土壤含量測定儀的製作方法

2023-05-18 21:00:31

專利名稱：土壤含量測定儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於土壤含量測定技術領域，具體涉及到一種土壤含量測定儀器。
現有技術中測量土壤含量的儀器有TY－3A型土壤養分測量儀，這種測量儀的最大缺點是價格昂貴，適用範圍小，一般糧食專業戶不易購買使用，給普及推廣該儀器帶來了不便。
本實用新型克服了現有技術中存在的不足之處而提供了一種通過比色分析方法測量土壤和植物株中速效氮(N)、速效磷(P)、速效鉀(K)含量的測試儀器，結構簡單、使用方便，並能直接讀數的測定儀。
本實用新型是這樣實現的，土壤含量測定儀，由電源、光電源、濾色器、比色部件、讀數電錶等，其特徵是本測定儀採用比色分析方法進行土壤含量的測定，測定儀的機殼內裝有功能選擇器，比色部件裝在光電池部件與功能選擇器的中部讀數電錶裝在機殼的上部，該儀器利用某種試劑與被測定的元素發生作用，生成有色的化合物或懸濁液，其顏色的深淺或懸濁程度不同，把一定強度的單色光線，通過有色的溶液(或懸濁液)時，則被吸收的量不同，從而來確定被測元素的含量。測試過程，從光源發出的光線，經單色光濾片透過被測比色槽，由於溶液濃度不同，光被吸收的量不同，未被吸收的光線照在光電池上，光電池產生相應的電信號，徑放大並由電錶指示讀數。
本實用新型所述功能選擇器，由濾色架，濾色玻璃片，轉軸、底板、聚光燈等組成，濾色架上裝有四片濾色玻璃片，其規格分別為波長490、530、660、430毫微米，濾色架裝在轉軸和底板的下端，聚光燈泡固定在底板上。功能選擇開關是根據所測土壤或植物的成份製造的，濾色架上裝有四片濾光玻璃片，它們的規格分別為波長490、530、660、430毫微米，是分別對應銨態氮(NH4－N)、硝態氮(N03－N)、磷(P)、鉀(K)的測量。測量時，必須保證功能選擇開關每轉一個位置，都使相應的濾光玻璃片對準光路，這樣測量結果才能夠準確無誤。
本實用新的比色架用膠木製定，框架的兩長邊各開有透光孔，拉杆裝在比色架上，兩比色槽裝在比色架內。當測量時，比色架上應放兩隻比色槽，比色槽a裝有基準空白液，比色槽b裝待測液，當光通過比色槽a時，因空白液吸收光最少，這是調整電錶調節輔助開關，使電錶指針滿刻度，即「O、PPM」，然後讓光通過待測液比色槽，因顏色越深表示土壤含量越高，被測溶液吸收掉的光也就越多，到達光電池的光線就少，這時電錶指針只能偏轉某一角度，這樣，就可直接讀出土壤的含量。
本實用新型所述的光電池固定在光電池座上安裝在用塑料製成的光電池架上，光電池用56－A45型硒光電池。


