植物葉綠素測量儀制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種植物葉綠素測量儀。旨在克服費(fèi)時、破壞植物活體 等問題。該測量儀由計算機(jī)、光纖光譜儀和測量探頭組成。計算機(jī)與光纖光譜 儀電連接，光纖光譜儀與測量探頭光纖和電連接。測量探頭由激光發(fā)生裝置(a)、 熒光接收探頭(b)和測量探頭體(g)組成。熒光接收探頭(b)安裝在測量探 頭體(g)的中軸線上，激光發(fā)生裝置(a)與熒光接收探頭(b)成45°地安 裝在測量探頭體(g)上，熒光接收探頭(b)與光纖光譜儀光纖連接，激光發(fā) 生裝置(a)與光纖光譜儀電連接。實(shí)施測量儀的第二套技術(shù)方案中的計算機(jī)與 光纖光譜儀都安裝了藍(lán)牙無線傳輸裝置，計算機(jī)與光纖光譜儀為無線傳輸方式 的連接。該測量儀對厚、薄葉片的植物皆適用。（*該技術(shù)在2018年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種測量植物葉綠素的裝置，更具體地說，它涉及一種植 物葉綠素測量儀。
技術(shù)介紹
氮肥是植物體內(nèi)氨基酸的組成部分、是構(gòu)成蛋白質(zhì)的成分，也是植物進(jìn)行 光合作用起決定性作用的葉綠素的組成部分。在不同氮肥施用水平下，植物生 長狀況和產(chǎn)量都會發(fā)生變化。在保證植物產(chǎn)量及品質(zhì)的前提下，確定最佳施肥 期和最佳施肥量，不僅可以節(jié)省用肥量，而且可以減少化肥污染，保護(hù)環(huán)境。目前，針對植物葉片葉綠素含量及含氮量的測量方法主要為化學(xué)方法，可 這種手段由于是以破壞作為活體的植物為前提，所以不是人們想要的方法。另 外由于利用化學(xué)藥品，其處理等需要很多功夫和時間，也不適用。因此，無損 檢測技術(shù)近年來在植物氮營養(yǎng)診斷中得到廣泛關(guān)注，被認(rèn)為極有發(fā)展前途的植 物營養(yǎng)診斷技術(shù)。現(xiàn)有技術(shù)是用兩種不同波長的光分別照射到植物葉片表面， 從植物葉片的另一面接收透射的光，并比較透射光與原照射光的光密度差異， 進(jìn)而測量出葉綠素的相對含量，這種方法更適合于具有較薄葉片的植物，對于 測量較厚植物葉片葉綠素含量時，測量精度會受到影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供了 一 種便攜式的對厚、薄葉片的植物皆適用的植物葉綠素測量儀。.為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)采用了如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的植物葉綠 素測量儀由安裝有控制軟件的計算機(jī)、光纖光語儀和測量探頭組成，計算機(jī)與 光纖光譜儀之間電連接，光纖光鐠儀與測量探頭之間是光纖和電連接。所述的測量探頭由激光發(fā)生裝置、熒光接收探頭和測量探頭體組成。熒光 接收探頭安裝在測量探頭體的中軸線上，激光發(fā)生裝置與熒光接收探頭之間成 45°地安裝在測量探頭體上，熒光接收探頭與光纖光譜儀之間光纖連接，激光 發(fā)生裝置與光纖光i普儀之間電連接。技術(shù)方案中所述的激光發(fā)生裝置由激光二極管、控制電路組成。激光二極 管的引腳l、引腳2、引腳3分別與控制電路的接線端LD-、接線端LD+、接線 端PD+電連接，控制電路接線端VCC與電源電連接；所述的熒光接收探頭主要 由準(zhǔn)直透鏡組成。