便攜式土壤離子測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式土壤離子測試儀，包括測試儀殼體，在該測試儀殼體的頂部設置有第一容置腔，該第一容置腔內裝設有電源模塊，在所述測試儀殼體的上部內設有第二容置腔，在該第二容置腔內裝設有數據處理模塊，該數據處理模塊由電源模塊進行供電，在所述測試儀殼體的底部分別安裝有溫度傳感器與離子傳感器，且所述溫度傳感器與離子傳感器上罩設有保護罩。其顯著效果是：不僅實現了傳統土壤離子檢測的功能，還能夠檢測土壤環境的溫度來校正土壤離子濃度，而且對外通訊方式多樣，具備軟件升級功能，能夠為農業配方施肥、土壤污染狀況和污染治理效果評估提供了有力支撐，可滿足農業物聯網發展需要。
【專利說明】
便攜式土壤離子測試儀
技術領域
[0001]本實用新型涉及到土壤離子檢測設備技術領域，具體地說，是一種便攜式土壤離子測試儀。
【背景技術】
[0002]隨著近年來環保要求的提高，土壤質量和環境保護領域對土壤離子的關注越來越高。2015年5月28日，農業部、國家發改委、科技部等八部委聯合發布《全國農業可持續發展規劃(2015-2030)》，要求防治農田污染:全面加強農業面源污染防控，科學合理使用農業投入品，提高使用效率，減少農業內源性污染。
[0003]目前，農業領域土壤離子分析均為采樣后到專業的實驗室測試，不能即時獲得結果，且分析程序繁瑣;現在開展的測土配方施肥限于經費和人力，其取樣代表性不夠，且測得的是總養分，不是有效養分，影響了配方施肥的準確性;長期過量施肥會加深土壤污染。另一方面，土壤污染防治需要對污染狀況和污染治理效果進行評估，評估的工具就是測試土壤中相關離子的濃度。目前市場上，測試土壤離子的設備基本為臺式設備，不便于移動或攜帶，影響了現場特別是原位測量。
[0004]因此，需要開發出可現場原位測量、對外通訊方式多樣、具備軟件升級功能的土壤離子測試儀;另外，現有的離子測試儀僅能檢測離子濃度，而離子濃度往往與溫度有很大關聯，因此在環境溫度未知的情況下，離子檢測儀獲取的數據往往不夠準確。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種便攜式土壤離子測試儀，該離子測試儀對外通訊方式多樣，具備軟件升級功能，能夠為農業配方施肥、土壤污染狀況和污染治理效果評估提供有力支撐，不僅能夠實現傳統土壤離子檢測的功能，而且還能夠檢測土壤環境的溫度。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0007]—種便攜式土壤離子測試儀，其關鍵在于:包括測試儀殼體，在該測試儀殼體的頂部設置有第一容置腔，該第一容置腔內裝設有電源模塊，在所述測試儀殼體的上部內設有第二容置腔，在該第二容置腔內裝設有數據處理模塊，該數據處理模塊由電源模塊進行供電，在所述測試儀殼體的底部分別安裝有溫度傳感器與離子傳感器，且所述溫度傳感器與離子傳感器上罩設有保護罩；
[0008]所述數據處理模塊包括數據接收單元、數據轉換單元、信號放大單元、微控制器以及數據發送單元，所述數據接收單元用于從所述溫度傳感器與離子傳感器接收數據，該數據接收單元還經數據轉換單元與信號放大單元后和微控制器連接，經過處理后的數據通過所述數據發送單元采用無線通訊方式進行發送與上傳至上級單位。
[0009]在本測試儀工作時，首先將測試儀的感應工作部位插入土壤中，然后所述數據處理模塊將溫度傳感器和離子傳感器采集到的信號經放大處理后，通過無線通訊方式發送到云端服務器或移動端應用軟件上，再通過移動端應用軟件將信號數據傳到云端服務器或云端服務器直接計算得到離子的濃度，之后再將計算結果反饋到測試人員移動終端上顯示。另外，所述土壤離子測試儀的計算程序放在云端服務器或移動端應用軟件，可不斷完善改進;所述土壤離子測試儀的電源部件采用干電池、鋰電池或太陽能電池作為電源。綜上所述，本土壤離子測試儀不僅能夠實現傳統土壤離子檢測的功能，而且還能夠檢測土壤環境的溫度來校正土壤離子濃度，之外對外通訊方式多樣，具備軟件升級功能，能夠為農業配方施肥、土壤污染狀況和污染治理效果評估提供了有力支撐，可滿足農業物聯網發展需要。
[0010]進一步的，為了增強本離子測試儀的適用性，所述離子傳感器可為電化學傳感器，該離子傳感器可檢測一種離子或多種離子。
[0011]進一步的，所述離子傳感器所檢測的離子為硝酸根離子、鉀離子、氟離子、氯離子、銨根離子、溴離子、銅離子、鈉離子、鈣離子、鉛離子、鉻離子、鎘離子、汞離子、碘離子、銀離子以及硫離子中的至少一種。
[0012]進一步的，為了保證本離子測試儀具有多種通訊協議，保證數據的及時上傳與處理，所述數據發送單元可采用藍牙、ZigBee、GPRS或WiFi中的至少一種無線通訊方式。
[0013]進一步的，所述保護罩的截面呈V字形，該保護罩的敞口端與所述測試儀殼體的底部固定連接。通過該保護罩對傳感器進行保護，能夠提高檢測精度，有助于延長傳感器的使用壽命。
