三波長(zhǎng)漫反射光學(xué)葉綠素檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種三波長(zhǎng)漫反射光學(xué)葉綠素檢測(cè)裝置，包括插裝于嵌套內(nèi)的檢測(cè)單元和密封蓋；檢測(cè)單元包括自上而下開(kāi)設(shè)有三級(jí)階梯孔的圓柱體，圓柱體的上端為圓臺(tái)體結(jié)構(gòu)；位于圓臺(tái)體下方的圓柱體外周面上對(duì)稱于圓柱體軸線向上傾斜52°開(kāi)設(shè)有六個(gè)斜孔，每個(gè)斜孔均與第一級(jí)階梯孔相通；六個(gè)斜孔中相對(duì)的兩個(gè)斜孔為一組；每組中的一個(gè)斜孔內(nèi)自上而下依次設(shè)置有凸透鏡、LED光源，另一個(gè)斜孔內(nèi)設(shè)置有吸光材料；位于第二級(jí)階梯孔內(nèi)設(shè)置有聚光透鏡并通過(guò)環(huán)套定位；位于第三級(jí)階梯孔內(nèi)設(shè)置有光探測(cè)器。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于相對(duì)現(xiàn)有的漫反射檢測(cè)裝置，從光路設(shè)計(jì)上消除了鏡面反射的影響，光強(qiáng)的穩(wěn)定性以及整體的避光性都得到了極大的提高。
【專利說(shuō)明】三波長(zhǎng)漫反射光學(xué)葉綠素檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植物葉片葉綠素檢測(cè)裝置，尤其是涉及三波長(zhǎng)漫反射光學(xué)葉綠素檢測(cè)
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]葉綠素含量是植物葉面營(yíng)養(yǎng)最直接、準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)的指示器，目前，葉綠素?zé)o損檢測(cè)中多采用透射式的測(cè)量方法，這一方法受到葉片厚度和透光性的影響很大，存在較大檢測(cè)誤差。反射式葉片葉綠素檢測(cè)方法應(yīng)用較少，且存在檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)精度低的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種三波長(zhǎng)漫反射光學(xué)葉綠素檢測(cè)裝置。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案:
本發(fā)明所述的三波長(zhǎng)漫反射光學(xué)葉綠素檢測(cè)裝置，包括嵌套，插裝于所述嵌套內(nèi)的檢測(cè)單元，扣合在所述檢測(cè)單元頂部的密封蓋；所述檢測(cè)單元包括自上而下開(kāi)設(shè)有三級(jí)階梯孔的圓柱體，所述圓柱體的上端為沿徑向外延的圓臺(tái)體結(jié)構(gòu)，所述圓臺(tái)體的下臺(tái)面開(kāi)設(shè)有防水環(huán)形槽；位于圓臺(tái)體下方的圓柱體外周面上對(duì)稱于圓柱體軸線向上傾斜51° -53°均布開(kāi)設(shè)有六個(gè)斜孔，所述每個(gè)斜孔均與所述第一級(jí)階梯孔相通；所述六個(gè)斜孔中相對(duì)的兩個(gè)斜孔為一組；每組中的一個(gè)斜孔內(nèi)自上而下依次設(shè)置有凸透鏡、LED光源，另一個(gè)斜孔內(nèi)設(shè)置有吸光材料；位于第二級(jí)階梯孔內(nèi)設(shè)置有聚光透鏡并通過(guò)環(huán)套定位；位于第三級(jí)階梯孔內(nèi)設(shè)置有光探測(cè)器。
[0005]所述三級(jí)階梯孔的第一、二級(jí)階梯孔為圓孔，第三級(jí)階梯孔為方孔；第二級(jí)階梯孔的直徑大于第一級(jí)階梯的孔直徑；所述吸光材料為吸光棉。
[0006]所述圓臺(tái)體的上臺(tái)面圍繞所述第一級(jí)階梯孔的孔口開(kāi)設(shè)有環(huán)槽，所述環(huán)槽內(nèi)設(shè)置有密封圈；所述密封蓋的下表面開(kāi)設(shè)有用于放置漫反射白板的凹腔，圍繞所述凹腔開(kāi)設(shè)有與所述密封圈匹配的圓環(huán)槽。
[0007]位于所述圓臺(tái)體下方的圓柱體外周面沿縱向開(kāi)設(shè)有定位導(dǎo)槽，所述嵌套內(nèi)周面沿縱向設(shè)置有與所述定位導(dǎo)槽相匹配的定位凸條，所述嵌套的頂面開(kāi)設(shè)有與所述圓臺(tái)體下臺(tái)面防水環(huán)形槽相對(duì)應(yīng)的接水環(huán)槽。
[0008]所述密封蓋的上表面開(kāi)設(shè)有縱截面為倒梯形的凹腔。
[0009]所述嵌套通過(guò)空心連桿與用于安裝漫反射控制器的盒體相連接，所述密封蓋設(shè)置有蓋柄，所述蓋柄通過(guò)銷軸和扭力彈簧與所述盒體相鉸接。