圖1為土壤含量測定儀外形圖。
圖2為土壤含量測定儀的總裝結構圖。
圖3為土壤含量測定儀的電路圖。
圖4為土壤含量測定儀的功能選擇開關裝配圖。
圖5為光電池安裝示意圖。
圖6為土壤含量測定儀設計原理圖。
標號說明1、殼體，2、數字電錶，3、機殼窗口，4、比色架、5、電錶調節輔助開關，6、電源，7、光電池，8、光電池固定架，9、聚光燈泡，10、比色槽，11、拉杆，12、功能選擇器，13、濾色架，14、濾色玻璃片，15、轉軸，16、底板，17、電錶調節開關，18、功能選擇開關。
根據附圖對本實例做進一步的詳述，土壤含量測定儀，由電源、光電源、濾色器、比色部件、讀數電錶等組成，機殼(1)內裝有功能選擇器(12)、比色部件(4)、(10)、(11)裝在光電池部件(7)、(8)與功能選擇器(12)的中部，讀數電錶(2)裝在機殼(1)的上部。測量時，首先要定標，現將氨態氮的定標和測量方法詳述如下在測量某一種肥料時，定標應採用同一顯色劑，即硝態氮用醋酸或硝酸試粉顯色，磷用鉬藍顯色、鉀用四苯硼鈉顯濁。顯色劑的作用是將已經處理的土壤溶液(無色透明)，加入一定量相對應的顯色劑(如氨態氮用鈉氏試劑顯色)，經化學反應，使土壤溶液隨土壤含量的不同而顏色深淺也不同。
一、氨態氮(NH4－N)定標(1)顯色劑的配製顯色方法採用納氏試劑比色，其配方為(a)10克碘化汞(Hg12)和7克碘化鉀(K1)溶於少量水中。(b)16克氫氧化鈉溶於50毫升水中，冷卻後將(a)緩緩倒入(b)溶液中，邊加邊攪拌，最後用水稀釋到100毫升，靜置過夜，取清液避光存放。
(2)標準溶液的配製取乾燥處理的氯化氨1.910克，溶於蒸餾水中，加入氯仿1毫升，加蒸餾水至1000毫升，即為500(PPM是濃度比)氯態氮溶液，又從500PPM氨態溶液中分別取0、2、4、8、12、16、20毫升，各置於500毫升三角瓶中，加蒸餾水至500毫升，此時它們的濃度比為0、2、4、8、12、16、20PPM標準液，而後在各標準瓶中分別加入1毫升的納氏試劑，使其顯色備用。
(3)標準曲線的繪製首先將該儀器放平，功能先擇開關(18)置於「NH4」位置，將「O」PPM標準溶液加入比色槽(10)內，對準光路，調整電錶調節輔助開關(5)滿度，將已配好的標準溶液逐次加入另一比色槽中，每次要把前一次溶液倒出，清洗乾淨。讀出每個標準溶液在測量時所對應的電錶指針偏轉的格數(為了保證數據的準確性，每測一個標準溶液，都應用空白溶液校正電錶滿度)。在半對數紙上，以電錶格數為縱座標，NH4G－N標準液濃度比為橫座標(單位PPM)，找出標準液PPM所對應電錶格數的點，連接各點繪成標準曲線。再用標準曲線，對讀數電錶(2)進行定標，繪出NH4－N刻度，單位為PPM，電錶的上面一條線是電錶的分格，下面一條線是根據半對數紙上的標準曲線繪成的氨態氮刻度。硝態氮、磷、鉀的刻度繪製方法與氨態氮相同。電錶面板刻度全部繪成後，不要擦去，可作比色計用。
(二)氨態氮的測量〈1〉土樣的處理(1)稱取鮮土壤樣品淨重10克(用烘乾法除去土壤中的水分)置於100毫升的三角瓶中。(2)吸取濾液5－10毫升於25毫升的量瓶中，加水稀釋至20毫升，再加25％酒石酸鈉1毫升，充分搖動後靜置5分種。(3)加5滴1％阿拉伯膠，搖動後加1毫升納式試劑，邊加邊搖，然後加蒸餾水至25毫升。這時溶液顯色，5分鐘即可測氨態氮的含量。
(2)測量樣品的氨態氮含量首先，將該儀器的功能選擇開關(18)旋轉至「NH4」位置，電錶調節開關(17)由「0」旋至「1」，調整電錶調節輔助開關(5)，使電錶指針滿刻度。用吸管吸取樣品溶液，加入一點比色槽(10)中，另一隻比色槽(10)加蒸餾水。接通電源(6)，電錶調節開關(17)由「1」旋至「2」的位置，將空白液的比色槽(10)對準光路，拉杆拉動比色架(4)，使樣液的比色槽(10)對準光路，光電池(7)通過光電池固定架(8)開始工作，這時電錶(2)的讀數即為所測樣品的PPm數值。
本實用新型與現有技術相比具有結構簡單，使用方便、直接讀數，測量準確，價格低廉等優點，為農業科研、生產、施肥和改良土壤提供了一種新的測試儀器。
權利要求1.一種土壤含量測定儀，包括由電源、光電源、濾色器，比色部件、讀數電錶等，其特徵是土壤含量測定儀採用比色分析方法進行土壤和植物株中養分含量的測定，測定儀的機殼(1)內裝有功能選擇器(12)、比色部件(4)、(10)、(11)裝在光電池部件(7)、(8)與功能選擇器(12)的中部，讀數電錶(2)裝在機殼(1)的上部，
2.根據權利要求1所述的測定儀、其特徵在於功能選擇器(12)，由濾色架(13)、濾色玻璃片(14)、轉軸(15)、底板(16)、聚光燈泡(9)組成，濾色架(13)上裝有四片濾色玻璃片(14)，其規格分別為波長490、530、660、430毫微米，濾色架(13)裝在轉軸(15)和底板(16)上。
3.根據權利要求1所述的測定儀，其特徵在於比色架(4)用膠木製成，框架的兩邊各開有透光孔、拉杆裝在比色架(4)上，兩比色槽(10)裝在比色架(4)內。
4.根據權利要求1所述的測定儀，其特徵在於光電池(7)安裝在用塑料製成的光電池固定架(8)上。
專利摘要本實用新型屬於土壤含量測定技術領域、採用比色分析方法進行，由電源、光電源、濾色器、比色部件、讀數電錶等，功能選擇器裝在機殼內，比色部件裝在光電池部件與功能選擇器的中部，讀數電錶裝在機殼上部，即組成了土壤含量測定儀。本發明與現有技術相比，具有結構簡單、使用方便、測試數據準確等優點，為農業科研、生產、科學施肥和改良土壤提供了一種較先進的測量儀器。
文檔編號G01N21/25GK2101233SQ9121619
公開日1992年4月8日 申請日期1991年6月7日 優先權日1991年6月7日
發明者陳江輝 申請人:陳江輝