[0014]進一步的，所述上級單位可為上位機、云端服務器或移動端應用軟件。
[0015]本實用新型的顯著效果是:結構簡單，使用方便，不僅實現了傳統土壤離子檢測的功能，還能夠檢測土壤環境的溫度來校正土壤離子濃度，而且對外通訊方式多樣，具備軟件升級功能，能夠為農業配方施肥、土壤污染狀況和污染治理效果評估提供了有力支撐，可滿足農業物聯網發展需要。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0017]圖2是本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】以及工作原理作進一步詳細說明。
[0019]如圖1與圖2所示，一種便攜式土壤離子測試儀，包括測試儀殼體I，在該測試儀殼體I的頂部設置有第一容置腔2，該第一容置腔2內裝設有電源模塊3，在所述測試儀殼體I的上部內設有第二容置腔4，在該第二容置腔4內裝設有數據處理模塊5，該數據處理模塊5由電源模塊3進行供電，在所述測試儀殼體I的底部分別安裝有溫度傳感器6與離子傳感器7，且所述溫度傳感器6與離子傳感器7上罩設有保護罩8;所述保護罩8的截面呈V字形，該保護罩8的敞口端與所述測試儀殼體I的底部固定連接。
[0020]參見附圖2，所述數據處理模塊5包括數據接收單元、數據轉換單元、信號放大單元、微控制器以及數據發送單元，所述數據接收單元用于從所述溫度傳感器6與離子傳感器7接收數據，該數據接收單元還經數據轉換單元與信號放大單元后和微控制器連接，經過處理后的數據通過所述數據發送單元采用無線通訊方式進行發送與上傳至上級單位9。[0021 ] 本實施例中，所述離子傳感器7可為電化學傳感器，該離子傳感器可檢測一種離子或多種離子，所述離子傳感器7所檢測的離子為硝酸根離子、鉀離子、氟離子、氯離子、銨根離子、溴離子、銅離子、鈉離子、鈣離子、鉛離子、鉻離子、鎘離子、汞離子、碘離子、銀離子以及硫離子中的至少一種。所述數據發送單元可采用藍牙、ZigBee、GPRS或WiFi中的至少一種無線通訊方式。所述上級單位9可為上位機、云端服務器或移動端應用軟件。
[0022]具體為，本實施例中所述離子傳感器為硝酸根離子電化學傳感器，所述數據發送單元為藍牙通訊模塊，所述上級單位9為移動端應用軟件微信。
[0023]則本離子測試儀的工作原理為:數據處理模塊5中的數據接收單元獲取溫度傳感器3和硝酸根離子電化學傳感器4采集到的信號，并經過數據轉換單元、信號放大單元、微控制器處理后通過藍牙發送到移動端應用軟件微信上，再通過微信將信號數據傳到云端服務器計算得到硝酸根離子的濃度，之后再將計算結果反饋到微信上顯示，并根據檢測土壤環境的溫度來校正土壤離子濃度。
【主權項】
1.一種便攜式土壤離子測試儀，其特征在于:包括測試儀殼體(I)，在該測試儀殼體(I)的頂部設置有第一容置腔(2)，該第一容置腔(2)內裝設有電源模塊(3)，在所述測試儀殼體(I)的上部內設有第二容置腔(4)，在該第二容置腔(4)內裝設有數據處理模塊(5)，該數據處理模塊(5)由電源模塊(3)進行供電，在所述測試儀殼體(I)的底部分別安裝有溫度傳感器(6)與離子傳感器(7)，且所述溫度傳感器(6)與離子傳感器(7)上罩設有保護罩(8); 所述數據處理模塊(5)包括數據接收單元、數據轉換單元、信號放大單元、微控制器以及數據發送單元，所述數據接收單元用于從所述溫度傳感器(6)與離子傳感器(7)接收數據，該數據接收單元還經數據轉換單元與信號放大單元后和微控制器連接，經過處理后的數據通過所述數據發送單元采用無線通訊方式進行發送與上傳至上級單位(9)。2.根據權利要求1所述的便攜式土壤離子測試儀，其特征在于:所述離子傳感器(7)可為電化學傳感器，該離子傳感器可檢測一種離子或多種離子。3.根據權利要求1或2所述的便攜式土壤離子測試儀，其特征在于:所述離子傳感器(7)所檢測的離子為硝酸根離子、鉀離子、氟離子、氯離子、銨根離子、溴離子、銅離子、鈉離子、鈣離子、鉛離子、鉻離子、鎘離子、汞離子、碘離子、銀離子以及硫離子中的至少一種。4.根據權利要求1所述的便攜式土壤離子測試儀，其特征在于:所述數據發送單元可采用藍牙、ZigBee、GPRS或WiFi中的至少一種無線通訊方式。5.根據權利要求1所述的便攜式土壤離子測試儀，其特征在于:所述保護罩(8)的截面呈V字形，該保護罩(8)的敞口端與所述測試儀殼體(I)的底部固定連接。6.根據權利要求1所述的便攜式土壤離子測試儀，其特征在于:所述上級單位(9)可為上位機、云端服務器或移動端應用軟件。
【文檔編號】G01N27/26GK205506822SQ201620283779
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月7日
【發明人】李云濤
【申請人】重慶紐貝環保科技有限公司