[0010]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于相對(duì)現(xiàn)有的漫反射檢測(cè)裝置，從光路設(shè)計(jì)上消除了鏡面反射的影響，光強(qiáng)的穩(wěn)定性以及整體的避光性都得到了極大的提高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明所述嵌套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明所述密封蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明所述檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明所述圓柱體的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖6是本發(fā)明所述圓柱體的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1-6所示，本發(fā)明所述的三波長(zhǎng)漫反射光學(xué)葉綠素檢測(cè)裝置，包括嵌套1，插裝于所述嵌套I內(nèi)的檢測(cè)單元，扣合在檢測(cè)單元頂部的密封蓋2 ;嵌套I通過(guò)空心連桿3與用于安裝漫反射控制器的盒體4相連接，空心連桿3的桿腔用于布置漫反射控制器與檢測(cè)單元之間的電器連線。密封蓋2設(shè)置有蓋柄5，蓋柄5通過(guò)銷軸6和扭力彈簧7與盒體4相鉸接。為了減輕重量和便于粘貼標(biāo)識(shí)，密封蓋2的上表面開(kāi)設(shè)有縱截面為倒梯形的凹腔8。
[0018]所述檢測(cè)單元包括自上而下開(kāi)設(shè)有三級(jí)階梯孔的圓柱體9，所述三級(jí)階梯孔的第一、二級(jí)階梯孔10、11為圓孔，第三級(jí)階梯孔12為方孔；第二級(jí)階梯孔11的直徑大于第一級(jí)階梯孔10的直徑；所述圓柱體9的上端為沿徑向外延的圓臺(tái)體13結(jié)構(gòu)，所述圓臺(tái)體13的下臺(tái)面開(kāi)設(shè)有防水環(huán)形槽14 ;位于圓臺(tái)體13下方的圓柱體9外周面上對(duì)稱于圓柱體軸線15向上傾斜52°均布開(kāi)設(shè)有六個(gè)斜孔，所述每個(gè)斜孔均與所述第一級(jí)階梯孔10相通；所述六個(gè)斜孔中相對(duì)的兩個(gè)斜孔16、17為一組；每組中的一個(gè)斜孔16內(nèi)自上而下依次設(shè)置有凸透鏡18、LED光源19，另一個(gè)斜孔17內(nèi)設(shè)置有吸光棉20，三組中斜孔16內(nèi)的LED光源19分別發(fā)出波長(zhǎng)為645n、663nm、940nm的單色光譜，凸透鏡18改善了出射光的平行度，斜孔17內(nèi)的吸光棉20用來(lái)吸收經(jīng)過(guò)測(cè)試葉子的鏡面反射光。位于第二級(jí)階梯孔11內(nèi)設(shè)置有聚光透鏡21并通過(guò)環(huán)套定位；位于第三級(jí)階梯孔12內(nèi)設(shè)置有光探測(cè)器22，用來(lái)收集LED光源19經(jīng)過(guò)葉片的漫反射光強(qiáng)信號(hào)，第二級(jí)階梯孔11內(nèi)設(shè)置的聚光透鏡21用于將漫反射光匯聚在光探測(cè)器22上，提高了光電探測(cè)器22讀數(shù)的穩(wěn)定性。圓臺(tái)體13的上臺(tái)面圍繞第一級(jí)階梯孔10的孔口開(kāi)設(shè)有環(huán)槽30，所述環(huán)槽30內(nèi)安放有密封圈23。
[0019]密封蓋2的下表面開(kāi)設(shè)有用于放置漫反射白板的凹腔24，為了提高避光效果，圍繞該凹腔24開(kāi)設(shè)有與所述密封圈23相匹配的圓環(huán)槽25。位于所述圓臺(tái)體13下方的圓柱體9外周面沿縱向開(kāi)設(shè)有定位導(dǎo)槽26，嵌套I內(nèi)周面沿縱向設(shè)置有與該定位導(dǎo)槽26相匹配的定位凸條27，嵌套I的頂面開(kāi)設(shè)有與開(kāi)設(shè)在圓臺(tái)體13下臺(tái)面防水環(huán)形槽14相對(duì)應(yīng)的接水槽29。
[0020]本發(fā)明原理簡(jiǎn)述如下:
本發(fā)明采用三波長(zhǎng)漫反射式的測(cè)量方法，依據(jù)庫(kù)貝爾卡-芒克(Kubelka-Munk)反射光譜的基本理論，收集植物葉片的漫反射光，克服了葉片厚度的限制，利用葉綠素a的吸收峰645nm波長(zhǎng)和葉綠素b的吸收峰663nm波長(zhǎng)作為工作波長(zhǎng),并且引入了 940nm波長(zhǎng)作為參考波長(zhǎng)，去除葉片基質(zhì)的影響。實(shí)現(xiàn)了植物葉片葉綠素的高精度無(wú)損檢測(cè)，同時(shí)也進(jìn)一步提高了三波長(zhǎng)漫反射式測(cè)量方法的試紙檢測(cè)精度，獲得氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素的試紙檢測(cè)值。
