CN111007010B - 一种土壤生物有效态氮磷流路控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤生物有效态元素检测技术领域，具体涉及一种土壤生物有效态氮磷检测流路控制系统及其方法，该系统包括用于浸提土壤样品和显色试剂的化学反应管路、用于测试样品溶液的检测管路和自动清洗管路。化学反应管路包括均匀螺旋环、第九和第十三通接口、化学反应腔、第一蠕动泵、第二三通接口、第一和二夹管阀、第一废液瓶和微量进样支路；样品检测管路包括第一和第二光电液位开关、第三~第五夹管阀、第三~第五三通接口、第二蠕动泵、水浴加热单元、光电检测单元和清洗液；自动清洗管路包括第六~第八三通接口、第六~第八夹管阀、酸性溶液、碱性溶液和去离子水。本发明实现了土壤生物有效态氮磷检测自动化分析，提高了检测效率和准确性。

Description

一种土壤生物有效态氮磷流路控制系统及其方法

技术领域

本发明涉及土壤生物有效态元素检测技术领域，具体涉及一种土壤生物有效态氮磷流路控制检测系统及其方法。

背景技术

土壤生物有效态氮磷指的是能被植物直接吸收利用元素，与作物产量密切相关。土壤中过多的生物有效态氮磷能够通过淋溶或地表径流流入河流、湖泊和地下水，对农田生态环境造成破坏，通过实验获得各个区域土壤类型中氮磷元素含量，粗略地计算出土壤元素有效态含量和有效养分供应水平，能够使肥料专家制定科学有效施肥决策方案，减少过多养分流失对农田环境造成的破坏。

传统的土壤中氮磷检测方法是将样品通过一系列的提取方式提取出滤液后，吸取滤液于比色皿中，加入显色剂，然后经过比色，测量吸光度。

发明人在实践中，发现上述现有技术存在以下缺陷：

利用传统的检测方法进行检测，由于外界影响因素较多，检测的准确性较低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种土壤生物有效态氮磷流路控制检测系统及其方法，所采用的技术方案具体如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种土壤生物有效态氮磷流路控制系统，该流路控制系统包括化学反应管路、样品检测管路和自动清洗管路，所述化学反应管路包括依次连接的化学反应腔、第九三通接口、均匀螺旋环、第十三通接口、第二夹管阀、第二三通接口、第一蠕动泵、第一三通接口和第一夹管阀，所述第九三通接口一端与所述均匀螺旋环一端连接，所述第九三通接口的另一端与微量进样支路连接，所述微量进样支路用于向所述化学反应腔中注入浸提土壤样品和显色试剂；所述均匀螺旋环另一端通过所述第十三通接口、第二夹管阀和第二三通接口连接到第一蠕动泵，所述第一蠕动泵依次通过第一三通接口和第一夹管阀与第一废液瓶连接；所述样品检测管路包括依次连接的第一光电液位开关、第三夹管阀、第三三通接口、第二光电液位开关、第四夹管阀、第四三通接口、第二蠕动泵、水浴加热单元和光电检测单元，所述第四三通接口的另一端连接空气通道；所述第一光电液位开关连接于所述第二三通接口和所述第三夹管阀之间，所述第三夹管阀的另一端依次通过第五三通接口、第五夹管阀与清洗液相连；所述自动清洗管路用于清洗所述化学反应管路，包括依次与所述第一蠕动泵连接的第六三通接口和第六夹管阀；所述第六夹管阀的一端连接酸性溶液、另一端通过第七三通接口连接第七夹管阀；所述第七夹管阀的一端连接碱性溶液、另一端通过第八三通接口连接第八夹管阀；所述第八夹管阀的一端连接去离子水、另一端连接空气通道。

进一步，所述微量进样支路包括依次连接的微型注射泵、电磁切换阀、储液环、多通道试剂切换阀和多通道样品切换阀，以及与所述电磁切换阀的另一通道连接的去离子水，所述储液环连接所述多通道试剂切换阀的一端通过液体输入通道和所述第一三通接口连接所述化学反应腔。

