土壤肥料養分測定儀的製作方法

2023-07-22 04:28:06 2

專利名稱：土壤肥料養分測定儀的製作方法
技術領域：
本實用新型是涉及一種在農業上用於測定土壤中肥料養分的土壤肥料養分測定儀。
土壤養分含量測定是農作物平衡施肥的前提。平衡施肥是根據作物和土壤的養分情況進行按需配方施肥。因此，要想對作物和土壤達到科學施肥，對肥料養分測定是十分重要的。目前對肥料養分測定一般是採用類似光電比設計的土肥測定儀，其原理和操作同普通光電比色計，設有透光度、吸光度和農度三檔，操作繁雜，而且有換檔誤差，測試不準確，該儀器只能用交流電在實驗室內使用，不適於攜帶在農村進行大面積現場使用。
本實用新型的目的是提供一種新型的土壤肥料養分測定儀，以解決在廣大農村進行大面積測定土壤肥料的養分含量問題。
本實用新型的目的是這樣來實現的，在面板下部的殼體內裝控制電路板，其上有控制電路，控制電路由電源，處理及顯示三部分電路構成，殼體內裝有光源、濾光片架，蘭光電池及拉杆，面板上裝有數顯表頭及功能旋鈕和開關，裝在體內的比色皿架開口於面板上部。
本實用新型其結構新穎，體積小，攜帶方便，交直流兩用，可在田間地頭實測，操作簡單，使用方便，速度快而準確，直接測試直接顯示，性能穩定可靠，是對現有土壤測試儀的一大創新，其推廣應用必為農業科學施肥，確保農業豐收作出積極貢獻。
以下結合附圖對本實用新型的結構及工作情況作詳細說明。


