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原文传递土壤成分原位分析系统及方法

专利名称：	土壤成分原位分析系统及方法
摘要：	本发明提供了一种土壤成分原位分析系统及方法，该原位分析系统包括取样装置和检测装置，取样装置能够将原位采集的土壤样品输送至检测装置进行检测，检测装置通过支架与地面固定连接，检测装置包括激光器、光学机构、CCD摄像机、光谱仪以及控制器，光学机构分别通过光纤与激光器、CCD摄像机以及光谱仪连接，激光器发射的激光照射在样品上产生的反射光和拉曼散射光经由光学机构分别传输至CCD摄像机和光谱仪，控制器能够对CCD摄像机接收到的含样品信息的反射光谱以及光谱仪接收到的含样品信息的拉曼散射光谱进行检测分析并显示分析结果。本发明结合拉曼光谱分析与红外光谱分析对土壤进行原位检测分析，可以快速准确地对土壤成分进行定性、定量分析。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河南;41
申请人：	华北水利水电大学
发明人：	杨子彦;贾纤
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201910151462.6
公开号：	CN109827946A
代理机构：	北京辰权知识产权代理有限公司
代理人：	郎志涛
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	450000 河南省郑州市金水东路136号
主权项：	1.一种土壤成分原位分析系统，其特征在于，包括取样装置和检测装置，所述取样装置用于土壤取样，所述取样装置能够将原位采集的土壤样品输送至所述检测装置进行检测，所述检测装置通过支架与地面固定连接，所述检测装置包括激光器、光学机构、CCD摄像机、光谱仪以及控制器，所述光学机构分别通过光纤与所述激光器、所述CCD摄像机以及所述光谱仪连接，所述控制器分别与所述激光器、所述CCD摄像机以及所述光谱仪电连接和/或信号连接，所述激光器发射的激光照射在所述样品上产生的反射光和拉曼散射光经由所述光学机构分别传输至所述CCD摄像机和所述光谱仪，所述控制器能够对所述CCD摄像机接收到的含样品信息的反射光谱以及所述光谱仪接收到的含样品信息的拉曼散射光谱进行检测分析并显示分析结果。 2.根据权利要求1所述的土壤成分原位分析系统，其特征在于，所述激光器为红外激光器，所述CCD摄像机为红外光CCD摄像机，所述CCD摄像机能够收集所述激光器照射在所述样品上生成的红外光谱。 3.根据权利要求1所述的土壤成分原位分析系统，其特征在于，所述检测装置的底部设有用于放置所述样品的样品盘。 4.根据权利要求1所述的土壤成分原位分析系统，其特征在于，所述光学机构包括用于形成入射光路的准直透镜、半反半透镜、第一会聚透镜以及用于形成出射光路的第一会聚透镜、半反半透镜、分光镜，所述分光镜将所述出射光路分为第一出射光路和第二出射光路。 5.根据权利要求4所述的土壤成分原位分析系统，其特征在于，所述第一出射光路为拉曼光路，所述第二出射光路为红外光路，所述分光镜与所述光谱仪之间设有第二会聚透镜，所述分光镜与所述CCD摄像机之间设有第三会聚透镜。 6.根据权利要求5所述的土壤成分原位分析系统，其特征在于，所述分光镜与所述第二会聚透镜之间设有用于滤除瑞利散射和杂散光的陷波滤光片。 7.根据权利要求6所述的土壤成分原位分析系统，其特征在于，所述取样装置包括筒体、手柄、连杆机构以及用于刮取所述土壤样品的刮取机构，所述刮取机构包括取样管和设置在所述取样管的下端的多个刮刀，所述手柄与所述连杆机构的上端连接，所述连杆机构的下端与所述取样管通过螺纹连接，旋转所述手柄能够带动所述取样管上下运动进行取样。 8.根据权利要求7所述的土壤成分原位分析系统，其特征在于，所述取样管的内壁上设有用于检测土壤深度的距离传感器，所述距离传感器与所述控制器通信连接。 9.根据权利要求1所述的土壤成分原位分析系统，其特征在于，还包括上位机，所述上位机与所述检测装置电连接和/或通信连接。 10.一种土壤成分原位分析方法，所述土壤成分原位分析方法是根据权利要求1至9中任一项所述的土壤成分原位分析系统来实施的,其特征在于，包括： S1、取样，利用取样装置获取一定深度的土壤样品，并将所述土壤样品放置在检测装置的样品盘上。 S2、检测分析，激光照射待测的所述土壤样品的表面生成拉曼散射光谱和/或红外光谱，将所述土壤样品的拉曼散射光谱谱图和/或红外光谱谱图与标准土壤成分的拉曼散射光谱谱图和/或红外光谱谱图进行比对分析，确定所述土壤样品的成分及所述成分的含量。
所属类别：	发明专利