第二方面，本发明实施例提供了一种土壤生物有效态氮磷流路控制方法，该控制方法包括以下步骤：

利用第三夹管阀关闭样品检测管路、将串联入化学反应管路中的第二夹管阀切换到与第二三通接口连接管路、以及将与所述化学反应管路中的第一蠕动泵连接的第一夹管阀切换到废液管路，通过微量进样支路向所述化学反应管路中的化学反应腔中注入所述浸提土壤样品和显色试剂，每注入一种显色试剂，所述第一蠕动泵反转使所述化学反应腔中的溶液流入均匀螺旋环，然后所述第一夹管阀切换到空气管道，所述第一蠕动泵正转，所述均匀螺旋环中的溶液再次泵入所述化学反应腔中；在所述第一蠕动泵正反转的过程中，溶液在所述化学反应腔和所述均匀螺旋环之间流动，使所述浸提土壤样品和所述显色试剂充分反应，最后得到测试样品溶液；

利用所述第三夹管阀打开样品检测管路，通过第二蠕动泵使所述测试样品溶液进入所述样品检测管路，串联入所述样品检测管路的第四夹管阀间隔切换至空气通道，使所述测试样品溶液被空气段均匀分割成多段；所述测试样品溶液在所述第二蠕动泵的作用下，经过水浴加热单元，进入光电检测单元进行检测。

进一步，在所述第二三通接口和第三夹管阀之间连接有第一光电液位开关，在与所述第三夹管阀连接的第三三通接口和第四夹管阀之间连接有第二光电液位开关；在对所述测试样品溶液进行检测时，所述第一光电液位开关亮，所述测试样品溶液进入所述样品检测管路；在所述测试样品溶液完全进入所述样品检测管路时，所述第二光电液位开关由亮变暗。

进一步，在所述第二光电液位开关由亮变暗之后，所述控制方法还包括以下步骤：

所述第三夹管阀切换到与第五三通接口相连，与所述第五三通接口连接的第五夹管阀切换到相应的清洗液管路；所述第二蠕动泵抽取所述清洗液对所述样品检测管路进行清洗。

进一步，该检测方法还包括化学反应管路的清洗步骤：

根据所述测试样品溶液的酸碱性质，通过所述第三夹管阀关闭所述样品检测流路，将所述第一夹管阀切换到所述废液管路，利用与所述第一蠕动泵连接的碱性溶液或者酸性溶液对所述化学反应腔和所述均匀螺旋环进行清洗；然后切换到与所述第一蠕动泵连接的去离子水进行清洗，所述第二夹管阀切换到空气通道，使去离子水注满化学反应腔；然后所述第二夹管阀切换到与所述第二三通接口相连管路，所述第一蠕动泵低速旋转，使所述化学反应腔中的溶液全部泵入所述废液管路中。

本发明具有如下有益效果：

本发明实施例提供了一种土壤生物有效态氮磷流路控制检测系统，浸提土壤样品和所需试剂依次进入化学反应腔，在样品注入化学反应腔之后，每注入一种化学反应试剂，相应的夹管阀自动切换到样品和试剂化学反应管路；在第一蠕动泵的作用下，浸提土壤样品和试剂在化学反应腔和均匀螺旋环之间循环流动，最后得到测试样品溶液，有效的提高土壤生物有效态氮磷样品和试剂的化学反应效率；在样品和试剂完全注入充分混合发生化学反应之后，夹管阀关闭化学反应管路，切换到样品检测管路，测试样品溶液经过水浴加热单元，水浴单元中的螺旋管能够增减反应溶液滞留时间，最后泵入光电检测单元进行测试。在流入光电检测单元进行测试之前，夹管阀不断切换到空气通道，把化学反应溶液均匀分割成多段进行检测，有效提高了土壤生物有效态氮磷检测的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明另一个实施例所提供的一种土壤生物有效态氮磷检测系统的结构示意图；