圖1為本實用新型結構面板主視圖。
圖2為本實用新型截面前側視圖。
圖3為本實用新型截面右側視圖。
圖4為本實用新型的電路圖。
由圖1、圖2給出，本實用新型構成有面板、殼體及內部的電路和電池室，面板裝在殼體上部，面板2一邊下面裝有比色皿架3及濾光片架14，並開口於面板2上部，面板2中部裝有數顯表頭7及表頭換檔開關5，數顯表頭7旁的面板2上裝有電源指示燈8、電源開關9、濃度旋鈕18和調零旋鈕19，殼體1內下部裝有變壓器10，殼體1內的面板2下面裝有電路板11，殼體1內一側有電池室23，外部有蓋22，殼體1內的濾光片架14的進光口處裝的燈泡座13上裝有燈泡12，濾光片架14由螺釘21固定在比色皿架3上，比色皿架3上裝有鋼珠15和蘭光電池座16及其蘭光電池17，殼體1側壁上裝有保險座4，電源座6和同比色皿架3相連的拉杆20，電路板11上裝有由電源、處理及顯示三部分構成的電路。其電路由圖4給出。鋼珠15用作改變比色皿的位置。
由圖4所示，電路板11上的電路其構成為1．電源部分由變壓器B、開關K、二報管D1--D4構成的整流器、電容C1、C2、集成穩壓器IC1、IC2、電阻R1、R6、電位器W3、燈泡L、電源變換器DV和發光二級管D5構成。變壓器B輸出端接由二極體D1--D4構成的整流器，其輸出接電容C1及穩壓器IC1，再經開關K接穩壓器IC2、運算放大器IC3、發光二極體D5和電源變換器DV，開關K同IC1輸出端並排接有直流電E，經開關K可變換交，直流兩用，發光二極體D5經電阻R1接地，集成穩壓器IC2上接有電阻R6、電容C2和電位器W3及光源燈泡L(即圖3中燈泡12)，發光二極體D5即圖1中的指示燈8。開關K即圖1中的開關9。
2．信號處理部分由集成運算放大器IC3、IC2、電阻R3、R4、R5、光電池D6組成。運算放大器IC3經電阻R2接光電池D6，光電池D2起傳感器作用，三極體BG1、BG2公共端經電阻R3接運算放大器IC3輸出端，運算放大器IC4接三極體，電位器W2和數字顯示器IC5，輸出端經電阻R4接電阻R5，使IC4接地；光電池D6即圖2中的蘭光電池17。電位器W1即圖1中的調零旋鈕19，電位器W2即圖1中的濃度旋鈕18。
3．顯示部分由集成電路IC5構成，並通過液晶顯示表頭7顯示出測試結果。
本實用新型的工作情況是，直流電E(6V)或交流電經整流橋濾波穩壓為6V直流後，6V直流一方面經IC2再穩壓後給光源供電即燈泡L供電發光，光強度不變，另一方面，6V直流電經電源變換器DV後變成雙極性電源給信號處理部分的電路和顯示器供電，傳感器光電池D6將透過單色器吸光池，待測液的光轉換為電信號，再經處理後直接在液晶顯示器上顯示出待測液的濃度。具體操作其測定時，先將比色皿放入可動的比色皿架3中，將濾光片放入濾光片架14中，打開電源開關K(即開關9)，將濃度調節旋鈕18向右旋，使其處於最大放大倍數位置，然後將盛有空白液的比色皿置於比色皿架的光路中，調整調零旋鈕19，使顯示器數顯表頭7顯示為0，調好後，調零旋鈕不再動，將標準液放在光路中，調整濃度旋鈕，使其顯示器顯示標準液對應的濃度值，當待測液處於光路中時，顯示器顯示值即為待測液的養分含量。空白液、標準液、分別放在三個比色皿中再放入比色皿架的三個空室中，拉動拉杆20，可改變處於光路中的比色皿位置。本實用新型電路處理部分為對數放大器，對傳感器光電池D6的信號經電阻R2引入進行對數放大。
本實施例電路中，IC1採用集成穩壓器7805,IC2為可調式集成穩壓器317,IC3、IC4為自穩零運算放大器7650,IC5為組合數顯表頭GM035，電源變換器可採用7660型集成電路，也可自制變壓器外接二極體、三極體組成，可根據需要或條件而定。
本實用新型可廣泛應用於農村現場測試土壤和肥料，還可測定土壤中的水解氮、銨態氮、硝態氮、速效磷、速效鉀、有機質，可測作物植株中硝態氮、磷素和鉀素，以及測氮、磷、鉀化肥及復混合肥中的尿素、銨態氮、硝態氮、有效磷和有效鉀等。此外本實用新型還可作普通光電比色計，用於醫院、學校等部門的化驗室進行化學成份分析，用途十分廣闊，而且精度高，在2000μg/ml檔時分辯率為1μg/ml,200μg/ml時分辯率為0.1μg/ml(1μg/ml=1PPm)，穩定性好，預熱5分鐘後，數字顯示值漂移在三分鐘內不超過0.5(200檔)，測試準確，以60μg/ml重鉻酸鉀溶液試驗，重複性誤差，測定5次不大於0.5(200檔)，線性誤差以30、90、150μg/ml不大於6％、3％、4％，功耗交流為不大於8W，直流不大於3W；而且本實用新型體積小，攜帶非常方便，操作簡單，現場測試，速度快，結果直觀，準確，其推廣應用必為農業生產作出創造性貢獻。
權利要求1．土壤肥料養分測定儀，構成有面板、殼體及內部的電路和電池室，面板裝在殼體上部，其特徵在面板(2)一邊下面裝有比色皿架(3)及濾光片架(14)，並開口於面板(2)上部，面板(2)中部裝有數顯表頭(7)及表頭換檔開關(5)，數顯表頭(7)旁的面板(2)上裝有電源指示燈(8)、電源開關(9)、濃度旋鈕(18)和調零旋鈕(19)，殼體(1)內下部裝有變壓器(10)，殼體(1)內的面板(2)下面裝有電路板(11)，殼體(1)內一側有電池室(23)，外部有蓋(22)，殼體(1)內的濾光片架(14)的進光口處裝的燈泡座(13)上裝有燈泡(12)，濾光片架(14)由螺釘(21)固定在比色皿架(3)上，比色皿架(3)上裝有鋼珠(15)和蘭光電池座(16)及其蘭光電池(17)，殼體(1)側壁上裝有保險座(4)、電源座(6)和同比色皿架(3)相連的拉杆(20)，電路板(11)上裝有由電源、處理及顯示三部分構成的電路。
2．根據權利要求1所述的土壤肥料養分測定儀，其特徵在於所說的電路板(11)上裝的由電源、處理及顯示三部分構成的電路，電源為交直流電源電路，由變壓器B、開關K、二極體D1--D4構成的整流器、電容C1、C2集成穩壓器IC1、IC2、電阻R1、R6、電位器W3、燈泡L、電源變換器DV和發光二極體D5構成，變壓器B輸出端接整流器其輸出接電容C1及穩壓器IC1，再經開關K接穩壓器IC2、運算放大器IC3、二極體D5和電源變換器DV，開關上接有直流電E，集成穩壓器IC2上接有電阻R6、電容C2、和電位器W3及光源燈泡L；信號處理部分由集成運算放大器IC3、IC4、三極體BG1、BG2、電位器W1、W2、電阻R3、R4、R5、光電池D6組成，運算放大器IC3經電阻R2接光電池D6，三極體BG1、BG2公共端經電阻R3接運算放大器IC3輸出端，運算放大器IC4接三極體BG2和電位器W1、W2和數字顯示器IC5，輸出端經電阻R4接電阻R5，使IC4接地；顯示部分由集成電路IC5構成。
專利摘要本實用新型是一種用於測試土壤肥料的土壤肥料養分測定儀,它是在殼體上裝有面板,面板上裝有數顯表頭及功能旋鈕、比色皿架開口,殼體內裝有電路板及其由電源、處理及顯示三部分構成的電路,殼體內一側裝有比色皿架和濾光片架及光源燈泡,殼體側面上裝有拉杆及電源座,其結構新穎,體積小,攜帶使用方便,測試準確,用途廣,結果直觀,可廣泛應用於農村田間現場測定,其推廣應用必為農業生產作出創造性貢獻。
文檔編號G01N31/22GK2328010SQ9823567
公開日1999年7月7日 申請日期1998年4月27日 優先權日1998年4月27日
發明者胡建東, 肖建軍, 朱秀紅, 孫玉峰 申請人:河南農大機電技術開發中心