[发明专利]一种手持式原位测定土壤硝态氮的装置及其检测方法在审
申请号: | 202010288625.8 | 申请日: | 2020-04-14 |
公开(公告)号: | CN111380838A | 公开(公告)日: | 2020-07-07 |
发明(设计)人: | 杜昌文;马菲 | 申请(专利权)人: | 中国科学院南京土壤研究所 |
主分类号: | G01N21/552 | 分类号: | G01N21/552;G01N21/35 |
代理公司: | 江苏致邦律师事务所 32230 | 代理人: | 樊文红;尹妍 |
地址: | 210008 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 手持 原位 测定 土壤 硝态氮 装置 及其 检测 方法 | ||
1.一种手持式原位测定土壤硝态氮的装置,其特征是,所述装置包括外壳和设置在外壳内的内部模块;在所述外壳内设有光源、反射光路、检测器和控制模块;在外壳下端的中心部位设有开孔,开孔处设有ATR晶体探头,开孔周边设有细管状的插土头;
所述反射光路将所述光源发出的红外光发射到ATR晶体探头,再将ATR晶体探头的发射光发射到所述检测器;
所述检测器模块将光学信号转化为数字信号,发送至所述控制模板,所述控制模块对光谱信息进行处理和分析。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征是,所述ATR晶体为硅晶体探头。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征是,所述外壳的上部为管状,下部为漏斗状,所述ATR晶体探头设置在漏斗孔部位,插土头连接在漏斗孔部位形成漏斗嘴,插土头的下端为两薄片状。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征是,所述反射光路中包括三块反射镜,其中第一反射镜将光源的光发射到所述ATR晶体探头上,第二反射镜将ATR晶体反射光反射入第三发射镜,第三反射镜将入射光发射到所述检测器。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征是,所述控制模块预存有数据库信息,所述数据库信息为不同浓度的硝酸钾溶液标准样品对应的光谱信息;所述控制模块将采集信息和所述数据库信息进行比对和分析,得到采样土壤硝态氮含量。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征是,所述外壳上设有显示屏,用于显示硝态氮测定结果。
7.根据权利要求5所述的装置,其特征是,所述控制模块在调取数据库信息后,生成标准样本和采集样本矩阵,并采用光谱的二阶微分进行光谱预测和分析。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征是,所述插土头外套有探头保护盖。
9.一种手持式原位测定土壤硝态氮的装置的检测方法,其特征是,包括下列步骤:
步骤一:配制一系列不同浓度的硝酸钾溶液标准样品,并采集标准样品的光谱信息,保存至控制模块的预存数据库中;
步骤二:田间采样时,取下探头保护盖,打开开关,进行仪器自检和光路准直;
步骤三:校正完毕后将插土头插入待测定土壤地块,采集土壤样品光谱;
步骤四:采集完毕后,启动控制模块,控制模块在预置程序下将采集样本光谱和预存样品的光谱进行比对,计算出采集样本的硝态氮测定值;
步骤五:硝态氮测定值在显示屏中呈现。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征是,所述步骤一中采集标准样本的光谱信息,扫描范围1360 cm-1-1320 cm-1,扫描分辨率为2 cm-1。
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