發(fā)布時(shí)間：2021-12-19 09:29

　　土壤有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分,是土壤肥力和養(yǎng)分的重要指標(biāo),更是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)需獲取的重要信息。土壤有機(jī)質(zhì)不僅能為作物生長(zhǎng)提供必要的營(yíng)養(yǎng)元素,而且能改善土壤的物理結(jié)構(gòu)性狀。土壤有機(jī)質(zhì)含量的下降意味著土壤質(zhì)量變差。因此,測(cè)量土壤有機(jī)質(zhì)含量、掌握其動(dòng)態(tài)變化對(duì)改善土壤結(jié)構(gòu)和指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。傳統(tǒng)的土壤有機(jī)質(zhì)檢測(cè)方法多為化學(xué)測(cè)量,存在操作復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)、成本高和破壞性大的缺點(diǎn)。光譜分析法因具有快速、無損、準(zhǔn)確的特點(diǎn),在土壤特性研究方面?zhèn)涫荜P(guān)注。然而土壤有機(jī)質(zhì)的光譜分析易受土壤粒度、氧化鐵等因素影響,并且高分辨率的光譜檢測(cè)儀價(jià)格昂貴。準(zhǔn)確、快速、經(jīng)濟(jì)測(cè)量土壤有機(jī)質(zhì)含量已然成為了當(dāng)前的研究焦點(diǎn)之一。為了解決上述問題,本文將人工嗅覺技術(shù)應(yīng)用于土壤有機(jī)質(zhì)含量檢測(cè),采集土壤揮發(fā)性有機(jī)化合物響應(yīng)信息,探討可行的技術(shù)方法,以實(shí)現(xiàn)土壤有機(jī)質(zhì)的準(zhǔn)確、快速、經(jīng)濟(jì)測(cè)量。論文主要研究工作如下:（1）土壤有機(jī)質(zhì)人工嗅覺檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)依據(jù)仿生嗅覺機(jī)理,設(shè)計(jì)了土壤有機(jī)人工嗅覺檢測(cè)裝置。采用10個(gè)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)氣體敏感的MOS氣體傳感器組建了檢測(cè)陣列,設(shè)計(jì)了人工嗅覺信號(hào)處理電路,并采用Labview開發(fā)了上位機(jī)檢測(cè)軟件,實(shí)現(xiàn)了串... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

生物嗅覺系統(tǒng)與人工嗅覺系統(tǒng)組成

技術(shù)路線

土壤有機(jī)質(zhì)人工嗅覺裝置的硬件構(gòu)成主要包括反應(yīng)氣室、氣體傳感器陣列、信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)采集卡和上位機(jī)[100],如圖2.1所示。其中,反應(yīng)氣室用于放置氣體傳感器陣列,可為待測(cè)氣體的檢測(cè)元件提供一個(gè)適宜的反應(yīng)空間。氣體傳感器陣列是核心檢測(cè)部件,用于采集土壤氣體響應(yīng)信號(hào)。信號(hào)處理模塊主要用于對(duì)陣列響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)采集卡采集經(jīng)信號(hào)處理模塊處理后的信號(hào),并將之傳輸至電腦。電腦運(yùn)行上位機(jī)軟件,可用于收集、顯示和存儲(chǔ)土壤氣體響應(yīng)數(shù)據(jù)。裝置工作時(shí),先采用清潔無干擾氣體對(duì)反應(yīng)氣室進(jìn)行清洗。清洗過程中,保持反應(yīng)氣室的氣流暢通無阻,并在上位機(jī)處觀測(cè)陣列中各傳感器輸出信號(hào)狀況,當(dāng)各傳感器輸出值穩(wěn)定后,可視為清洗干凈,此時(shí)停止洗氣。之后,關(guān)閉進(jìn)氣管和出氣管處的止氣閥,使反應(yīng)氣室處于密閉狀態(tài)。采用注射器以頂空取樣方式抽取土壤氣體,并通過注射口將土壤氣體快速轉(zhuǎn)移至反應(yīng)氣室,同時(shí)啟動(dòng)檢測(cè)。檢測(cè)開始后,上位機(jī)軟件界面實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并在后臺(tái)完成數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3544174