全自动一体化土壤养分提取系统

1.本发明涉及土壤检测技术领域，尤其涉及全自动一体化土壤养分提取系统。


背景技术：

2.在农业生产过程中实现良好的土壤养分管理是提升肥料利用率，对土壤施肥进行科学指导，以及施肥管理提供技术支持，便于进行科学施肥配备，有利于科学施肥、节约肥料资源、降低农业生产成本，测土配方施肥技术目前在农业生产中得到广泛的推广与应用；目前，通常采用土壤养分检测仪来实现土壤中养分的检测，从而获取大田间土壤养分的含量水平，其工作原理为：使用一定的浸提剂浸提土壤从而将土壤中的有效养分浸提至溶液中，溶液中的养分可与特定的显色剂反应并且生成有色物质（使溶液呈相应颜色），溶液颜色的深浅与养分含量呈正相关，进而据此来获取大田土壤中养分的含量水平；现阶段在配制合格的土壤养分待测液其过程繁琐且耗时较长，首先需要配制浸提液，然后加入一定量的土壤样品混合均匀，最后使用滤纸将混合液中的泥土进行过滤（过滤是一个缓慢的过程，通常需持续十多分钟左右），从而获得待测的土壤待测营养液，在浸提剂、土壤营养液的配制过程中均需要工作人员进行摇匀操作（在试剂瓶内进行摇匀，摇晃过程中液体容易向外洒出），而且在过滤时还需要移液（同样使得液体有洒出的风险），另外在进行批量土壤样品检测时，需要耗费较长的时间，不利于提高土壤养分的检测效率；鉴于此，我们提供全自动一体化土壤养分提取系统用于解决以上问题。


技术实现要素：

3.本发明提供全自动一体化土壤养分提取系统，该土壤养分提取系统在配制相应液体时均处于密封状态下，不会出现液体洒出的风险，在进行液体过滤时借助密封的空间环境通过控制环形气囊的膨胀从而实现加快对液体的过滤效率，提高了土壤养分的检测进度，在进行大量土壤样品检测时可节省大量的时间。
4.全自动一体化土壤养分提取系统，包括底板，其特征在于，所述底板上转动安装有拌和管且拌和管内同轴心设有与拌和管内壁配合的环形气囊，所述拌和管上下两端且远离其中心位置分别设有控制阀，所述控制阀配合有设于拌和管外的过滤系统，所述拌和管上下两端分别设有控制阀且拌和管上设有加料口。
5.上述技术方案有益效果在于：（1）该土壤养分提取系统在配制相应液体时均处于密封状态下，不会出现液体洒出的风险，在进行液体过滤时借助密封的空间环境通过控制环形气囊的膨胀从而实现加快对液体的过滤效率，提高了土壤养分的检测速度，在进行大量土壤样品检测时可节省大量的时间；（2）在进行野外现场检测时，若室外环境温度较低，还可同步实现对拌和管内的空间进行加热（不依赖外界电能的情况下），可有效提高土壤中养分的提取效率，进一步提高土壤养分的检测效率。
附图说明
6.图1为本发明整体结构主视示意图；图2为本发明整体结构另一视角示意图；图3为本发明拌合管剖视后内部结构示意图；图4为本发明环形气囊剖视后内部结构示意图；图5为本发明拌合管转动过程中状态示意图；图6为本发明浸提液经排液口a向外排出时状态示意图；图7为本发明浸提液经排液口b向外排出时状态示意图；图8为本发明搅拌辊、柔性囊结构示意图。
实施方式
7.有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图8实施例的详细说明中，可清楚的呈现，以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