图2为本发明一个实施例所提供的一种土壤生物有效态氮磷检测系统的光电探测器响应图；

图3为本发明一个实施例所提供的土壤生物有效态铵态氮测试结果示意图；

图4为本发明一个实施例所提供的土壤生物有效态铵态磷测试结果示意图。

图中：100-化学反应管路、200-样品检测管路、300-自动清洗管路、101-化学反应腔、102-均匀螺旋环、103-微量进样支路、104-第一蠕动泵、105-第二三通接口、106-第二夹管阀、1061-第二夹管阀空气通道、107-第九三通接口、108-第一三通接口、109-第一夹管阀、1091-第一夹管阀空气通道、110-第十三通接口、201-第一光电液位开关、202-第三三通接口、203-第三夹管阀、204-第二光电液位开关、205-第四三通接口、206-第四夹管阀、2061-第四夹管阀空气通道、207-第二蠕动泵、208-水浴加热单元、209-光电检测单元、301-第六三通接口、302-第六夹管阀、303-第七三通接口、304-第七夹管阀、305-第八三通接口、306-第八夹管阀、3061-第八夹管阀空气通道、307-酸性溶液、308-碱性溶液、309-去离子水、401-第五三通接口、402-第五夹管阀、403-第一清洗液、404-第二清洗液、1031-微型注射泵、1032-电磁切换阀、1033-储液环、1034-多通道试剂切换阀、10341-试剂切换阀空气通道、1035-多通道样品切换阀、10351-样品切换阀空气通道、1036-第二去离子水、1037-试剂瓶、1038-样品瓶、11-第一废液瓶、12-第二废液瓶、13-第三废液瓶、14-第四废液瓶。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种土壤生物有效态氮磷检测系统及其方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

需要说明的是，当元件被称为“设置”或者“连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的属于只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种土壤生物有效态氮磷检测系统及其方法的具体方案。

请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种土壤生物有效态氮磷检测系统的结构框图，该检测系统包括化学反应管路100、样品检测管路200和自动清洗管路300。

具体的，化学反应管路100包括均匀螺旋环102、第九三通接口107、化学反应腔101、第一蠕动泵104、第二三通接口105、第二夹管阀106、第十三通接口110、第一三通接口108、第一夹管阀109、第一废液瓶11。其中，微量进样支路103与均匀螺旋环102同时连接化学反应腔101的一端，化学反应腔101远离均匀螺旋环102的另一端与第一蠕动泵104连接，第一蠕动泵104远离化学反应腔101的一端通过第二三通接口105与第二夹管阀106连接，第二夹管阀106远离第一蠕动泵104的一端与第十三通接口110连接，第十三通接口110跨接于均匀螺旋环102和样品检测管路200之间。其中，微量进样支路103用于向化学反应腔101中加入土壤样品溶液和试剂。

具体的，样品检测管路200包括第一光电液位开关201、第三夹管阀203、第三三通接口202、第二光电液位开关204、第四夹管阀206、第四三通接口205、第二蠕动泵207、水浴加热单元208和光电检测单元209。其中，第一光电液位开关201跨接于第三夹管阀203与第十三通接口110之间，第三夹管阀203远离第一光电液位开关201的一端通过第二光电液位开关204与第四夹管阀206连接，第四夹管阀206远离第二光电液位开关204的一端与第四三通接口205连接，第四夹管阀206的另一端通过第四夹管阀空气通道2061连接空气，第四三通接口205远离第四夹管阀206的一端依次连接水浴加热单元208和光电检测单元209。该样品检测管路200还包括用于清洗样品检测管路200的清洗液支路，该清洗液支路包括与第三夹管阀203连接的第五三通接口401、与第五三通接口401连接的第五夹管阀402、和分别与第五夹管阀402连接的第一清洗液403和第二清洗液404。

具体的，自动清洗流路包括第六三通接口301、第六夹管阀302、第七三通接口303、第七夹管阀304、第八三通接口305、第八夹管阀306。其中，第六三通接口301的一端与第一蠕动泵104连接，第六三通接口301远离第一蠕动泵104的另外两端与第六夹管阀302连接，其中第六夹管阀302的一端连接酸性溶液307、另一端通过第七三通接口303连接第七夹管阀304；第七夹管阀304的一端连接碱性溶液308、另一端通过第八三通接口305连接第八夹管阀306；第八夹管阀306的一端连接去离子水309、另一端通过第八夹管阀空气通道3061连接空气。

