专利名称：一种土壤有害元素空间分布快速测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及土壤分析领域，具体涉及一种结合土壤信息和地理信息的土壤有 害元素测试仪。
背景技术：
随着精准农业的发展，土壤有害元素分布情况的掌握需要进行大面积多点土壤检 测，并对检测到的多个检测点的信息及其地理位置信息进行汇总处理，最终生成土壤有害 元素分布图来监测土壤情况，指导变量生产，达到充分利用土地的目的。现有的土壤有害元素分布信息汇总收集，多是通过人工手动进行，当采集数据包 含大量样品的结果和地理位置的数据后，统计的结果由于人为误差会造成地理位置信息的 不详细和不准确，进而导致整个测试结论不正确，整个统计分析成本高。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可自动对土壤分析数据和地理位置信息进行分 析处理并形成分布地图数据的快速测试仪。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种土壤有害元素空间分布快 速测试仪，包括用于完成土壤有害元素含量分析的分析模块，还包括测量位置坐标的GPS 装置、对土壤有害元素信息和位置坐标信息进行分析处理的信息处理模块以及电源模块， 所述的GPS装置分别与分析模块和信息处理模块连接，所述的分析模块和GPS装置均与电 源模块连接。其中，所述的分析模块为便携式可移动X射线荧光光谱分析。其中，所述的信息处理模块为安装有地理信息系统的计算机。此外，所述的GPS装置包括控制器以及与控制器连接的GPS模块、显示器和功能控 制模块，所述的GPS模块、控制器和功能控制模块同时与电源模块连接，所述的控制器与信 息处理模块连接。此外，所述的电源模块包括控制与电源电路、逻辑接口模块和可充电电池。所述的分析模块包括X射线枪和探测器，所述的X射线枪与电源模块连接，所述的 探测器依次连接有数字脉冲处理器、嵌入式分析系统和液晶显示器，数字脉冲处理器和电 源模块连接。本实用新型的有益效果是分析模块完成土壤重金属等有害元素含量分析，GPS 装置完成测量位置坐标定位，得到测量地理位置坐标数据，然后信息处理模块接收GPS装 置和分析模块的信息数据，完成最终的地理信息处理，形成土壤有害元素分布地图数据，能 够实现对土壤环境污染状况的快速、便捷的分析。

图1是本实用新型的结构框图；[0013]图2是本实用新型分析模块的结构框图。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。参照图1所示，一种土壤有害元素空间分布快速测试仪，包括用于完成土壤有害 元素含量分析的分析模块2，还包括测量位置坐标的GPS装置1、对土壤有害元素信息和位 置坐标信息进行分析处理的信息处理模块3以及电源模块4，所述的GPS装置1分别与分 析模块2和信息处理模块3连接，所述的分析模块2和GPS装置1均与电源模块4连接，其 中，所述的分析模块2为便携式可移动XRF(X Ray Fluorescence，X射线荧光光谱)分析模 块，所述的信息处理模块3安装有地理信息系统的计算机，即GIS (Geographic Information System，地理信息系统)模块，GPS即Global Positioning System(全球卫星定位系统)， GPS装置1通过接收卫星信号，完成测量位置坐标定位，得到测量地理位置坐标数据，XRF分 析模块2完成土壤重金属等有害元素含量分析，GIS模块接收GPS装置1和XRF分析模块2 的信息数据，完成最终的地理信息处理，形成土壤有害元素分布地图数据。此外，所述的GPS装置1包括控制器12以及与控制器12连接的GPS模块11、显示 器13和功能控制模块14，所述的GPS模块11、控制器12同时与电源模块4连接，所述的控 制器12与信息处理模块3连接，电源模块4由控制与电源电路41、逻辑接口模块43和可 充电电池42组成，为GPS装置i和分析模块2提供移动电源，便于在室内或户外工作，控制 器12输入GPS模块11的数据和功能控制模块14的控制请求，将处理结果在显示器13上 显示，并将数据传送到信息处理模块3，由信息处理模块3完成更大的地图数据和土壤有害 元素数据的综合处理。