8.实施例1，本实施例提供全自动一体化土壤养分提取系统，如附图1所示，包括底板1，在底板1上设有储物槽30（用于存储检测过程中所需的各种试剂、材料，如浸提粉、显色剂等），本方案的改进之处在于：在底板1上转动安装有拌和管2（如附图2所示），如附图3所示，在拌和管2内壁同轴心固定安装有环形气囊3且环形气囊3与拌和管2内壁相配合构成密封的空间，在拌和管2上下两壁分别设有控制阀且控制阀所处位置远离拌和管2的中心部位，控制阀配合有设于拌和管2上的过滤系统，在拌和管2一端部设有加料口5，本实施例在具体实施过程中，如下：工作人员经加料口5向拌和管2内添加一定量的纯水，随后经加料口5继续添加设定量的浸提粉、土壤样品，然后将加料口5进行封堵，随后通过转动拌和管2即可进行摇匀过程，设定初始时，环形气囊3的状态如附图4中所示（此时环形气囊3内存储有少量的气体）并且此时设于拌和管2内的布条4在环形气囊3的顶撑作用下处于绷紧状态，此时设于拌和管2上下两壁的控制阀处于关闭状态（使得拌和管2内部处于一个密封的环境），在后续的搅拌过程中，如附图5所示，拌和管2相对于底板1沿着图中箭头所示方向快速旋转，从而实现对其内部的混合液进行拌和、摇匀过程（由于拌和管2处于密封状态，故，其内部的混合液不会向外洒出）；当完成对混合液的拌和后，停止转动拌和管2并且使之处于和水平线呈一定夹角的位置姿态（如附图6中所示），此时向环形气囊3内充气并且使之开始膨胀（即，由附图5中所示状态逐渐向附图6中所示状态转变），与此同时打开处于附图6中右侧的控制阀（左侧的控制阀处于关闭状态），由于此时拌和管2处于与水平方向呈一定夹角的状态，故，其内部混合液聚集在拌和管2右侧空间内（设定此时拌和管2内的液位处于附图6中所示的液位线所示），随着处于右侧控制阀的开启，则拌和管2内的混合液开始经开启的控制阀移动至过滤系统内并且在过滤系统的作用下进行过滤（此时工作人员可拿取收集瓶放在合适位置处，用于接收、存储过滤出来的营养液），注：由于此时拌和管2内部是处于密封的环境，当开始向环形气囊3内充气时，则使得拌和管2内部的气体环境压力逐渐上升，则使得混合液经过滤系统向外渗透的效率得以加快（过滤系统内侧气体环境压力较大，而过滤系统外侧为正
常大气压，两侧环境的气压差使得过滤效率得以加快），待过滤过程持续一段时间后，此时会在处于拌和管2右侧的控制阀位置处堆积较多的淤泥（如附图6中所示），大量的淤泥将过滤系统堵塞并且影响了营养液的过滤效率，此时工作人员调整拌和管2的位置姿态并且使其由附图6中所示状态转变为附图7中所示状态，即，使得处于另一侧的控制阀开启（原本开启的控制阀进行关闭），拌和管2由附图6所示状态向附图7所示状态转变，只需控制拌和管2沿着逆时针方向转动一定角度即可实现，在由附图6所示状态转变为附图7所示状态过程中，原本处于拌和管2右侧的混合液随着拌和管2角度的变化开始向拌和管2左侧移动，以至拌和管2转动设定角度后，此时拌合管内的液位如附图7中所示的液位线所示（由于已经向外过滤处部分营养液，此时拌合管内的混合液量减少），随后过程中，拌和管2内的剩余混合液开始经拌和管2左侧开启的控制阀向外移动至过滤系统内并且进行过滤过程，注：在整个过滤过程中，保持始终且持续向环形气囊3内充气，以使得拌和管2内部气体环境压力始终大于外界（以提升过滤速度）；另外当拌和管2由附图6中所示状态向附图7中所示状态转变时，原先在处于右侧控制阀位置处堆积的淤泥在随着拌和管2转动过程中会受到来自膨胀的环形气囊3的阻碍，从而实现在拌和管2由附图6中状态向附图7中状态转变时，使得拌和管2内的液体可轻易由拌合管右侧转移至左侧空间内，而淤泥由于具有一定的黏性加之受到膨胀的环形气囊3阻碍，会阻碍淤泥向拌和管2另一侧转移（以免将处于拌和管2另一侧的过滤系统堵塞，影响过滤效率），如附图7所示，当拌和管2由附图6所示状态转变为附图7所示状态时，原本处于右侧控制阀内的部分淤泥会随着重力作用沿着呈倾斜状态的拌和管2内壁滑落一小段距离，随后在受到膨胀的环形气囊3的阻碍作用下停止继续下滑；在初始进行过滤时，即，拌和管2处于附图6中所示状态进行过滤时，混合液中的大部分淤泥基本上随着