在测试样品溶液完全进入样品检测管路200之后，第三夹管阀203切换到与第五夹管阀402连通的第一、第二清洗液，清洗液进入样品检测管路200，清洗液紧跟着测试样品对水浴加热单元208和光电检测单元209进行清洗，同时根据测试样品溶液的酸碱性质，自动清洗流路中的第六或者第七夹管阀304首先切换酸性或碱性洗涤溶液对化学反应腔101、均匀螺旋环102进行清洗，然后再用去离子水309进行清洗。

在加入显色所需的每种试剂之后，第三夹管阀203关闭与第十三通接口110相连的通道，利用第三夹管阀203关闭样品检测管路200，将串联入化学反应管路100中的第二夹管阀106切换到与第十三通接口110通道的管路，并将与化学反应管路100中的第一蠕动泵104连接的第一夹管阀109切换到与第一废液瓶11连接的废液管路。在混合样品和试剂时，在化学反应管路100中的第一蠕动泵104正反转的作用下，通过微量进样支路103使浸提土壤样品和显色试剂进入化学反应腔101中，得到相应的溶液；同时，在第一蠕动泵104正反转的作用下，溶液在化学反应腔101中和均匀螺旋环102之间循环流动，得到测试样品溶液。具体的，每注入一种显色试剂，第一蠕动泵104反转，使化学反应腔101中的溶液流入均匀螺旋环102，在螺旋流动的过程中进行混合；然后所述第一夹管阀109切换到第一夹管阀空气通道1091，第一蠕动泵104正转，均匀螺旋环102中的溶液再次泵入化学反应腔101中，如此循环流程，在第一蠕动泵104正反转的过程中，溶液在化学反应腔101和均匀螺旋环102之间流动，使浸提土壤样品和显色试剂充分反应，最后得到测试样品溶液。

在需要将测试样品注入样品检测管路200时，利用第三夹管阀203打开样品检测管路200，将第二夹管阀106切换到第二夹管阀空气通道1061，第三夹管阀203切换到与第十三通接口110相连的通道，第四夹管阀206切换到与第三夹管阀203相连接的通道。在第二蠕动泵的作用下，使测试样品溶液沿着第十三通接口110经过第三夹管阀203进入样品检测管路200，光电液位开关判断化学反应溶液泵入样品检测管路200的起止状态。在第二蠕动泵207正转的作用下，测试样品溶液进入样品检测管路200，第一光电液位开关201亮，测试样品溶液开始进入样品检测管路200；串联在样品检测管路200中的第四夹管阀206间隔切换至与空气连通的第四夹管阀空气通道2061，使测试样品溶液被空气段均匀分割成多段，在减少溶液用量同时，实现了对同一检测样品溶液的多次测量。然后测试样品溶液经过水浴加热单元208，水浴加热单元208的螺旋管能够提供合适的溶液滞留时间，为化学反应提供最佳的温度条件。最后测试样品溶液进入光电检测单元209进行检测，显示土壤生物有效态氮磷的含量。当测试样品溶液完全进入样品检测管路200时，第二光电液位开关204由亮变暗。通过使测试样品溶液被空气段均匀分割成多段进入光电检测单元进行检测的方法，达到对同一个土壤生物有效态氮磷检测样品溶液分割多次测量，能够提高测试的准确性。

综上所述，本发明实施例提供了一种土壤生物有效态氮磷流路控制检测系统，浸提土壤样品和显色试剂依次进入化学反应腔，在浸提土壤样品注入化学反应腔之后，每注入一种显色试剂，相应的夹管阀切换到化学反应管路；在第一蠕动泵的作用下，浸提土壤样品和显色试剂在泵出或泵入化学反应腔和均匀螺旋环循环流动过程中，使得浸提土壤样品和显色试剂混合均匀为测试样品溶液，提高土壤生物有效态氮磷样品和试剂的化学反应效率；在对测试样品溶液进行检测的过程中，利用夹管阀间隔切换至空气通道，使测试样品溶液被空气段均匀分割成多段，多次测试值取平均，有效提高了土壤生物有效态氮磷检测的准确性。