进一步，分析模块2包括X射线枪21和探测器22，所述的X射线枪21连接有电源 模块4，所述的探测器22依次连接有数字脉冲处理器23、嵌入式分析系统24和液晶显示器 25，电源模块4和数字脉冲处理器23连接。参照图2所示，X射线枪21发出原级X射线轰击土壤，土壤中有害元素的原子由于 原级X射线的辐射而产生核外电子的能级跃迁，产生次级辐射-X荧光，X荧光被探测器22 接收，根据量子物理的相关原理，X荧光是以光子的形式表现的，探测器22接收到每一个X 荧光光子将产生一个脉冲，接收的脉冲数量代表X荧光光子的数量，和对应此种X荧光的元 素有一定的比例关系，探测器22完成光电转换，并且完成模拟信号前置放大，输出信号进 入数字脉冲处理器23，经过嵌入式分析系统24的数据据分析处理就可以定量的分析出土 壤中有害元素的含量，并在液晶显示器25中显示，电源模块4为X射线枪21、探测器22、数 字脉冲处理器23和嵌入式分析系统24提供电源。系统还可以有下面几种配置方式GIS模块在GPS装置1的外部，这是最基本的配 置方式，GPS装置1到GIS模块的数据传输方式可以在线缆方式和存储卡方式中任选XRF分 析模块的土壤有害元素数据结果可以通过控制器12在显示13上显示，从而省掉图3所示 的液晶显示器25，降低了成本；还可以将GIS模块用嵌入式系统移到GPS装置1中，这样就 成为一个结构紧凑独立的无须再配接外部GIS模块的便携式分析仪。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，以及部分运用的实施例， 对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种土壤有害元素空间分布快速测试仪，包括用于完成土壤有害元素含量分析的分析模块(2)，其特征在于还包括测量位置坐标的GPS装置(1)、对土壤有害元素信息和位置坐标信息进行分析处理的信息处理模块(3)以及电源模块(4)，所述的GPS装置(1)分别与分析模块(2)和信息处理模块(3)连接，所述的分析模块(2)和GPS装置(1)均与电源模块(4)连接。
2.根据权利要求1所述的快速测试仪，其特征在于，所述的分析模块(2)为便携式可移 动X射线荧光光谱分析。
3.根据权利要求1所述的快速测试仪，其特征在于，所述的信息处理模块(3)为安装有 地理信息系统的计算机。
4.根据权利要求1或2或3所述的快速测试仪，其特征在于，所述的GPS装置(1)包括 控制器(12)以及与控制器(12)连接的GPS模块(11)、显示器(13)和功能控制模块(14)， 所述的GPS模块(11)、控制器(12)和功能控制模块(14)同时与电源模块⑷连接，所述的 控制器(12)与信息处理模块(3)连接。
5.根据权利要求4所述的快速测试仪，其特征在于，所述的电源模块(4)包括控制与电 源电路(41)、逻辑接口模块(43)和可充电电池(42)。
6.根据权利要求5所述的快速测试仪，其特征在于，所述的分析模块(2)包括X射线 枪(21)和探测器(22)，所述的X射线枪(21)与电源模块(4)连接，所述的探测器(22)依 次连接有数字脉冲处理器(23)、嵌入式分析系统(24)和液晶显示器(25)，数字脉冲处理器 (23)和电源模块⑷连接。
专利摘要本实用新型公开了一种土壤有害元素空间分布快速测试仪，包括用于完成土壤有害元素含量分析的分析模块，还包括测量位置坐标的GPS装置、对土壤有害元素信息和位置坐标信息进行分析处理的信息处理模块以及电源模块，所述的GPS装置分别与分析模块和信息处理模块连接，所述的分析模块和GPS装置均与电源模块连接；本实用新型的分析模块完成土壤重金属等有害元素含量分析，GPS装置完成测量位置坐标定位，得到测量地理位置坐标数据，然后信息处理模块接收GPS装置和分析模块的信息数据，完成最终的地理信息处理，形成土壤有害元素分布地图数据，能够实现对土壤环境污染状况的快速、便捷的分析。
文档编号G01S19/01GK201583513SQ20102000052
公开日2010年9月15日 申请日期2010年1月7日 优先权日2010年1月7日
发明者杨培全, 韩晓朋 申请人:东莞市善时电子科技有限公司