液体均堆积在拌和管2的右侧位置处（初始进行过滤时，混合液内还未出现大片聚集的淤泥，因为刚完成拌和摇匀过程，随着过滤的进行，混合液内的淤泥开始聚集并且最终沉积在附图6中所示位置处），当将拌和管2由附图6所示位置调整为附图7所示位置时，即，此时处于拌合管左侧空间内的液体中基本上已不含有淤泥（或者仅含有少量淤泥），在后续过滤过程中，在拌和管2的左侧控制阀位置处基本不会出现大量淤泥聚集的情况（不会将处于左侧的过滤系统进行堵塞），从而进一步加快了过滤速度（当拌和管2处于附图7所示状态时，工作人员通过收集瓶放置在合适位置用于接收、存储过滤的营养液）；在本实施例中，为了进一步加快对混合液的过滤效率，可在将拌和管2调整至如附图6中所示状态后持续一定时间（即，混合液中的淤泥基本已经完全沉积在附图6中所示位置处）时，即可调整拌和管2的状态并且使其转变为附图7中所示状态，因为此时混合液内的大部分淤泥基本已经完成沉积（实现与液体的分离），此时大量的淤泥堆积在处于拌和管2右侧的控制阀位置处，对过滤系统的堵塞情况较为严重（影响过滤效率），此时将拌合管调整至附图7所示状态，可加快过滤效率，从而缩短检测时间。
9.实施例2，在实施例1的基础上，如附图3所示，在拌和管2两端分别设有连通管7且连通管7和与之对应的过滤系统连接，过滤系统包括与连通管7同轴心设置且螺纹配合安装于拌和管2上的过滤筒9（过滤筒9一端封闭且封闭一端螺纹配合有固定于拌和管2上的螺杆），过滤筒9另一端为开放状态并且与连通管7相配合，在过滤筒9开放一端、连通管7之间设有滤纸11，在具体使用时，通过旋拧过滤筒9从而实现调整其开放一端与连通管7之间的
距离，以至使得过滤筒9开放一端抵触于连通管7上（从而实现将滤纸11进行夹紧、定位），如附图4中局部放大图所示状态，在过滤筒9上设有排液口10（如附图7所示，分别为处于拌和管2右侧的过滤筒9上安装的排液口10a，处于拌和管2左侧过滤筒9上安装的排液口10b）；当相应的控制阀开启时，拌和管2内的混合液可经开启的控制阀进入至与之对应的连通管7内并且经滤纸11进行过滤，最终过滤出来的土壤营养液经设于过滤筒9上的排液口10向外排出并且完成收集，如附图6中局部放大图所示，随着过滤过程的持续，则混合液中的淤泥开始沉积在连通管7内并且将夹在连通管7、过滤筒9之间的滤纸11进行堵塞（影响过滤效率），此时工作人员可通过调整拌和管2的位置并且使得混合液转移至拌和管2另一侧（即，如附图7中所示状态）；当完成对混合液的过滤工作后，工作人员可通过旋拧过滤筒9并且使之朝着远离与之对应连通管7方向移动，使得滤纸11不再受到夹紧作用力，随后即可将滤纸11取走，而此时堆积在连通管7内的淤泥也可一并经连通管7向外清理，为了确保过滤筒9、连通管7之间的密封效果，可在连通管7、过滤筒9相配合一端设有密封橡胶垫，以实现当过滤筒9将滤纸11紧紧抵触于连通管7上时，在两者抵触部位具有较好的密封效果（以免液体外漏）；在本实施例中，不再需要对滤纸11进行折叠，直接将成品滤纸11放置在连通管7、过滤筒9之间并且将其夹紧即可，传统的过滤时，需要将滤纸11折叠成漏斗状并且将其放在烧杯上端，然后将待过滤的混合液倾倒至成漏斗状的滤纸11内进行过滤，上述过程额外增加工作人员的工作量，尤其是进行大量土壤样品养分检测时，无疑给工作人员带来较大的工作负担。