优选的，请再次参阅图1，微量进样支路103包括微型注射泵1031、电磁切换阀1032、储液环1033、多通道试剂切换阀1034和多通道样品切换阀1035，微型注射泵1031通过电磁切换阀1032分别与第二去离子水1036和储液环1033连接，储液环1033的另一端分别与化学反应腔101和多通道试剂切换阀1034连接，该多通道试剂切换阀1034与多通道样品切换阀1035之间通过公共通道连接。具体的，该多通道试剂切换阀1034包括多个连接不同试剂瓶1037的试剂通道、一个试剂切换阀空气通道1034和一个连接第三废液瓶的废液通道。该多通道样品切换阀1035包括多个连接不同样品瓶1038的样品通道、一个样品切换阀空气通道10351和一个连接第四废液瓶14的废液通道。具体到本实施例中，该多通道试剂切换阀1034为十六通道，该多通道样品切换阀1035为十通道。电磁切换阀1032为二通道的电磁切换阀1032。

在使用时，首先进行去离子，然后进行抽取浸提土壤样品和抽取显色所需的显色试剂。

其中，去离子步骤包括：首选抽取去离子水309：利用电磁切换阀1032切换到去离子水309通道，微型注射泵1031抽取第二去离子水1036。然后使去离子水309充满微量进样支路103：电磁切换阀1032切换到与储液环1033连接的管路，然后储液环1033的另一端所连接的多通道试剂切换阀1034切换至与多通道样品切换阀1035连接的公共通道，多通道样品切换阀1035切换到废液通道，如此打开了储液环1033、多通道试剂切换阀1034、多通道样品切换阀1035和废液瓶之间的通道，然后去离子水309在微型注射泵1031的作用下注入储液环1033，去离子水309通过由公共通道连接的多通道试剂切换阀1034和多通道样品切换阀1035中，重复上述操作，使储液环1033中全部充满去离子水309，去离子水309最后流入废液通道。

抽取样品步骤包括：首先进行空气隔离：多通道样品切换阀1035切换到样品切换阀空气通道10351，抽入一定量的空气，空气可以隔开土壤生物有效态氮磷检测浸提土壤样品和去离子水309。然后抽取样品：多通道样品切换阀1035切换到样品通道，抽取浸提土壤样品溶液进入储液环1033；然后多通道试剂切换阀1034切换到废液通道，使少量浸提土壤进入废液通道；然后多通道试剂切换阀1034切换到与化学反应腔101连接的液体输入通道，使浸提土壤样品进入所述化学反应腔101中；然后多通道试剂切换阀1034切换到试剂切换阀空气通道1034，抽入一定量的空气；多通道试剂切换阀1034切换到液体输入通道，使残留的样品溶液全部进入所述化学反应腔101中。最后对样品和试剂支路进行处理：浸提土壤样品注入化学反应腔101之后，多通道试剂切换阀1034切换到与多通道样品切换阀1035连接的公共通道，多通道样品切换阀1035切换到废液通道，电磁切换阀1032切换到去离子水309通道，抽取去第二去离子水1036；然后电磁切换阀1032切换到储液环1033通道，把剩余的浸提土壤样品全部注入废液通道。重复抽取足量的土壤生物有效态氮磷检测浸提土壤样品。

抽取显色试剂的步骤包括：首先进行空气隔离：多通道试剂切换阀1034切换到空气通道，抽入一定量的空气，隔离去离子水309和试剂。然后抽取试剂：多通道试剂切换阀1034按照显色所需试剂的添加顺序依次切换到相应的试剂通道，抽取所需试剂，抽取试剂之后，多通道试剂切换阀1034切换到废液通道，使少量试剂进入废液通道；然后多通道试剂切换阀1034切换到液体输入通道，将试剂注入到化学反应腔101中。然后多通道试剂切换阀1034再次切换到空气通道，抽入一定量的空气到储液环1033中。然后多通道试剂切换阀1034切换到液体输入通道，使管道中的试剂全部注入化学反应腔101。最后对微量进样支路103进行处理：电磁切换阀1032切换到去离子水309通道，抽取第二去离子水1036。然后电磁切换阀1032切换到储液环1033通道，多通道试剂切换阀1034切换到废液通道，使多余试剂注入到废液瓶中。当抽取的试剂不够时，重复上述步骤，抽取足量土壤生物有效态氮磷检测样品所需试剂。

