[实用新型]一种土壤重金属检测装置

权利要求书

1.一种土壤重金属检测装置,其特征在于包括红外温度检测传感器(1)、顶盖(2)、热电偶(3)、料筒(4)、V型块夹板(5)、螺纹顶杆(6)、弹簧(7)、滑道端盖(8)、底座(9)、加热底盘(10)、套筒(11)、控制系统(12)，加热底盘(10)通过螺纹旋入底座(9)内，底座(9)上表面焊接有矩形滑道，滑道端盖(8)通过螺钉与滑道固连，V型块夹板(5)插入滑道内的矩形槽内，通过旋转螺纹顶杆(6)可向内顶紧V型块夹板(5)，弹簧(7)一端与V型块夹板(5)焊接，另一端与滑道端盖(8)接触，料筒(4)放在底座(9)的上表面，通过V型块夹板(5)夹紧，使料筒(4)与底座(9)的中心通孔同轴，加热底盘(10)的圆槽内填充导热硅脂，土壤样品装入料筒(4)内通过导热硅脂与加热底盘(10)传热，料筒(4)与底座(9)通过螺纹连接，顶盖(2)与料筒(4)通过螺纹连接，红外温度检测传感器(1)通过螺钉固定在顶盖(2)上通过采集土壤样品上表面的红外温度信号，热电偶(3)通过顶盖(2)插入料筒(4)内，土壤通过干燥后填入料筒(4)内，经冷压成形为圆柱形样品，加热底盘(10)通过导热硅脂将热量传递给土壤样品，热量在土壤样品内部扩散，沿圆柱样品的轴线传递至上表面，红外温度检测传感器(1)探测土壤样品上表面的温度情况，根据经验公式计算出热扩散系数，将计算结果与标准数据对比判断土壤样品的污染程度，控制系统(12)包含电源模块(1201)、红外温度检测模块(1202)、套筒温度采集模块(1203)、键盘模块(1204)、STM32单片机(1205)、显示模块(1206)、加热器控制模块(1207)、报警模块(1208)，电源模块(1201)供电的方式为USB供电采，用MAX232电平转换芯片完成RS232与UART之间的接口通信，显示模块(1206)采用2.4寸240*320分辨率的UART串口液晶屏显示，加热器控制模块(1207)通过8050NPN型三极管与STM32单片机(1205)，I/O口输出高电平时，三极管集电极与发射极导通，使继电器两端获得5V直流电完成吸合，实现电加热管的控制，报警模块(1208)采用三极管扩流，通过I/O口电位的高低来调节三极管的导通与截止以控制蜂鸣器的正常工作，从而防止加热底盘(10)过热，键盘模块(1204)以10倍机器时钟的频率通过单片机不断检测各按键闭合状态，执行相应按键的子程序，红外温度检测模块采用SMTIR9901芯片安装在红外温度检测传感器(1)内用于检测土壤样品上表面温度变化，套筒温度采集模块利用探头式热电偶探测套筒内温度，将电压信号传入STM32单片机(1205)。

2.根据权利要求1所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于所述的套筒(11)顶部与底部均加工有内螺纹，分别与顶盖(2)和底座(9)连接，靠近底座(9)的圆柱面上对称加工有两个内螺纹孔用于支撑螺纹顶杆(6)。

3.根据权利要求1所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于所述的底座焊接有矩形滑道，底座(9)中心加工有通孔，土壤样品放置底座(9)的上表面，通过V型块夹板(5)夹紧，使料筒(4)与底座(9)的中心孔同轴。

4.根据权利要求1所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于所述的顶盖(2)利用螺钉固定红外温度检测传感器(1)，红外温度检测传感器(1)通过顶盖(2)中心的通孔采集圆柱形土壤上表面的温度信号，热电偶(3)插入通过顶盖(2)插入套筒(11)内以检测套筒(11)内部的温度，顶盖(2)上加工有直径为0.5mm～1.5的排气通孔。

5.根据权利要求1所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于所述的V型块夹板(5)插入底座(9)滑道内的矩形槽中，通过旋转螺纹顶杆(6)可向内顶紧V型块夹板(5)，弹簧(7)一端与V型块夹板(5)焊接，另一端与滑道端盖(8)接触。

6.根据权利要求1所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于所述的加热底盘(10)采用电阻丝加热，加热底盘与底座(9)接触的上表面加工有圆形凹槽，凹槽内填充导热硅脂，使土壤样品与加热底盘(10)能够完全接触，可以避免间隙的产生。

7.根据权利要求1所述的一种土壤重金属检测装置，其特征在于所述的控制系统(12)包含电源模块(1201)、红外温度检测模块(1202)、套筒温度采集模块(1203)、键盘模块(1204)、STM32单片机(1205)、显示模块(1206)、加热器控制模块(1207)、报警模块(1208)。