本實用新型涉及一種自動化土壤成分含量檢測控制裝置，屬于土壤檢測設備的技術領域。
背景技術：
自古以來,土壤一直就是我國廣大農民的衣食之源和生存之本,即使是在現代經濟生活中,土壤依然是最基本的生產要素和各種經濟關系的載體。但隨著現代經濟的高速發(fā)展,環(huán)境污染物的排放量與日劇增,環(huán)境污染和生態(tài)破壞越來越嚴重,給人類賴以生存的土壤帶來了嚴重的污染。
土壤，是由一層層厚度各異的礦物質成分所組成大自然主體。土壤和母質層的區(qū)別表現在于形態(tài)、物理特性、化學特性以及礦物學特性等方面。由于地殼 、水蒸氣、 大氣和生物圈的相互作用，土層有別于母質層。它是礦物和有機物的混合組成部分，存在著固體，氣體和液體狀態(tài)。疏松的土壤微粒組合起來，形成充滿間隙的土壤的形式。這些孔隙中含有溶解溶液（液體）和空氣（氣體） 。因此，土壤通常被視為有多種狀態(tài)。
而土壤環(huán)境監(jiān)測是指通過對影響土壤環(huán)境質量因素的代表值的測定，確定環(huán)境質量 (或污染程度)及其變化趨勢。通常所說的土壤監(jiān)測是指土壤環(huán)境監(jiān)測，其一般包括布點采 樣、樣品制備、分析方法、結果表征、資料統計和質量評價等技術內容。土壤污染的優(yōu)先監(jiān)測 應是對人群健康和維持生態(tài)平衡有重要影響的物質。
由于土壤成分的重要性，因此，對土壤的成分含量研究十分必要。如申請?zhí)枺?01610300071.2 申請日：2016-05-06的文件中，涉及一種土壤檢測智能手機及檢測土壤的方法，屬于手機領域。包括手機本體，手機本體包括MCU和傳感器探頭，MCU集成在手機本體的主板上，傳感器探頭為可伸縮抽拉結構，傳感器探頭尾端固定在手機本體中，傳感器探頭頂端從手機本體頂部穿出并具有短的延伸部分，傳感器探頭連接至所述MCU，傳感器探頭中設置有土壤含水量傳感器、溫度傳感器、PH值傳感器，手機本體上還設置有光照傳感器。采用本實用新型提供的土壤檢測智能手機及檢測土壤的方法，通過手機上的土壤檢測APP客戶端即可測得土壤含水量、不同土層溫度、空氣溫度、土壤PH值和光照強度的數據，并可同時進行數據分析，免去攜帶單獨專門的測量儀器的麻煩。
本實用新型涉及一種土壤振動的測量方法，將重力傳感器埋設在土壤里；將重力傳感器測量的數據通過發(fā)信裝置發(fā)送給外部的信息處理裝置。本實用新型還涉及一種土壤檢測裝置，包括埋入土壤里的柱形體，柱形體上設有重力傳感器和發(fā)信裝置，重力傳感器與發(fā)信裝置電連接；重力傳感器用于檢測發(fā)生的振動或移動并將檢測到的信號轉化為發(fā)生振動或移動的數據；發(fā)信裝置用于將上述數據發(fā)送給外部的信息處理裝置。本實用新型采用重力傳感器實現了對土壤振動的測量，能有效的事先提供預警信息和數據分析；將重力傳感器安裝于土壤檢測裝置上，除提供預警信息外，還能進一步完善土壤檢測裝置自身的功能。
盡管上述文獻對現有的土壤檢測裝置做出改進，使其可以利用重力傳感器實現了對土壤振動的測量，及可以測得土壤含水量、不同土層溫度、空氣溫度等。但實際上在實施中仍然存在不足，現有的裝置中，無法對光電探測過程進行校準，無法檢測平臺上的土壤樣品是否處于水平狀態(tài)，且不能同時檢測樣品的重量，使得裝置的功能單一。
技術實現要素：
