本實(shí)用新型涉及一種土壤中重金屬測試技術(shù)，具體的說是一種非接觸式土壤重金屬速測儀。

背景技術(shù)：

土壤重金屬速測的目的是測定土壤中對植物有害的重金屬含量，作為耕地選擇的參考。傳統(tǒng)重金屬測量通過提取田間土樣進(jìn)行監(jiān)測，雖然結(jié)果和精確度都比較準(zhǔn)確，但它所測得的數(shù)字只能代表土壤在取樣時的重金屬含量的全態(tài)，不能指示以后在作物生長季節(jié)中土壤重金屬有效態(tài)含量的變化?，F(xiàn)有的土壤重金屬速測儀采用x射線管技術(shù)，通過X射線原理進(jìn)行重金屬全態(tài)的測量，這種儀器雖然有一些防護(hù)措施，但還會對操作人員造成一定威脅，使用不安全。

此外，現(xiàn)有的土壤重金屬速測儀工作溫度在-10～+50攝氏度之間，適用環(huán)境能力差，本成高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中對土壤重金屬速測裝置隱含x射線的威脅、工作溫度范圍小成本高等不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可完全避免x射線威脅、適用環(huán)境能力強(qiáng)的基于介電譜的重金屬速測儀。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型一種非接觸式土壤重金屬速測儀，包括探測頭、連接桿、采集通訊單元，其中探測頭為一銅板電容，其與連接桿底端連接，采集通訊單元與連接桿固定連接，連接桿為一空心桿，銅板電容電氣接線由空心桿穿出，接至采集通訊單元中。

所述連接桿為可伸縮結(jié)構(gòu)。

連接桿上設(shè)有可伸縮結(jié)構(gòu)的鎖緊裝置。

還具有手柄，其安裝于采集通訊單元上。

采集通訊單元在連接桿的上端部水平安裝，手柄為連接于采集通訊單元兩側(cè)的提拉環(huán)。

采集通訊單元在連接桿上豎直安裝，手柄連接于連接桿上端部。

本實(shí)用新型一種非接觸式土壤重金屬速測儀，包括銅板電容以及采集通訊單元，二者均安裝于一殼體中，其中銅板電容安裝于殼體中最底層，銅板電容與采集通訊單元進(jìn)電氣連接，殼體底面為鏤空結(jié)構(gòu)。

殼體中最上層為采集通訊單元的顯示屏，顯示屏上部為殼體保護(hù)面板。

殼體兩側(cè)安裝有把手。

殼體材質(zhì)為碳纖維。

本實(shí)用新型具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)：

1.本實(shí)用新型方法實(shí)現(xiàn)了有效態(tài)重金屬含量的快速測量，對不同環(huán)境下的土地進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，工作溫度范圍可達(dá)到-40～+100攝氏度，不擾動土壤，通用性強(qiáng)。

2.應(yīng)用本實(shí)用新型裝置布線簡單，電纜長度限制少，更省電，可連續(xù)原位測定，無輻射，不需要太多的專業(yè)知識分析波形，可操作性強(qiáng)。

3.本實(shí)用新型攜帶、操作方便。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型第一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型第二個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型電氣結(jié)構(gòu)框圖。

其中，1為銅板電容，2為連接桿，3為鎖緊裝置，4為采集通訊單元，5為手柄，101為銅板電容模塊，102為變送板，103為通信模塊，104為液晶屏，105為面板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。

實(shí)施例1

本實(shí)用新型非接觸式土壤重金屬速測儀如圖1所示，包括探測頭、連接桿、采集通訊單元，其中探測頭為一銅板電容1，其與連接桿2底端連接，采集通訊單元4與連接桿2固定連接，連接桿2為一空心桿，銅板電容1電氣接線由空心桿穿出，接至采集通訊單元4中。