具体到本实施例中，第五夹管阀402所连接的第一清洗液403和第二清洗液404分别是SDS清洗液和第二清洗瓶中的Brj清洗液。

具体到本实施例中，本领域技术人员知晓，光电检测单元209至少包括微量流动比色皿和光电探测器，光电检测单元209用于对测试样品溶液中的氮磷元素进行检测，由于光电检测单元209并不是本发明的发明点，因此不再赘述。

另外，光电检测单元209设有连接第二废液瓶12的废液通道。

对检测系统进行清洗，包括对样品检测管路200进行清洗、对化学反应管路100进行清洗和去离子水309处理。

对样品检测管路200进行清洗：在第二光电液位开关204由亮变暗时，第三夹管阀203切换到通过第五三通接口连接第五夹管阀402相连接的通道，第五夹管阀402切换到相应的清洗液管路，第二蠕动泵207抽取清洗液对样品检测管路200进行清洗。在第二蠕动泵207的作用下，清洗液紧跟着化学反应溶液进入样品检测管路200，开始对样品检测管路200中水浴加热单元208和光电检测单元209进行清洗。

对化学反应管路100进行清洗：在第二光电液位开关204由亮变暗时，根据测试样品溶液的酸碱性质，通过所述第三夹管阀关闭所述样品检测流路，将所述第一夹管阀109切换到废液管路，利用与第一蠕动泵101连接的碱性溶液或者酸性溶液对化学反应腔101和均匀螺旋环102进行清洗。当测试样品溶液为酸性溶液307时，第七夹管阀304切换到碱液通道，第六夹管阀302切换到与第七夹管阀304相连接道，第一蠕动泵104反转，抽取碱性溶液308对其进行清洗；当测试样品溶液为碱性溶液308时，第六夹管到酸性洗涤液通道，抽取酸性溶液307对其进行清洗。

去离子水309处理: 第六夹管阀302切换到与第七夹管阀304相连接道，第七夹管阀304切换到与第八夹管阀306相连接道，第八夹管阀306切换到与第一蠕动泵连接的去离子水309进行清洗，第一蠕动泵104反转，对化学反应管路100进行清洗。最后第二夹管阀106切换到第二夹管阀空气通道1061，使化学反应腔101中注满去离子水，第八夹管阀306再次切换到第八夹管阀空气通道3061，第二夹管阀106切换到第十三通接口110相连接道，第一蠕动泵104低速旋转，第一夹管阀109切换到废液通道，使所述化学反应腔中的溶液全部泵入所述废液管路中，完成对化学反应腔101和均匀螺旋环102清洗。

请参阅图3，其示出了本发明一个实施例所提供一种土壤生物有效态氮磷检测系统的光电探测器响应图。首先是空白溶液进入光电检测单元，系统记录其初始光强值，在测试样品溶液进入光电检测单元之前，有一个大气泡进行分割。在测试样品溶液进入光电检测单元时，测试光强值先下降迅速的下降，然后稳定，测试样品溶液用小气泡分割多段进行测量，取其平均值，测试样品溶液测试完成之后，后紧跟着一个大气泡，空白溶液进入光电检测单元，在进入光电检测单元会有一个上升阶段，然后空白溶液稳定，进行下一个土壤样品溶液测试。