10.实施例3，在实施例1的基础上，如附图3、4所示，在拌和管2内同轴心转动安装有搅拌辊12且搅拌辊12上设有呈螺旋状布置的柔性囊13（柔性囊13具有一定的柔性，且具有一定程度的弹性形变特性），如附图8所示，在搅拌辊12内设有通道14且通道14与柔性囊13连通，在搅拌辊12向外伸出拌合管一端设有排液阀15，在柔性囊13、搅拌管内的通道14内存储有液体，本实施例在具体工作时，过程如下：初始时，柔性囊13内存储有一定量的液体，并且处于鼓起状态，如附图4、5中所示，当工作人员控制拌和管2按照附图5中所示状态进行旋转、拌和时，同步控制搅拌管相对于拌合管产生转动，此时同步带动呈螺旋状布置在搅拌辊12上的柔性囊13同步旋转，由于柔性囊13呈螺旋状布置，故当搅拌辊12在旋转过程中通过呈螺旋状布置且处于鼓起状态的柔性囊13可实现对拌和管2内的混合液进行充分拌和（随着搅拌辊12的转动，通过呈螺旋布置的柔性囊13可实现将混合液在拌和管2内进行传送），再配合拌和管2自身的旋转，以此提高拌和效率（效果）；当完成拌和工作后，工作人员首先调整拌和管2的位置角度并且使得搅拌辊12安装有排液阀15一端朝下，随后打开排液阀15并且使得位于柔性囊13、通道14内的液体经排液阀15向外流出，与此同时，同步向环形气囊3内充气，因为伴随着柔性囊13内的液体向外排出，则使得柔性囊13的体积减小，故，导致拌和管2内气压减小，此时同步向环形气囊3内充气可维持拌和管2内的气压环境（与外界大气压相同或者稍大于外界大气压），以实现将柔性囊13内的液体完全向外流出；待液体完全流出后，柔性囊13处于如附图6、7中所示状态（干瘪且体积相比于初始时大大减小），此时由于柔性囊13内的液体已经排出并且柔性囊13的体积相比于初始时大
大减小，从而为环形气囊3的膨胀提供了空间余量，如附图6、7中所示，实现尽可能多的向环形气囊3内充气并且使之膨胀至最大程度，以使得拌和管2内的气压环境所能增大的程度进一步提升，从而有利于进一步提高拌和管2内外气体环境的气压差（加快过滤效率），如附图5所示，若柔性囊13处于膨胀、鼓起状态，则环形气囊3受到呈螺旋布置且鼓起的柔性囊13的阻碍（呈螺旋布置柔性囊13的相邻两螺旋部位之间存在较大的空间，如附图5中两虚线之间所示空间，当过滤进行到后半阶段时，环形气囊3受到鼓起柔性囊13的阻碍，而无法将上述空间尽可能多的进行填充），导致其膨胀程度有限，从而无法实现将拌和管2内的气压环境增大的较高程度，而将其内部液体向外排出并且柔性囊13处于如附图6所示状态，此时环形气囊3的膨胀不再受到柔性囊13的阻碍，使其可膨胀程度得以提升，可进一步增大拌合管内气体环境的气压（有助于提高过滤进行到后半阶段时的过滤效率）；另外，将柔性囊13内的液体向外排出，也有助于在初始阶段进行过滤时，混合液内的淤泥在重力作用下较好的向附图6中所示位置进行沉积，不会受到鼓起的柔性囊13的阻碍。
11.实施例4，在实施例3的基础上，如附图3所示，在拌和管2内设有与环形气囊3配合的布条4（不具有弹性形变特性），布条4两端分别连接有滑块6且滑块6滑动安装于拌和管2内壁（滑块6与拌和管2内壁之间连接有弹簧e），控制阀包括滑动安装于拌和管2上下两壁上的控制板8且控制板8与拌和管2上下两壁之间紧密配合接触，控制板8与拌和管2上下两壁之间同样连接有弹簧g，控制板8上连接有线绳且线绳经设于拌和管2内的导向轮的导向和与之对应的滑块6连接（线绳、导向轮在图中均示出，但未标号），本实施例在具体工作时，过程如下：初始时，两控制板8在与之连接弹簧g的作用下处于如附图3中所示位置并且实现将与之对应的连通管7进行封堵（以实现对拌和管2的密封），此时连接于控制板8、滑块6之间的线绳处于紧绷状态（此时布条4与环形气囊3之间紧密贴合接触），如附图5所示，工作人员控制拌和管2相对于底板1旋转从而完成拌和、摇匀过程，以至当完成拌和工作并且需要对混合液进行过滤时，工作人员首先将柔性囊13内的液体向外排出，与此同时，同步向环形气囊3内充气（以使得拌和管2内的气压环境始终大于或者等于外界标准大气压，实现将柔性囊13内的液体向外流出），设定当柔性囊13内的液体完全流出时，此时环