[发明专利]叶绿素光谱检测仪

说明书

本发明涉及一种叶绿素光谱检测仪。本发明的叶绿素光谱检测仪通过切换开关控制反射光谱光源或者荧光光谱光源工作，从而能够发出不同的发射光，发射光通过发射光纤传输到待测样品上，然后接收光纤采集到样品上的漫反射光或者激发荧光并传输给光谱分析仪模块进行分析，从而检测到叶绿素的反射光谱和荧光光谱，该叶绿素光谱分析仪由于能够通过切换开关控制反射光谱光源和荧光光谱光源发出相应的发射光，从而能够进行叶绿素反射光谱和荧光光谱的平行检测，不必更换仪器，耗时较短，而且该叶绿素光谱检测仪通过对两种光谱的平行检测，通过两种光谱检测结果的结合能够提高检测结果的准确性，为现代农业的精准施肥提供了技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种叶绿素光谱检测仪。

背景技术

叶绿素是农作物进行光合作用的主要色素，而农作物中叶绿素的含量与光合作用以及作物氮素营养密切相关，因此叶绿素含量成为农作物生长性能的重要生化指标之一。通过对作物叶绿素含量的测量和分析，能够实时掌握作物的生长发育状态，对作物进行营养诊断，为品种选育和合理施肥提供科学依据，可以有效地提高作物的产量。

由于光学光谱方法具有快速和无损检测的优点，目前反射光谱和荧光光谱被广泛用于叶绿素含量的检测，光学光谱方法可以快速、准确、无损地检测农作物叶片叶绿素含量及其分布情况，在农业物长势检测与估产、营养诊断与施肥等应用中有非常重要的意义。

叶绿素主要包括叶绿素a和叶绿素b，反射光谱的测量主要是基于叶绿素a和b在600-700纳米之间的特定吸收峰，其中叶绿素a的最大吸收峰位于665纳米，叶绿素b的最大吸收峰位于649纳米。叶绿素荧光主要是由叶绿素a产生的峰值波长为690纳米和720纳米的红光，其强度变化与光合作用密切相关。

基于这两种光谱技术已经开发出各种叶绿素检测装置，如授权公告号为CN104266970B的中国专利文献公开的一种三波长漫反射光学叶绿素检测装置，该检测装置采用反射光谱的原理，包括反射光谱光源以及相应的光学组件，光学组件包括透镜组件以及光探测器，光探测器的后方设有相应的光谱分析仪，光谱分析仪能够对光探测器接收到的光进行分析，从而收集植物叶片的漫反射光，能够对植物叶片中的叶绿素进行检测；另外，授权公告号为CN203231966U的中国专利文献公开了一种植物叶绿素荧光检测装置，该检测装置采用是荧光测量原理，包括荧光光谱光源以及相应的光学组件，同时也设有相应的光谱仪，也能够将进行叶绿素的测量。

由于其检测原理的差异，反射光谱和荧光光谱的测量需要采用不同的检测仪器，这些仪器中的光源具有很大差别。目前市场上所存在的商业化便携式叶绿素仪，可以实现农作物叶绿素的现场测量，但是现有的叶绿素仪只能检测叶绿素反射光谱和荧光光谱中的一种，不能实现两种光谱的平行检测。因此，如果要实现反射光谱和荧光光谱的平行测量，就需要更换仪器，耗时长，稳定性差，而且不利于现场实时测量。

发明内容

本发明提供一种即能够检测叶绿素的反射光谱又能够检测叶绿素的荧光光谱的叶绿素光谱检测仪。

本发明的叶绿素光谱检测仪采用如下技术方案：

叶绿素光谱检测仪，包括壳体以及设置于所述壳体中的光谱分析仪模块，所述光谱分析仪模块光学连接有接收光纤，所述壳体中设有发射光纤，所述壳体中还设有反射光谱光源和荧光光谱光源，所述反射光谱光源和荧光光谱光源均与所述发射光纤耦合且两个光源连接有切换开关。

所述发射光纤包括与所述反射光谱光源耦合的反射光谱发射光纤以及与荧光光谱光源耦合的荧光光谱发射光纤，所述反射光谱发射光纤和所述荧光光谱发射光纤一体设置。

所述接收光纤包括反射光谱接收光纤和荧光光谱接收光纤，所述反射光谱接收光纤和荧光光谱接收光纤一体设置且反射光谱接收光纤和荧光光谱接收光纤靠近所述光谱分析仪模块的一端耦合成一根光纤并与所述光谱分析仪光学连接。

所述反射光谱光源和荧光光谱光源与所述发射光纤之间均设有用于聚焦的平凸透镜。