熒光接收探頭與光纖光譜儀之間采用具有型號為SMA-905標(biāo) 準(zhǔn)接頭的光纖(c)連接。實(shí)施植物葉綠素測量儀的第二套技術(shù)方案是第 一套技術(shù)方案中所述的安裝有控制軟件的計算機(jī)與光纖光譜儀都采用安裝上藍(lán)牙無線傳輸裝置的計算機(jī)與 光纖光譜儀，那么在第二套技術(shù)方案中計算機(jī)與光纖光譜儀之間是無線傳輸方 式的連接，安裝有藍(lán)牙無線傳輸裝置的光纖光譜儀與測量探頭之間是光纖和電 線連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比本技術(shù)的有益效果是1. 本技術(shù)所述的植物葉綠素測量儀及葉綠素測量方法解決了傳統(tǒng)化學(xué)方法4喿作繁瑣、化驗(yàn)費(fèi)時等缺點(diǎn)，達(dá)到測量時間短、操作簡單，可操作性強(qiáng)；2. 本技術(shù)所述的植物葉綠素測量儀檢測植物葉綠素含量時，其測量探 頭在植物生長地直接接觸植物葉片即可完成，避免了活體破壞，實(shí)現(xiàn)了無損檢 測；3. 本技術(shù)所述的植物葉綠素測量儀及葉綠素測量方法解決了目前一些 測量方法如透射光密度差法在測量較厚植物葉片時遇到的精度不高的問題，測 量精度不受植物葉片厚度影響，測量范圍更廣；4. 本技術(shù)所述的植物葉綠素測量儀測量準(zhǔn)確，精度高，對植物葉綠素 含量的測量誤差僅為1%左右，對植物葉片氮含量的測量誤差低于1%;以下結(jié)合附圖對本技術(shù)作進(jìn)一步的說明 圖l是植物葉綠素測量儀的結(jié)構(gòu)、原理框圖2是植物葉綠素測量儀測量探頭和植物葉片工作位置關(guān)系的主視圖； 圖3是植物葉綠素測量儀測量探頭和植物葉片工作位置關(guān)系在圖2中A-A 位置的剖^L圖4是移去植物葉片后植物葉綠素測量儀測量探頭的俯視圖5是安裝有控制軟件的計算機(jī)采用安裝有控制軟件和藍(lán)牙無線傳輸裝置的計算機(jī)，光纖光譜儀采用安裝有藍(lán)牙無線傳輸裝置的光纖光譜儀，安裝有藍(lán)牙無線傳輸裝置的光纖光譜儀與測量探頭之間是光纖和電線連接的第二套技術(shù)方案的植物葉綠素測量儀的結(jié)構(gòu)、原理框圖6是組成激光發(fā)生裝置的激光二極管引腳示意圖； .圖7是組成激光發(fā)生裝置的控制電路的電路原理圖； 圖8是采用植物葉綠素測量儀測量植物葉綠素含量的流程框圖； 圖中a.激光發(fā)生裝置，b.熒光接收探頭，c.光纖，d.檢測口， c.熒光接收室，f.植物葉片，g.測量探頭體,C1-C4.電容，R1-R7.電阻，Ul、 U2.三極管，Zl.齊納二極管。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本技術(shù)作詳細(xì)的描述為了克服現(xiàn)有化學(xué)方法測量植物葉綠素含量時帶來的費(fèi)時、破壞植物活體的缺點(diǎn)；為了克服用兩種不同波長的光分別照射到植物葉片表面，從植物葉片的另一面接收透射的光，并比較透射光與原照射光的光密度差異，進(jìn)而測量出 植物葉綠素相對含量的對于測量較厚植物葉片葉綠素含量時測量精度會受到影響的缺點(diǎn)；本技術(shù)提供了一種植物葉綠素測量儀。該植物葉綠素測量儀不 僅可以快速、準(zhǔn)確地對植物葉片葉綠素含量進(jìn)行無損測量，而且還可以通過楨: 物葉片葉綠素含量與植物葉片氮含量的關(guān)系，進(jìn)而對植物氮營養(yǎng)成分的含量進(jìn)行測量。參閱附圖說明圖1至圖4，植物葉綠素測量儀由安裝有控制軟件的計算機(jī)、光纖光 譜儀和測量探頭組成，計算機(jī)與光纖光譜儀之間采用高速USB2. Q數(shù)據(jù)傳輸接口 電線連接，光纖光譜儀與測量探頭之間是光纖和電線連接。