形气囊3膨胀至一定程度，在环形气囊3膨胀过程中同步迫使与之贴合接触的布条4产生移动，即，随着环形气囊3的膨胀带动布条4朝着靠近拌和管2中心的位置移动，使得与布条4两端连接的滑块6相对于拌和管2内壁产生滑动（带动滑块6朝着远离与之对应的控制板8方向移动）并且压缩与滑块6连接的弹簧e，随着滑块6的移动，通过与之连接的线绳带动控制板8移动，最终使得控制板8由附图5所示位置转变为附图6中所示为位置（此时控制板8不再对与之对应的连通管7封堵），此时连通管7与拌和管2内环境实现连通；注：在环形气囊3膨胀过程中，通过布条4会同步带动位于两侧的滑块6同步进行移动，即，实现将位于两侧的控制板8同步打开（使得安装在拌和管2上下两壁的连通管7均实现与拌和管2连通），如附图7所示，可在排液口10a、排液口10b上分别安装有阀门（图中未示出，用于实现控制排液口10a、排液口10b与拌和管2之间的导通状态），在排液阀15开启并且将柔性囊13内的液体向外排出时，将安装在排液口10a、排液口10b上的阀门均处于关闭状态，以至柔性囊13内液体完全流出后，将拌和管2调整至如附图6中所示位置并且将排液口
10a打开（排液口10b处于关闭状态），此时拌和管2内的混合液经处于右侧的连通管7并且在滤纸11的作用下进行过滤，过滤后的液体经过滤筒9上的排液口10a向外流出，在后续过滤过程中，拌和管内混合液中的淤泥会逐渐在连通管7处沉积并且将滤纸11进行堵塞，与此同时，持续不断的向环形气囊3内充气（以确保拌和管2内的气压环境始终大于外界标准大气压，使得拌和管2内的液体在较高气压下能快速渗透过滤纸11进而完成过滤），相对于传统的自由渗透的方式，可大大提高过滤效率（注：随着环形气囊3膨胀程度不断增大，则其通过布条4带动两滑块6在拌和管2内移动的距离逐渐增大，进而使得控制板8相对于拌和管2上下两壁的滑动距离同步增大，从而使得连通管7与拌和管2的连通度逐渐增大，以免因淤泥沉积过多而导致连通管7与拌和管2连通部位被堆积的淤泥堵死，导致液体无法向外流动）；当处于拌和管2右侧连通管7位置处堆积大量的淤泥时，此时可将排液口10a关闭并且将处于另一侧的排液口10b开启，随后调整拌和管2的位置并且使之由附图6状态转变为附图7状态，此时拌和管2内剩余的混合液依次经处于左侧连通管7、滤纸11、过滤筒9、排液口10b向外流出（实现对混合液的过滤过程）；注：为了实现最大效率的过滤过程，以免沉积的淤泥过多而将连通管7与拌和管2连通处堵塞（即，淤泥沉积的速度大于控制板8的移动速度），影响液体向连通管7内流动，设定当柔性囊13内的液体完全向外流出时，此时环形气囊3膨胀至一定程度并且通过布条4、滑块6同步带动控制板8滑动一定距离（该距离为控制板8所能移动的最大距离，并且实现将连通管7与拌和管2实现最大程度的连通），可在滑块6、线绳之间额外设置过渡块32（滑动安装于拌合管内壁），过渡块32与滑块6之间经弹簧f连接并且线绳与过渡块32连接，设定弹簧f的弹性系数最大、弹簧g的弹性系数次之、弹簧e的弹性系数最小，当向环形气囊3内充气时，首先通过布条4拉动滑块6相对于拌和管2移动并且经弹簧f同步带动过渡块32移动进而经线绳带动控制板8滑动（在此过程中，弹簧e被压缩、弹簧f不产生形变、弹簧g被压缩），以至当环形气囊3膨胀至一定程度时（设定此时控制板8相对于拌和管2上下两壁移动最大距离），在后续环形气囊3继续膨胀过程中，则由于控制板8无法继续移动，则随着环形气囊3的膨胀通过滑块6开始拉伸连接于滑块6、过渡块32之间的弹簧f（即，使弹簧f由附图6所示状态向附图7所示状态转变，使得弹簧f被拉伸，而弹簧e继续被压缩）直至完成对混合液的过滤。
