專利名稱：一種便攜式化肥快速識別系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種化肥識別系統(tǒng)，尤其是涉及一種便攜式化肥快速識別系統(tǒng)。
背景技術：
肥料是提供一種或一種以上植物必需的營養(yǎng)元素，改善土壤性質、提高土壤肥力水平的一類物質。農業(yè)生產的物質基礎之一。中國早在西周時就已知道田間雜草在腐爛以后，有促進黍稷生長的作用。《齊民要術》中詳細介紹了種植綠肥的方法以及豆科作物同禾本科作物輪作的方法等；還提到了用作物莖桿與牛糞尿混合，經過踐踏和堆制而成肥料的方法。肥料的真?zhèn)问怯绊懽魑锷L的重要因素，與農民的利益息息相關。通常辨別肥料的真?zhèn)蝺H是的利用一些簡單的方法，如尿素的一般簡易識別方法
I、外觀尿素為顆粒狀固體，分為大顆粒和小顆粒兩種；2、顏色尿素一半呈白色，含有雜質的出現微黃色；3、氣味尿素沒有任何氣味；4、水溶性尿素溶解于水，溶解時從外界吸收熱量，用手觸摸于溶解尿素的玻璃杯，手有冷或涼的感覺；5、灼燒反應把鐵片燒紅后，將待定的氮肥少量放在其上，肥料邊熔化邊冒白煙(不燃燒)，并放出刺激性氨味，熔化完后鐵板上無殘燼，那么該肥料是尿素。然而，若需從本質上識別肥料的真?zhèn)?，需依賴于以下的便攜式快速識別系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立是以拉曼光譜技術為核心的定性識別分析技術。由于拉曼光譜具有I、光源采用激光器，由于激光的單色性很好，激光拉曼光譜峰尖銳、分辨性高。2、拉曼光譜制樣簡單，不破壞樣品，對于固體樣品可直接通過固體支架測定，液體樣品可盛放在比色皿中測定，而固體粉末可以放在透明的塑料袋中在固體支架上直接測定或者采用比色皿測定。3、適用于水溶液體系的測量，由于水分子的不對稱性，在拉曼光譜上沒有伸縮振動頻率帶，而且其他的變形，剪切等振動頻率的譜帶很弱，因而水的拉曼光譜很簡單。這是拉曼光譜與紅外光譜相比最顯著的優(yōu)點之一。 4、拉曼活性的譜線是基團極化率隨簡正振動改變的關系，故拉曼光譜中只有少量的倍頻及組頻。所以，在激光拉曼譜圖上譜峰清楚，線數較少，往往僅出現基頻譜線，易于分析和辨認。5、檢測范圍廣，包括常見的無機物和有機物，能對生物大分子、天然與合成材料(如碳納米管、光子晶體等)、礦石、活體動植物組織、水污染樣品、化學反應催化劑等等實現檢測。6、可以實時、實地檢測，測定速度快，操作方便簡單。光譜儀可以采用CCD作為光譜探測器，利用CCD能實現高速的全波段光譜掃描特性，可將光譜掃描時間縮短至幾秒甚
至更短。但現有肥料樣品拉曼光譜存在著光譜庫有限；無法進行遠程、現場抽樣比對識別等不足。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種適用范圍廣、測量精度高、測量效率高的便攜式化肥快速識別系統(tǒng)。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現一種便攜式化肥快速識別系統(tǒng)，其特征在于，包括計算機終端、拉曼光譜儀和數據庫服務器，所述的計算機終端分別與拉 曼光譜儀、數據庫服務器連接，數據庫服務器中設有標準光譜圖數據；拉曼光譜儀采集待測樣品的拉曼光譜圖數據，并將其傳給計算機終端，計算機終端對采集的拉曼光譜圖數據與數據庫服務器中的標準光譜圖數據進行比對來識別。所述的待測樣品為通過制樣附件將顆粒狀化肥壓成片狀樣品，便于拉曼光譜儀進行光譜采集。所述的制樣附件設有將顆粒狀化肥壓成片狀的壓片模具。所述的計算機終端通過USB連線與拉曼光譜儀連接。所述的拉曼光譜儀包括激光發(fā)生端、激光接收端和拉曼探頭，所述的拉曼探頭分別與激光發(fā)生端、激光接收端連接，并對準待測樣品。所述的計算機終端對采集的拉曼光譜圖數據與數據庫服務器中的標準光譜圖數據進行比對來識別具體為計算機終端對接收到的待測樣品的拉曼光譜圖數據與標準光譜圖數據進行比對，即計算其相關命中率指數a Q. I.，并判斷該相關命中率指數H.Q. I.是否小于設定閾值，若為是，則判定為同類物質，若為否，則判定為非同類物質。所述的相關命中率指數H. Q. I.:
