土壤有機質(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,更是精準農(nóng)業(yè)需獲取的重要信息。土壤有機質(zhì)不僅能為作物生長提供必要的營養(yǎng)元素,而且能改善土壤的物理結(jié)構(gòu)性狀。土壤有機質(zhì)含量的下降意味著土壤質(zhì)量變差。因此,測量土壤有機質(zhì)含量、掌握其動態(tài)變化對改善土壤結(jié)構(gòu)和指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。傳統(tǒng)的土壤有機質(zhì)檢測方法多為化學測量,存在操作復雜、耗時長、成本高和破壞性大的缺點。光譜分析法因具有快速、無損、準確的特點,在土壤特性研究方面?zhèn)涫荜P(guān)注。然而土壤有機質(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儀價格昂貴。準確、快速、經(jīng)濟測量土壤有機質(zhì)含量已然成為了當前的研究焦點之一。為了解決上述問題,本文將人工嗅覺技術(shù)應用于土壤有機質(zhì)含量檢測,采集土壤揮發(fā)性有機化合物響應信息,探討可行的技術(shù)方法,以實現(xiàn)土壤有機質(zhì)的準確、快速、經(jīng)濟測量。論文主要研究工作如下:（1）土壤有機質(zhì)人工嗅覺檢測裝置設計依據(jù)仿生嗅覺機理,設計了土壤有機人工嗅覺檢測裝置。采用10個對揮發(fā)性有機氣體敏感的MOS氣體傳感器組建了檢測陣列,設計了人工嗅覺信號處理電路,并采用Labview開發(fā)了上位機檢測軟件,實現(xiàn)了串... 

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

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學位級別】：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

土壤有機質(zhì)人工嗅覺裝置的硬件構(gòu)成主要包括反應氣室、氣體傳感器陣列、信號處理模塊、數(shù)據(jù)采集卡和上位機[100],如圖2.1所示。其中,反應氣室用于放置氣體傳感器陣列,可為待測氣體的檢測元件提供一個適宜的反應空間。氣體傳感器陣列是核心檢測部件,用于采集土壤氣體響應信號。信號處理模塊主要用于對陣列響應信號進行處理。數(shù)據(jù)采集卡采集經(jīng)信號處理模塊處理后的信號,并將之傳輸至電腦。電腦運行上位機軟件,可用于收集、顯示和存儲土壤氣體響應數(shù)據(jù)。裝置工作時,先采用清潔無干擾氣體對反應氣室進行清洗。清洗過程中,保持反應氣室的氣流暢通無阻,并在上位機處觀測陣列中各傳感器輸出信號狀況,當各傳感器輸出值穩(wěn)定后,可視為清洗干凈,此時停止洗氣。之后,關(guān)閉進氣管和出氣管處的止氣閥,使反應氣室處于密閉狀態(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)移至反應氣室,同時啟動檢測。檢測開始后,上位機軟件界面實時顯示監(jiān)測數(shù)據(jù),并在后臺完成數(shù)據(jù)信息的存儲。

【參考文獻】：
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：3544174