12.实施例5，在实施例4的基础上，如附图3所示，在拌和管2轴向两侧外壁上分别设有磁铁16，位于磁铁16、拌和管2外壁之间区域内设有两滑动安装于拌和管2外壁的弧形架17（弧形架17与拌和管2外壁之间连接有弹簧），即，位于拌和管2轴向一侧分别设有两弧形架17且两弧形架17相背一侧分别连接有屏蔽膜18（屏蔽膜18另一端固定安装在拌和管2外壁上，为了配合拌和管2的弧度，屏蔽膜18同样设置成具有一定的弧度且屏蔽膜18上均布设有折叠腰线，类似于折纸的形状），当拌和管2处于静止状态时（即，未旋转），位于拌和管2轴向一侧的两弧形架17在与之连接弹簧的作用下处于如附图3中所示状态（将与之对应的磁铁16产生的磁场进行屏蔽），在本实施例中存储于柔性囊13内的液体未磁流变液，磁流变液在外部无磁场时呈现低粘度的流体特性，当外部施加一定程度的磁场时，转变为高粘度、低流动性且具有一定硬度的状态（此时的磁流变液相当于“半固体”的形式存在），当外部磁场撤去时，又能快速转变成初始状态，而且响应速度极快（毫秒级）；如附图5所示，当拌和管2在快速旋转过程中，安装在拌和管2外壁上的弧形架17受
到离心力的作用并且在离心力的作用下朝向拌和管2两端一端（此时与环形架连接的弹簧处于被压缩状态），从而实现将展开的屏蔽膜18折叠、收起，此时安装在拌和管2轴向两侧的磁铁16产生的磁场将设置于拌和管2内柔性囊13中的磁流变液进行覆盖（使得柔性囊13内的磁流变液呈现出高粘度、低流动性且具有一定的硬度），即，在拌和管2旋转拌和过程中，鼓起的柔性囊13具有一定的硬度，当搅拌棍带动其快速旋转时，混合液中难以溶解的土壤颗粒（即，体积较大的土疙瘩）在与具有一定硬度的柔性囊13之间产生撞击后会在撞击力的作用下分散成小颗粒，从而有助于加快土壤样品在水中的溶解（提高拌和效率）；当完成对混合液的拌和并且开始进行过滤时，拌合管随着停止转动，弧形架17不再受到离心力的作用并且在与之连接弹簧作用下朝着初始位置移动，即，由附图5中所示状态转变为附图6中所示状态，此时展开的屏蔽膜18再次将磁铁16产生的磁场进行屏蔽，从而使得柔性囊13内的磁流变液呈现出低粘度且具有较好流动性的液体，当排液阀15打开时，有助于使得磁流变液快速的从柔性囊13中向外流出。
13.实施例6，在实施例5的基础上，如附图5所示，在位于拌和管2正下方的底板1上设有导电线圈19且导电线圈19连接有电性回路，如附图4所示，在拌和管2内壁中设有电阻丝20且电阻丝20串联于上述电性回路中，如附图5所示，随着拌合管的快速旋转，则磁铁16产生的磁场线会不断的穿过安装在底板1上的导电线圈19并且在导电线圈19中产生感应电流（当闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，此闭合回路中的磁通量产生变化并且产生感应电动势，从而产生感应电流），本实施例中的导电线圈19相当于上述电性回路中的一部分导体，在本方案中导电线圈19位置不变而磁铁16产生的磁场随着拌和管2的旋转不断的产生变化（在本实施例中相当于导电线圈19被动的切割磁铁16产生的磁场，从而产生感应电流），进而使得安装在拌和管2内壁中的电阻丝20通电发热（产生热量），本实施例适用于工作人员在野外现场进行土壤养分检测并且室外环境温度较低时使用，因为浸提剂提取土壤中的养分时，需要确保浸提液维持在一定（合适）的温度区间（25
±