请参阅图3和图4，当光电检测单元光程长为20mm时，测试土壤铵态氮和有效磷有效测量范围分别为0～2.6mg/L和0～2.6mg/L，则土壤铵态氮和有效磷最佳线性范围测试图如图3和4所示。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种土壤生物有效态氮磷流路控制系统，其特征在于，该流路控制系统包括化学反应管路、样品检测管路和自动清洗管路，所述化学反应管路包括依次连接的化学反应腔、第九三通接口、均匀螺旋环、第十三通接口、第二夹管阀、第二三通接口、第一蠕动泵、第一三通接口和第一夹管阀，所述第九三通接口一端与所述均匀螺旋环一端连接，所述第九三通接口的另一端与微量进样支路连接，所述微量进样支路用于向所述化学反应腔中注入浸提土壤样品和显色试剂；所述均匀螺旋环另一端通过所述第十三通接口、第二夹管阀和第二三通接口连接到第一蠕动泵，所述第一蠕动泵依次通过第一三通接口和第一夹管阀与第一废液瓶连接；所述样品检测管路包括依次连接的第一光电液位开关、第三夹管阀、第三三通接口、第二光电液位开关、第四夹管阀、第四三通接口、第二蠕动泵、水浴加热单元和光电检测单元，所述第四三通接口的另一端连接空气通道；所述第一光电液位开关连接于所述第十三通接口和所述第三夹管阀之间，所述第三夹管阀的另一端依次通过第五三通接口、第五夹管阀与清洗液相连；所述自动清洗管路用于清洗所述化学反应管路，包括依次与所述第一蠕动泵连接的第六三通接口和第六夹管阀；所述第六夹管阀的一端连接酸性溶液、另一端通过第七三通接口连接第七夹管阀；所述第七夹管阀一端连接碱性溶液、另一端通过第八三通接口连接第八夹管阀；所述第八夹管阀一端连接去离子水、另一端连接空气通道；

其中，所述微量进样支路包括依次连接的微型注射泵、电磁切换阀、储液环、多通道试剂切换阀和多通道样品切换阀，以及与所述电磁切换阀的另一通道连接的去离子水，所述储液环连接所述多通道试剂切换阀的一端通过液体输入通道和所述第九三通接口连接所述化学反应腔；

应用所述土壤生物有效态氨磷流路控制系统的方法包括：

利用第三夹管阀关闭样品检测管路、将串联入化学反应管路中的第二夹管阀切换到与第十三通接口连接、以及将与所述化学反应管路中的第一蠕动泵连接的第一夹管阀切换到废液管路，通过微量进样支路向所述化学反应管路中的化学反应腔中注入所述浸提土壤样品和显色试剂，每注入一种显色试剂，所述第一蠕动泵反转使所述化学反应腔中的溶液流入均匀螺旋环，然后所述第一夹管阀切换到空气管道，所述第一蠕动泵正转，所述均匀螺旋环中的溶液再次泵入所述化学反应腔中；在所述第一蠕动泵正反转的过程中，溶液在所述化学反应腔和所述均匀螺旋环之间流动，使所述浸提土壤样品和所述显色试剂充分反应，最后得到测试样品溶液；

利用所述第三夹管阀打开样品检测管路，通过第二蠕动泵使所述测试样品溶液进入所述样品检测管路，串联入所述样品检测管路的第四夹管阀间隔切换至空气通道，使所述测试样品溶液被空气段均匀分割成多段；所述测试样品溶液在所述第二蠕动泵的作用下，经过水浴加热单元，进入光电检测单元进行检测；

在所述第十三通接口和第三夹管阀之间连接有第一光电液位开关，在与所述第三夹管阀连接的第三三通接口和第四夹管阀之间连接有第二光电液位开关；在对所述测试样品溶液进行检测时，所述第一光电液位开关亮，所述测试样品溶液进入所述样品检测管路；在所述测试样品溶液完全进入所述样品检测管路时，所述第二光电液位开关由亮变暗；

在所述第二光电液位开关由亮变暗之后，所述控制方法还包括以下步骤：

所述第三夹管阀切换到与第五三通接口相连，与所述第五三通接口连接的第五夹管阀切换到相应的清洗液管路；所述第二蠕动泵抽取所述清洗液对所述样品检测管路进行清洗。

2.根据权利要求1所述的一种土壤生物有效态氮磷流路控制系统，其特征在于，该检测方法还包括化学反应管路的清洗步骤：

根据所述测试样品溶液的酸碱性质，通过所述第三夹管阀关闭所述样品检测流路，将所述第一夹管阀切换到所述废液管路，利用与所述第一蠕动泵连接的碱性溶液或者酸性溶液对所述化学反应腔和所述均匀螺旋环进行清洗；然后切换到与所述第一蠕动泵连接的去离子水进行清洗，所述第二夹管阀切换到空气通道，使去离子水注满化学反应腔；然后所述第二夹管阀切换到与所述第十三通接口相连管路，所述第一蠕动泵低速旋转，使所述化学反应腔中的溶液全部泵入所述废液管路中。

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