收到的数字量信号和温湿度信号进行分析处理后，获得待测试品的R、G、B值，计算出颜色，从而得到化肥中的氮含量；所述显示模块，用于设置参数，以及显示待测试品的R、G、B值和氮含量。

进一步的，所述控制管理模块选用型号为STC89C52RC的低功耗、高性能微处理器，所述微处理器的所有引脚均通过杜邦端子连接器引出，再通过杜邦连接线与所述颜色检测模块、温湿度检测模块以及显示模块电连接。

进一步的，所述温湿度检测模块选用型号为DHT11的数字温湿度传感器，能够同时检测温度和湿度，并输出数字信号。

进一步的，所述显示模块选用型号为DM1602E的液晶显示模块。

进一步的，所述颜色检测模块为颜色传感器或视觉传感器。

进一步的，所述颜色检测模块在进行试品颜色检测前，先进行白平衡测试。

进一步的，所述颜色传感器选用型号为TCS3200的颜色传感器，所述TCS3200颜色传感器内置滤光器和振荡器，且包括一块RGB感应芯片和4个白色LED灯；在4个白色LED灯的白色背景光下，被测试品反射光的红、绿、蓝三色光线分别透过相应滤光器到达RGB感应芯片时，内置振荡器将输出方波信号，所述方波信号的频率与所述振荡器的频率成正比。

进一步的，所述时钟电路采用11.0592MHZ晶振，可产生标准的波特率。

进一步的，所述氮含量智能监测装置还包括GPRS通信模块，所述GPRS通信模块通过串行通信接口与所述控制管理模块进行双向连接，所述GPRS通信模块还分别与远程数据中心和手机用户进行通讯，将经所述控制管理模块处理后的信息传输至远程数据中心或手机用户。

进一步的，所述串行通信接口采用RS232接口。

进一步的，所述GPRS通信模块选用型号为GL868-DUAL的GSM/GPRS模块。