2℃） ，方才能提高土壤中的营养成分被提取的速度（缩短浸提时长），可在拌和管2内设有温度传感器（做防水密封处理），温度传感器由微型电池提供电能（维持其工作仅需少量电能即可），当温度传感器检测到拌和管2内的温度达到上述区间范围时，工作人员控制上述电性回路的开关并且使之断开（回路中不再产生电流，电阻丝20停止工作），当拌和管2内温度低于上述区间范围时，控制电性回路中开关闭合（回路导通）产生感应电流，使得电阻丝20工作产生热量；通过磁铁16、导电线圈19的配合可实现在野外进行现场土壤养分检测时，无需携带额外储电设备（电池），在不依赖任何外部供电设备的情况下，即可实现对拌和管2内的温度进行控制，提高了该提取系统的野外适应能力；在进行待测液过滤时，由于环形气囊3膨胀、鼓起，相当于为拌和管2内的混合液提供一定程度的保温效果（空气是热的不良导体），当拌和管2停止旋转并且在进行过滤过程中，可尽可能的减少拌和管2内的温度下降程度（当室外环境温度较低时），以使得拌和管2内的混合液温度尽可能的接近于较为适宜的温度（即，使得土壤中的养分能够保持最大提取效率的温度），从而实现在对混合液进行过滤时，仍能实现对土壤养分进行较高效率的提取（实现尽可能彻底的将土壤中的养分提取出来，使得后续检测结果更加精准、可靠且接近实际值）。
14.实施例7，在实施例4的基础上，如附图2所示，在底板1上设有与拌合管同轴转动的小齿轮21且小齿轮21啮合有转动安装于底板1上的大齿轮22，工作人员通过控制大齿轮22转动即可实现带动拌和管2以较快速度进行旋转，本方案中带动大齿轮22旋转可有多种方式，如，通过手动摇动大齿轮22进行旋转或者将大齿轮22与工作人员用于通行车辆的车轮轴实现连接，利用车轮的旋转带动大齿轮22旋转，在底板1上螺纹配合有定位螺栓29，当需要对拌和管2的位置进行定位时，旋拧定位螺栓29并且使之抵触于大齿轮22侧壁上（实现对拌和管2的定位）；如附图2所示，本实施例提供一种带动搅拌辊12转动的具体结构，如下：在底板1上固定安装有与拌和管2同轴心设置的固定齿轮23且拌和管2外壁上转动安装有与固定齿轮23啮合的传动齿轮24，传动齿轮24经带轮组25驱动搅拌辊12（带轮组25中包含一对锥齿轮组用于实现动力的转向）。
15.实施例8，在实施例1的基础上，如附图2所示，在拌和管2上分别设有与环形气囊3连通的排气管26（排气管26上设有阀门，用于控制排气管26的开启、关闭）、进气管27，进气管27包括橡胶球囊31且橡胶球囊31两端分别设有单向阀28，橡胶球囊31一端经单向阀28与环形气囊3连通，橡胶球囊31另一端经另一单向阀28与外界环境连通，两单向阀28的导通方向相反，当需要向环形气囊3内充气时，工作人员通过反复按压橡胶球囊31即可，挤压橡胶球囊31时，橡胶球囊31内的气体经设于拌和管2、橡胶球囊31之间的单向阀28进入至环形气囊3中，松开橡胶球囊31时，外界环境中的气体经另一单向阀28进入至橡胶球囊31中（完成气体的补充），以便于下次按压橡胶球囊31时，使得补充的气体进入至环形气囊3中；如附图4所示，本实施例提供一种加料口5的具体结构，加料口5包括与拌和管2（图中示出未标号）连通的管且管内螺纹配合有密封盖（图中示出未标号），在管靠近拌和管2一端内壁设有橡胶层且厚度依次增大（由外至内），使得当密封盖旋拧于管内一点深度时，通过挤压橡胶层，而实现加料口5的密封效果；在本方案中，土壤待测液的配制只需在拌和管2内进行，即可实现将过滤出来的营养液进行收集，而且中间省去了繁琐的过程（如：移液、滤纸11的折叠等步骤），即实现了对混合液较好的拌和、摇匀效果，也避免了混合液向外洒出情况的发生，提高了土壤待测液的配制效率，缩短了土壤养分检测时长，在针对大范围的田间土壤养分检测时，具有明显的优势。