因?yàn)闇y量探頭是由 激光發(fā)生裝置a、熒光接收探頭b和測量探頭體g組成。熒光接收探頭b安裝 在測量探頭體g的中軸線上，激光發(fā)生裝置a與熒光接收探頭b之間成45°地 安裝在測量探頭體g上，熒光接收探頭b與光纖光譜儀之間采用光纖連接，激 光發(fā)生裝置a與光纖光譜儀之間電線連接。更具體地說，熒光接收探頭b包括 型號為C0L-UV/VIS的準(zhǔn)直透鏡和安裝型號為C0L-UV/VIS的準(zhǔn)直透鏡的殼體， 安裝有型號為COL-UV/VIS的準(zhǔn)直透鏡的殼體安裝在測量探頭體g的中軸線上， 熒光接收探頭b與光纖光譜儀之間采用具有型號為SMA-905標(biāo)準(zhǔn)接頭的光纖c 連接。參閱圖，6與圖7,激光發(fā)生裝置a由激光二極管、控制電路組成。激光發(fā) 生裝置a選用波長為660nm，功率為10mw的激光二極管。激光二極管內(nèi)封裝一 個光電二極管，光電二極管可以感應(yīng)激光二極管發(fā)光強(qiáng)弱，并將光強(qiáng)弱信息轉(zhuǎn) 換成反饋電信號傳回電路，電路進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，從而使激光二極管穩(wěn)定發(fā)光。 激光二極管有三個引腳，引腳1為激光二極管的負(fù)極，引腳2由激光二極管正 極和光電二極管負(fù)極共同組成，引腳3為光電二極管的正極。控制電路由控制芯片、開關(guān)電路和發(fā)射電路三部分組成。控制芯片采用單 片機(jī)89S51，其中Pl.l引腳與光纖光譜儀的觸發(fā)端口 EXTERNAL I/O PIN"相 連，PI. 0引腳與開關(guān)電路相連。開關(guān)電路由光電耦合器4N25、緩沖器74LS07和電阻R7組成。光電耦合器 引腳l與電源正極相連，引腳2通過電阻R7、緩沖器與單片機(jī)Pl. G引腳相連， 引腳3與發(fā)射電^#線端LD+相連，引腳4與電源正極相連。發(fā)射電路由三極管Ul、三極管U2、齊納二極管Zl、電阻R1 ~R6、電容C1-C4 連接構(gòu)成。激光二極管引腳3與三極管Ul基極(即接線端PD+點(diǎn))相連，激光 二極管引腳1與三極管U2集電極(即接線端LD-點(diǎn))相連，激光二極管引腳2 與接線端LD+點(diǎn)相連，并通過光電耦合器與電源正極相連。激光二極管電路工作原理為，單片機(jī)通過Pl. 1本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種植物葉綠素測量儀，其特征是所述的植物葉綠素測量儀由安裝有控制軟件的計算機(jī)、光纖光譜儀和測量探頭組成，計算機(jī)與光纖光譜儀之間電連接，光纖光譜儀與測量探頭之間是光纖和電連接；　所述的測量探頭由激光發(fā)生裝置（ａ）、熒光接收探頭（ｂ）和測 量探頭體（ｇ）組成，熒光接收探頭（ｂ）安裝在測量探頭體（ｇ）的中軸線上，激光發(fā)生裝置（ａ）與熒光接收探頭（ｂ）之間成４５°地安裝在測量探頭體（ｇ）上，熒光接收探頭（ｂ）與光纖光譜儀之間光纖連接，激光發(fā)生裝置（ａ）與光纖光譜儀之間電連接。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：于海業(yè)，楊昊諭，張強(qiáng)，肖英奎，張蕾，王淑杰，張一鳴，章志敏，隋媛媛，沈麗，
申請(專利權(quán))人：于海業(yè)，楊昊諭，張強(qiáng)，肖英奎，張蕾，王淑杰，張一鳴，章志敏，隋媛媛，沈麗，
類型：實(shí)用新型
國別省市：82