一種便攜式植物營養(yǎng)水平的檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種便攜式植物營養(yǎng)水平的檢測裝置，特別是涉及便攜式植物體內(nèi)硝氮營養(yǎng)水平的檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]硝氮是植物體內(nèi)生長代謝必不可少的營養(yǎng)元素，氮是植物體內(nèi)許多重要有機化合物的成份，包括蛋白質(zhì)、葉綠素、核酸以及多種生物酶，因此硝氮的缺失和過分施用都會導(dǎo)致作物產(chǎn)量的下降。
[0003]現(xiàn)有分析植物硝氮的方法很多，如蒸餾法、擴散法以及濃硫酸硝煮法等。雖然上述方法檢測精度較高，但是其耗時比較長，實驗成本較高，且其對于植物而言有著不可修復(fù)性的毀壞效果。
[0004]離子微電極可以快速精確檢測作物體內(nèi)硝氮的營養(yǎng)水平，通過檢測植物體內(nèi)的硝酸根離子的濃度可以分析硝氮的含量。專利號200510088935.0公布一種便攜式植物氮素和水分含量的無損檢測方法及測量儀器，其是通過檢測光對鮮葉片的透過率來計算植物營養(yǎng)水平，但是其儀器成本較高。專利號201310164638.4公開了一種基于高光譜的植物葉片氮素豐缺快速無損高準(zhǔn)確率的鑒別方法，同樣其系統(tǒng)較為龐大，無法實時實地的檢測作物營養(yǎng)水平。Sutter公司2012年研發(fā)了一種離子微電極檢測系統(tǒng)，但是其系統(tǒng)比較龐大，不利于實時活體無損檢測作物離子濃度，并且因為其微電極裸露在外，微電極錐端極易受損且十分不安全，極大地增加了檢測成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種便攜式植物營養(yǎng)水平的檢測裝置，以降低檢測成本、確保檢測的實時性以提尚檢測的準(zhǔn)確性。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
一種便攜式植物營養(yǎng)水平的檢測裝置，包括外部殼體和檢測電路，其特征在于:
所述外部殼體由傳動軸A (1)、皮帶輪A (2)、電極支架(3)、上夾板(19)、凹臺(4)、皮帶(5)、皮帶輪B (10)、凸輪(12)，彈簧(13)、轉(zhuǎn)軸A (15)、轉(zhuǎn)軸B (16)、下夾板(17)、電池外殼(18)、傳動軸B (20)組成；
所述傳動軸A (I) 一端支撐在上夾板(4)右側(cè)凹臺(4)后平面的中心位置，傳動軸A
(I)另一端與皮帶輪A (2)連接；所述傳動軸A (I)穿過凸輪(12)，凸輪(12)固定于傳動軸A (I)的中間部位，皮帶輪A (2)通過傳動軸A (I)帶動凸輪(12)轉(zhuǎn)動，進而引起電極支架(3)上下移動；所述彈簧(13) —端固定在凹臺(4)中間的凹面上，另一端固定在電極支架(3)的中心位置，測量電極(14)穿過彈簧(13)固定在電極支架(3)的中心位置；
所述皮帶輪A (2)通過皮帶(5)與皮帶輪B (10)相連；皮帶輪B (10)與轉(zhuǎn)軸B (16)固定相連，轉(zhuǎn)軸B (16)固定在下夾板(17)的左側(cè)，轉(zhuǎn)軸B (16)的圓截面與下夾板(17)的正面的重合，轉(zhuǎn)軸B (16)圓截面的另一端與轉(zhuǎn)軸A (15)嵌套相連，轉(zhuǎn)軸A (15)另一端固定在上夾板(19)的左側(cè)，上夾板(19)轉(zhuǎn)動時，通過轉(zhuǎn)軸A (15)帶動傳動軸B (20)轉(zhuǎn)動，進而帶動皮帶輪B (10)轉(zhuǎn)動，皮帶輪B (10)通過皮帶(5)帶動皮帶輪A (2)轉(zhuǎn)動；
所述檢測電路由顯示屏(6)、矩陣鍵盤(8)、信號處理電路(7)、電池(9)、電源模塊
(11)、測量電極(14)組成；
所述檢測電路中信號處理電路(7)的輸入端與測量電極(14)伸出的硝酸根離子信號線以及參比信號線并行連接，信號處理電路(7)的輸出端與顯示屏(6)的輸入端連接；所述矩陣鍵盤(8)與信號處理電路(7)的輸入端連接；所述信號處理電路(7)集成了濾波電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器以及單片機處理電路；所述電池(9)由兩塊5號1.5V組成，通過電源模塊(11)為鍵盤(8 )，顯示屏(6 )和信號處理電路(7 )提供工作電壓。
[0007]所述的外部殼體還包括保護孔(21)，所述的保護孔(21)位于距離下夾板(17)右邊界3cm處，內(nèi)部填充海綿，測量電極(14)伸出上夾板(19)時，測量電極(14)的錐端正對保護孔(21)的中心。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:
1、本發(fā)明通過集成化的電路設(shè)計，并且測量電極的雙管玻璃微電極并行結(jié)構(gòu)每次只能檢測一種離子濃度，大大降低了電路的復(fù)雜程度從而降低了便攜式植物營養(yǎng)水平的檢測裝置的體積和成本，可以實時對作物葉片的硝酸根離子濃度進行活體無損測量，進而提高了檢測的準(zhǔn)確性。
[0008]2、本發(fā)明通過皮帶輪A、皮帶輪B、皮帶、凸輪以及彈簧結(jié)構(gòu)可使測量電極上下移動，測量電極在檢測作物葉片時才伸出上夾板，檢測結(jié)束即收回上夾板內(nèi)部，大大減少了測量電極受損的概率從而降低了檢測成本，同時更加安全。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的正視圖；
圖2為本發(fā)明的測量電極和凸輪部分的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0010]圖3為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的進行詳細的描述。
[0012]本發(fā)明一種便攜式植物營養(yǎng)水平的檢測裝置包括一個并行雙管玻璃微電極結(jié)構(gòu)的測量電極14，測量電極14的每根玻璃微電極的下端拉制成錐形，并將其緊密的平行排列在一起固定。對兩根微玻璃管的內(nèi)壁均進行常規(guī)硅烷化處理，并用烘箱在150°C溫度下連續(xù)烘烤微電極60分鐘?120分鐘。首先，在第一根微玻璃管錐端充入液柱長度為0.5mm的硝酸根離子敏感劑，然后充入液柱長度為25mm的硝酸根離子內(nèi)充液；再將硝酸根離子信號線的一端插入硝酸根離子內(nèi)充液中，另一端伸出微玻璃管并在管口用密封膠固定。在另一根微玻璃管錐端充入液柱長度為30mm的參比信號內(nèi)充液；再將參比信號線的一端插入?yún)⒈葍?nèi)充液中，另一端伸出微玻璃管并在管口用密封膠固定。
[0013]其中，硝酸根離子敏感劑為Sigma-Aldrich公司的Ammonium 1nophore Icocktail A，錢根離子敏感劑為 Sigma-Aldrich 公司的 Nitrate 1nophore- ocktail A0三根微玻璃管為Hilgenberg公司的單管微玻璃管，硝