16.上面只是为了说明本发明，应该理解为本发明并不局限于以上实施例，符合本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.全自动一体化土壤养分提取系统，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)上转动安装有拌和管(2)且拌和管(2)内同轴心设有与拌和管(2)内壁配合的环形气囊(3)，所述拌和管(2)上下两端且远离其中心位置分别设有控制阀，所述控制阀配合有设于拌和管(2)外的过滤系统，所述拌和管(2)上下两端分别设有控制阀且拌和管(2)上设有加料口(5)。2.根据权利要求1所述的全自动一体化土壤养分提取系统，其特征在于，所述拌和管(2)两端分别设有连通管(7)且连通管(7)和与之对应的过滤系统连接，过滤系统包括与连通管(7)同轴心设置且螺纹配合安装于拌和管(2)上的过滤筒(9)，所述过滤筒(9)上设有排液口(10)且过滤筒(9)、连通管(7)之间设有滤纸(11)。3.根据权利要求1所述的全自动一体化土壤养分提取系统，其特征在于，所述拌和管(2)内同轴心转动安装有搅拌辊(12)且搅拌辊(12)上设有呈螺旋状布置的柔性囊(13)，所述搅拌辊(12)内同轴心设有通道(14)且与柔性囊(13)连通，所述搅拌管向外伸出拌和管(2)一端设有排液阀(15)，所述柔性囊(13)内存储有液体。4.根据权利要求3所述的全自动一体化土壤养分提取系统，其特征在于，所述拌和管(2)内设有与环形气囊(3)配合的布条(4)，所述布条(4)两端分别连接有与拌和管(2)弹性连接的滑块(6)且经滑块(6)滑动安装于拌合管内壁，所述控制阀包括滑动安装于拌和管(2)上、下两壁且与之滑动配合接触的控制板(8)，所述控制板(8)与拌和管(2)之间弹性连接且经与之对应的滑块(6)驱动。5.根据权利要求4所述的全自动一体化土壤养分提取系统，其特征在于，所述拌和管(2)轴向两侧外壁上分别设有磁铁(16)，位于磁铁(16)、拌和管(2)外壁之间区域内设有两滑动安装于拌和管(2)外壁的弧形架(17)且两弧形架(17)与拌和管(2)之间弹性连接，位于拌和管(2)轴向一侧的两弧形架(17)相背一侧连接有屏蔽膜(18)且屏蔽膜(18)另一端固定于拌和管(2)，两所述弧形架(17)滑动方向相反，所述液体为磁流变液。6.根据权利要求5所述的全自动一体化土壤养分提取系统，其特征在于，位于拌和管(2)正下方的底板(1)上设有导电线圈(19)且导电线圈(19)连接有电性回路，所述拌和管(2)内壁中设有连接于电性回路中的电阻丝(20)。7.根据权利要求3所述的全自动一体化土壤养分提取系统，其特征在于，所述底板(1)上设有与拌合管同轴转动的小齿轮(21)且小齿轮(21)啮合有转动安装于底板(1)上的大齿轮(22)，所述底板(1)上固定安装有与拌合管转动轴线同轴心的固定齿轮(23)且拌合管上转动安装有与固定齿轮(23)啮合的传动齿轮(24)，所述传动齿轮(24)经带轮组(25)驱动搅拌辊(12)。8.根据权利要求1所述的全自动一体化土壤养分提取系统，其特征在于，所述拌和管(2)上分别设有与环形气囊(3)连通的排气管(26)、进气管(27)，所述进气管(27)包括橡胶球囊(31)且橡胶球囊(31)两端分别设有单向阀(28)，两所述单向阀(28)导通方向相反。

技术总结
本发明涉及全自动一体化土壤养分提取系统，本发明有效解决了现有在对土壤养分检测时配制土壤养分待测液过程较为繁琐且耗时较长的问题；解决的技术方案包括：该土壤养分提取系统在配制混合液时均处于密封状态下，不会出现液体洒出的风险，在进行液体过滤时借助密封的空间环境通过控制环形气囊的膨胀从而实现加快对混合液的过滤效率，提高了土壤养分的检测速度，在进行批量土壤样品检测时可节省大量的时间。的时间。的时间。


技术研发人员：胡峰 李国强 杨张青 辛银平 张文宇 刘立杰 张建涛 曹静
受保护的技术使用者：河南省农业科学院农业经济与信息研究所
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/9