[0021]工作時(shí)，把本發(fā)明拿到農(nóng)田中，把上蓋2抬起夾住被測(cè)葉片的中間部位，盡量避開(kāi)較大的葉脈，然后將上蓋2放下，在扭力彈簧7作用下將葉片夾緊。這時(shí)即可操作盒體4內(nèi)的漫反射控制器進(jìn)行檢測(cè)，使三組中斜孔16內(nèi)的LED光源19按順序依次發(fā)出波長(zhǎng)為645η、663nm、940nm的單色光譜；平行光線照射到被測(cè)葉片后經(jīng)密封蓋2凹腔24內(nèi)的漫反射白板反射，經(jīng)過(guò)葉片的鏡面反射光被斜孔17內(nèi)的吸光棉20吸收，漫反射光線通過(guò)第一、二級(jí)階梯孔10、11垂直向下，再經(jīng)過(guò)聚光透鏡21被光探測(cè)器22接收。光探測(cè)器22接收到的光強(qiáng)值通過(guò)漫反射控制器解析出來(lái)，即可得出葉綠素的相對(duì)值。
【權(quán)利要求】
1.一種三波長(zhǎng)漫反射光學(xué)葉綠素檢測(cè)裝置，包括嵌套，插裝于所述嵌套內(nèi)的檢測(cè)單元，扣合在所述檢測(cè)單元頂部的密封蓋；其特征在于:所述檢測(cè)單元包括自上而下開(kāi)設(shè)有三級(jí)階梯孔的圓柱體，所述圓柱體的上端為沿徑向外延的圓臺(tái)體結(jié)構(gòu)，所述圓臺(tái)體的下臺(tái)面開(kāi)設(shè)有防水環(huán)形槽；位于圓臺(tái)體下方的圓柱體外周面上對(duì)稱于圓柱體軸線向上傾斜51° -53°均布開(kāi)設(shè)有六個(gè)斜孔，所述每個(gè)斜孔均與所述第一級(jí)階梯孔相通；所述六個(gè)斜孔中相對(duì)的兩個(gè)斜孔為一組；每組中的一個(gè)斜孔內(nèi)自上而下依次設(shè)置有凸透鏡、LED光源，另一個(gè)斜孔內(nèi)設(shè)置有吸光材料；位于第二級(jí)階梯孔內(nèi)設(shè)置有聚光透鏡并通過(guò)環(huán)套定位；位于第三級(jí)階梯孔內(nèi)設(shè)置有光探測(cè)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三波長(zhǎng)漫反射光學(xué)葉綠素檢測(cè)裝置，其特征在于:所述三級(jí)階梯孔的第一、二級(jí)階梯孔為圓孔，第三級(jí)階梯孔為方孔；第二級(jí)階梯孔的直徑大于第一級(jí)階梯孔的直徑；所述吸光材料為吸光棉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三波長(zhǎng)漫反射光學(xué)葉綠素檢測(cè)裝置，其特征在于:所述圓臺(tái)體的上臺(tái)面圍繞所述第一級(jí)階梯孔的孔口開(kāi)設(shè)有環(huán)槽，所述環(huán)槽內(nèi)設(shè)置有密封圈；所述密封蓋的下表面開(kāi)設(shè)有用于放置漫反射白板的凹腔，圍繞所述凹腔開(kāi)設(shè)有與所述密封圈匹配的圓環(huán)槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三波長(zhǎng)漫反射光學(xué)葉綠素檢測(cè)裝置，其特征在于:位于所述圓臺(tái)體下方的圓柱體外周面沿縱向開(kāi)設(shè)有定位導(dǎo)槽，所述嵌套內(nèi)周面沿縱向設(shè)置有與所述定位導(dǎo)槽相匹配的定位凸條，嵌套的頂面開(kāi)設(shè)有與所述圓臺(tái)體下臺(tái)面防水環(huán)形槽相對(duì)應(yīng)的接水環(huán)槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三波長(zhǎng)漫反射光學(xué)葉綠素檢測(cè)裝置，其特征在于:所述密封蓋的上表面開(kāi)設(shè)有縱截面為倒梯形的凹腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三波長(zhǎng)漫反射光學(xué)葉綠素檢測(cè)裝置，其特征在于:所述嵌套通過(guò)空心連桿與用于安裝漫反射控制器的盒體相連接，所述密封蓋設(shè)置有蓋柄，所述蓋柄通過(guò)銷軸和扭力彈簧與所述盒體相鉸接。
【文檔編號(hào)】G01N21/47GK104266970SQ201410485442
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】王萬(wàn)章, 古冬冬, 王建波, 陳陽(yáng), 吳建中, 段鐵城, 王寶山 申請(qǐng)人:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)