本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種自動化土壤成分含量檢測控制裝置，解決現有的裝置中，無法對光電探測過程進行校準，無法檢測平臺上的土壤樣品是否處于水平狀態(tài)，且不能同時檢測樣品的重量的問題。
本實用新型具體采用以下技術方案解決上述技術問題：
一種自動化土壤成分含量檢測控制裝置，包括光源、光電探測器、前置放大器、相敏檢測器、控制器、顯示器、樣品承載臺、稱重傳感器，A/D轉換器及水平檢測儀，其中所述水平檢測儀設置于樣品承載臺的底部，用于檢測樣品承載臺是否處于水平狀態(tài)獲得檢測結果；所述稱重傳感器，用于對樣品承載臺內的待測土壤樣品稱重獲得模擬信號，及經A/D轉換器轉換得到數字信號；所述光源用于生成和發(fā)射光束；所述分光器，用于將光源所發(fā)射的光束進行分光，獲取所需波段的紅外光并將其照射至樣品承載臺上的待測土壤樣品；所述光電探測器，用于接收所述土壤樣品反射的紅外光獲得光信號，及將光信號轉換成電信號；所述前置放大器，用于對光電探測器所得電信號放大處理；所述相敏檢測器，用于對經放大處理后的電信號進行相敏檢測，提取所需電信號；所述控制器，用于接收水平檢測儀的檢測結果，及當檢測結果為樣品承載臺處于水平狀態(tài)時，根據接收的數字信號獲得待測土壤樣品的重量值，及對提取的所需電信號處理得到土壤樣品的成分含量，并控制顯示器將所得土壤樣品的重量值和成分含量顯示。
進一步地，作為本實用新型的一種優(yōu)選技術方案：所述樣品承載臺上設置反射鏡。
進一步地，作為本實用新型的一種優(yōu)選技術方案：所述反射鏡沿樣品承載臺的四周設置。
進一步地，作為本實用新型的一種優(yōu)選技術方案：所述水平檢測儀采用XG-169型水平檢測儀。
進一步地，作為本實用新型的一種優(yōu)選技術方案：所述控制器采用單片機。
本實用新型采用上述技術方案，能產生如下技術效果：
本實用新型設計了自動化土壤成分含量檢測控制裝置，通過水平檢測儀對檢測樣品承載臺是否處于水平狀態(tài)，在控制器獲得的信號為檢測樣品承載臺水平狀態(tài)時，通過控制光源和稱重傳感器工作。通過稱重傳感器檢測樣品承載臺上的待測土壤樣品的重量獲得模擬信號，經A/D轉換器得到數字信號輸入控制器，且光電探測器接收所述土壤樣品反射的紅外光獲得光信號，轉換成電信號后提取所需信號，控制對提取的所需電信號處理得到土壤樣品的成分含量，由此可以使得所測的土壤樣品可以同時獲取多種參數，利用水平檢測儀可以校準樣品承載臺的水平，增加水平檢測功能，使得裝置的功能更加完善，便于多方位和準確地對待測土壤樣品成分檢測，結構簡單，便于實現?？梢越鉀Q現有的裝置中，無法對光電探測過程進行校準，無法檢測平臺上的土壤樣品是否處于水平狀態(tài)，且不能同時檢測樣品的重量的問題。
附圖說明
圖1為本實用新型的自動化土壤成分含量檢測控制裝置的模塊示意圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型的實施方式進行描述。
如圖1所示，本實用新型設計了一種自動化土壤成分含量檢測控制裝置，包括光源、光電探測器、前置放大器、相敏檢測器、控制器、顯示器、樣品承載臺、稱重傳感器，A/D轉換器及水平檢測儀，其中所述水平檢測儀設置于樣品承載臺的底部。所述光電探測器與前置放大器相連，所述前置放大器與相敏檢測器相連；所述稱重傳感器與A/D轉換器相連；所述相敏檢測器、A/D轉換器、水平檢測儀分別與控制器相連。