本實(shí)施例中，連接桿2采用伸縮桿，非使用狀態(tài)下，可壓縮伸縮桿長度，便于攜帶。使用時將伸縮桿拉長，用鎖緊裝置3即圖1中的鎖緊環(huán)鎖住，使伸縮桿長度固定不串動。采集通訊單元為一GPRS采集器，可將采集到的土壤重金屬數(shù)據(jù)實(shí)時無線傳輸至上位機(jī)。手柄是為方便提拉設(shè)置，如果采集通訊單元在連接桿的上端部水平安裝，則手柄可設(shè)計(jì)為連接于采集通訊單元兩側(cè)的提拉環(huán)。如果采集通訊單元在連接桿上豎直安裝，則手柄直接連接于連接桿上端部即可。

如圖3所示，采集通訊單元包括LC振蕩器、降頻器、分頻器、LC振蕩電路以及選擇繼電器，其中，LC振蕩器為傳感器感應(yīng)元件提供振蕩信號，產(chǎn)生振蕩頻率，形成LC振蕩電路，LC振蕩電路將傳感器感應(yīng)元件反饋的頻率信號再送至LC振蕩器，再經(jīng)降頻器及分頻器輸出至變送板；選擇繼電器根據(jù)其接收的變送板的信號動作，輸出選擇信號至LC振蕩電路。

變送板包括第一電源模塊、第二電源模塊、供電選擇模塊、信號選擇模塊以及控制模塊，其中，信號選擇模塊接收電路采集板的信號送至控制模塊，控制模塊輸出供電選擇控制信號經(jīng)供電選擇模塊送至第一電源模塊，第一電源模塊為電路采集板提供工作電源；同時控制模塊輸出信號選擇控制指令至信號選擇模塊，信號選擇模塊的輸出端與電路采集板的選擇繼電器連接；供電選擇模塊的電源輸入端與第二電源模塊連接。

變送板與通訊模塊連接，通訊模塊將變送板上控制模塊的輸出信號轉(zhuǎn)換為485協(xié)議，與上位機(jī)通訊。

本實(shí)施例中，變送板上設(shè)有插排，用于連接傳感器感應(yīng)元件(本實(shí)施例為銅板電容)；供電選擇模塊在驅(qū)動電路的控制下為被選擇的傳感器感應(yīng)元件供電，傳感器感應(yīng)元件在同一時間段內(nèi)只有一個工作；控制模塊為單片機(jī)，通過GPRS通訊模塊與上位機(jī)進(jìn)行通訊連接。

電路采集板電源由變送板的電源模塊接入，振蕩器產(chǎn)生頻率，用于為傳感器感應(yīng)元件起振，形成LC振蕩電路；降頻器用于將振蕩器頻率降低至單片機(jī)的CPU可處理范圍；分頻器用于將傳感器感應(yīng)元件反饋的頻率信號分解為高頻輸出信號和低頻輸出信號，其中，高頻輸出信號為水份測量信號，低頻輸出信號為重金屬污染物信號。

本實(shí)用新型為低能耗設(shè)計(jì)，電源采用電池即可。

本實(shí)用新型非接觸式土壤重金屬速測儀的工作過程如下：

系統(tǒng)上電工作，電路采集板中的振蕩器起振，輸出的頻率信號送至銅板電容感應(yīng)元件；

銅板電容感應(yīng)元件將反饋頻率信號送至降頻器進(jìn)行降頻處理，降低至單片機(jī)的CPU可處理范圍后輸出到變送板的信號選擇模塊中，信號選擇模塊將高頻信號和低頻信號分送至單片機(jī)，單片機(jī)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，經(jīng)GPRS通訊模塊上傳到上位機(jī)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)重金屬的有效態(tài)測量。

實(shí)施例2

如圖2所示，與實(shí)施例1的不同之處在于：包括銅板電容以及采集通訊單元，二者均安裝于一殼體106中，其中銅板電容101安裝于殼體106中最底層，銅板電容101與采集通訊單元進(jìn)電氣連接，殼體106底面為鏤空結(jié)構(gòu)。

殼體中最上層為采集通訊單元的顯示屏104(采用液晶屏)，顯示屏104上部為殼體106保護(hù)面板105。

本實(shí)施例中，殼體106兩側(cè)安裝有把手；殼體106材質(zhì)為碳纖維，殼體106底面為鏤空網(wǎng)格。

本實(shí)施例電氣結(jié)構(gòu)及測量原理與實(shí)施例1完全相同，這里不再贅述。