權利要求
1.一種便攜式化肥快速識別系統(tǒng)，其特征在于，包括計算機終端、拉曼光譜儀和數據庫服務器，所述的計算機終端分別與拉曼光譜儀、數據庫服務器連接，數據庫服務器中設有標準光譜圖數據； 拉曼光譜儀采集待測樣品的拉曼光譜圖數據，并將其傳給計算機終端，計算機終端對采集的拉曼光譜圖數據與數據庫服務器中的標準光譜圖數據進行比對來識別。
2.根據權利要求I所述的一種便攜式化肥快速識別系統(tǒng)，其特征在于，所述的待測樣品為通過制樣附件將顆粒狀化肥壓成片狀樣品，便于拉曼光譜儀進行光譜采集。
3.根據權利要求2所述的一種便攜式化肥快速識別系統(tǒng)，其特征在于，所述的制樣附件設有將顆粒狀化肥壓成片狀的壓片模具。
4.根據權利要求I所述的一種便攜式化肥快速識別系統(tǒng)，其特征在于，所述的計算機終端通過USB連線與拉曼光譜儀連接。
5.根據權利要求I所述的一種便攜式化肥快速識別系統(tǒng)，其特征在于，所述的拉曼光譜儀包括激光發(fā)生端、激光接收端和拉曼探頭，所述的拉曼探頭分別與激光發(fā)生端、激光接收端連接，并對準待測樣品。
6.根據權利要求I所述的一種便攜式化肥快速識別系統(tǒng)，其特征在于，所述的計算機終端對采集的拉曼光譜圖數據與數據庫服務器中的標準光譜圖數據進行比對來識別具體為 計算機終端對接收到的待測樣品的拉曼光譜圖數據與標準光譜圖數據進行比對，即計算其相關命中率指數H. Q. I.，并判斷該相關命中率指數H. Q. I.是否小于設定閾值，若為是，則判定為同類物質，若為否，則判定為非同類物質。
7.根據權利要求6所述的一種便攜式化肥快速識別系統(tǒng)，其特征在于，所述的相關命中率指數H.Q. I. HQJ. = I--Unm Y 、Libm x Lihm ){Unm x Unm) 其中， ELibiSUni Libm=Lib--^——Unm=Un-^—— nn fO 式中=LibmS數據庫服務器中的標準光譜圖數據；UnmS待測樣品的拉曼光譜圖數據；m為標識符，表示中心化處理后的光譜；n為光譜的數據點數；i為下標，從I開始，到n結束。
8.根據權利要求6所述的一種便攜式化肥快速識別系統(tǒng)，其特征在于，所述的閾值為O 0. 2。
9.根據權利要求I所述的一種便攜式化肥快速識別系統(tǒng)，其特征在于，所述的數據庫服務器中的標準光譜圖數據可根據需要進行擴充。
10.根據權利要求I所述的一種便攜式化肥快速識別系統(tǒng)，其特征在于，所述的計算機終端通過無線網絡與數據庫服務器連接，并采用WCF協(xié)議進行通訊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種便攜式化肥快速識別系統(tǒng)，包括計算機終端、拉曼光譜儀和數據庫服務器，所述的計算機終端分別與拉曼光譜儀、數據庫服務器連接，數據庫服務器中設有標準光譜圖數據；拉曼光譜儀采集待測樣品的拉曼光譜圖數據，并將其傳給計算機終端，計算機終端對采集的拉曼光譜圖數據與數據庫服務器中的標準光譜圖數據進行比對來識別。與現有技術相比，本發(fā)明具有適用范圍廣、測量精度高、測量效率高等優(yōu)點。
文檔編號G01N21/65GK102706854SQ20121019125
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權日2012年6月11日
發(fā)明者劉剛, 張小沁, 薛曉康 申請人:上海化工研究院, 上海天科化工檢測有限公司