所述水平檢測儀，用于檢測樣品承載臺是否處于水平狀態(tài)獲得檢測結果；所述稱重傳感器，用于對樣品承載臺內的待測土壤樣品稱重獲得模擬信號，及經A/D轉換器轉換得到數字信號；所述光源用于生成和發(fā)射光束；所述分光器，用于將光源所發(fā)射的光束進行分光，獲取所需波段的紅外光并將其照射至樣品承載臺上的待測土壤樣品；所述光電探測器，用于接收所述土壤樣品反射的紅外光獲得光信號，及將光信號轉換成電信號；所述前置放大器，用于對光電探測器所得電信號放大處理；所述相敏檢測器，用于對經放大處理后的電信號進行相敏檢測，提取所需電信號；所述控制器，用于接收水平檢測儀的檢測結果，及當檢測結果為樣品承載臺處于水平狀態(tài)時，根據接收的數字信號獲得待測土壤樣品的重量值，及對提取的所需電信號處理得到土壤樣品的成分含量，并控制顯示器將所得土壤樣品的重量值和成分含量顯示。
裝置原理是：通過水平檢測儀對檢測樣品承載臺是否處于水平狀態(tài)，在控制器獲得的信號為檢測樣品承載臺水平狀態(tài)時，通過控制光源和稱重傳感器工作。通過稱重傳感器檢測樣品承載臺上的待測土壤樣品的重量獲得模擬信號，經A/D轉換器得到數字信號輸入控制器，且光電探測器接收所述土壤樣品反射的紅外光獲得光信號，轉換成電信號后提取所需信號，控制對提取的所需電信號處理得到土壤樣品的成分含量，由此可以使得所測的土壤樣品可以同時獲取多種參數，利用水平檢測儀可以校準樣品承載臺的水平。
進一步地，裝置所述樣品承載臺上設置反射鏡。利用反射鏡可以輔助將光源發(fā)射的光束反射，形成多次折射效果，增加對土壤樣品表面的照射強度。優(yōu)選地，所述反射鏡沿樣品承載臺的四周設置。使得光束可以被反射的范圍更大。
以及，所述水平檢測儀采用XG-169型水平檢測儀。具備小體積，便于安裝，測量范圍在0至3’，且可以有效用于微小傾角的檢測。
裝置中，所述控制器采用單片機，如MCS-51系列單片機，具體為8031型單片機，8位CPU，具備4kbytes 程序存儲(ROM和128bytes的數據存儲(RAM。體積小,功耗低,精簡指令集,抗干擾性好,可靠性高,有較強的模擬接口,代碼保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存儲器的芯片，可很好地用于本實用新型中。
本實用新型中各部件均為現有的電子模塊，屬于硬件模塊，以及控制器的功能是運用現有的主控制器本身所具備的接收、簡單處理、發(fā)送的功能來實現，也未還有特定的方法流程。
本實用新型中涉及到的相關模塊及其實現的功能是在改進后的硬件及其構成的裝置上搭載現有技術中常規(guī)的計算機軟件程序或有關協議就可實現，并非是對現有技術中的計算機軟件程序或有關協議進行改進。本實用新型的創(chuàng)新之處在于對裝置整體的改進，包括各硬件模塊及其連接組合關系，而非是對各硬件模塊中為實現有關功能而搭載的軟件或協議的改進。
綜上，本實用新型設計了自動化土壤成分含量檢測控制裝置，可以使得所測的土壤樣品可以同時獲取多種參數，利用水平檢測儀可以校準樣品承載臺的水平，增加水平檢測功能，使得裝置的功能更加完善，便于多方位和準確地對待測土壤樣品成分檢測，結構簡單，便于實現?？梢越鉀Q現有的裝置中，無法對光電探測過程進行校準，無法檢測平臺上的土壤樣品是否處于水平狀態(tài)，且不能同時檢測樣品的重量的問題。
上面結合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。