一种土壤阳离子交换量检测分析方法与检测系统与流程

1.本发明属于土壤检测领域。


背景技术：

2.土壤阳离子交换量是指土壤胶体所能吸附各种阳离子的总量，土壤中的阳离子能与三氯化六氨合钴反应，而三氯化六氨合钴溶液的吸光度与溶度呈正比，可以根据三氯化六氨合钴溶液浸提前后的吸光度差值来计算土壤阳离子交换量；
3.而三氯化六氨合钴溶液与土壤样本是否充分反应是检测准确度的保证，因此有必要设计一种更加高效的摇匀震荡机构，使得土壤样本与三氯化六氨合钴溶液更加充分高效的反应吸收。


技术实现要素：

4.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供震荡摇匀工艺过程中的吸收效率更高的一种土壤阳离子交换量检测分析方法与检测系统。
5.技术方案：为实现上述目的，本发明的一种土壤阳离子交换量检测分析系统，包括尼龙筛、若干离心管、多相摇匀装置、离心机和比色管；
6.包括如下步骤：
7.步骤一，将风干土壤样品过尼龙筛，充分混匀；
8.步骤二，每称取3.5g混匀的土壤样品放入一个100ml离心管中；
9.步骤三，每一个离心管中均加入50ml三氯化六氨合钴溶液，密封各个离心管；
10.步骤四，将各个离心管置于多相摇匀装置内，多相摇匀装置在20℃条件下至少摇匀1h；
11.步骤五，将摇匀超过1h的各个离心管取出，并放入离心机以4000r/min离心10min，收集上清液于比色管中，12h内完成比色分析。
12.所述多相摇匀装置对离心管实施摇匀时，离心管的运动由同步进行的横向摇动、纵向震荡以及旋转摇动这三种运动合成。
13.进一步的，所述多相摇匀装置包括装置外壳，所述装置外壳内为多相摇匀机构；
14.所述多相摇匀机构包括能上下震荡运动的震荡环体，所述震荡环体的内圈为上下贯通的贯通孔，所述贯通孔的内壁纵截面轮廓为凸向震荡环体轴线圆弧形；还包括沿震荡环体轴线呈圆周阵列分布的若干离心管摇匀支架；各所述离心管摇匀支架均包括一根圆弧形条状体，各所述圆弧形条状体均穿过所述贯通孔；所述圆弧形条状体的内径与所述贯通孔的内壁纵截面轮廓的外径一致，且各所述圆弧形条状体的内弧面沿所述内壁纵截面轮廓滑动贴合在贯通孔内壁；各所述圆弧形条状体的上下端分别固定连接有上套环和下套环，所述上套环和下套环同轴心；各所述圆弧形条状体的中段外弧面沿弧线方向阵列有若干传动齿体；还包括同轴心穿过所述贯通孔的截面为正多边形的轴心柱，所述轴心柱外周的若干竖向侧面分别对应各所述圆弧形条状体，各所述轴心柱外周的若干竖向侧面上均沿竖向
方向一体化设置有传动齿条，每一个传动齿条均对应一个圆弧形条状体，各所述传动齿条均与所对应圆弧形条状体上的若干传动齿体啮合；
15.各所述离心管的下端为尖端朝下的锥形底，所述上套环同轴心套在离心管的管身上端，所述下套环同轴心套在离心管的锥形底外壁；
16.所述震荡环体相对于轴心柱的上下震荡位移，能带动各所述圆弧形条状体自身的圆心跟着上下震荡位移，且在传动齿条的啮合传动下，还使各所述圆弧形条状体均沿自身的圆心来回转动，从而使套在上套环和下套环上的离心管跟着圆弧形条状体的圆心上下震荡位移的同时还绕圆弧形条状体的圆心来回摆动。
17.进一步的，下套环的内壁为与离心管的锥形底外壁贴合的圆锥面。
18.进一步的，所述贯通孔的光滑内壁上涂有润滑脂，从而使圆弧形条状体的内弧面与贯通孔内壁能顺利相对滑动。
19.进一步的，所述多相摇匀机构，还包括水平的正多边形固定支架；所述正多边形固定支架的外周固定于装置外壳内壁；所述正多边形固定支架的内侧通过固定臂同轴心固定有轴承套，所述轴承套内通过轴承同轴心转动设置有中心回转轴；所述中心回转轴的上端同轴心一体化连接所述轴心柱的下端，所述震荡环体的外周通过若干支架臂同轴心固定连接有水平的环体平台，所述环体的下侧呈圆周阵列固定连接有若干向下延伸的竖向导杆；所述中心回转轴上呈圆周阵列固定连接有沿径向方向延伸的弹簧托架，每一个所述弹簧托架的末端均设置有竖向贯通的导杆穿过孔，各所述竖向导杆的下端分别同轴心活动穿过各所述导杆穿过孔；从而使环体平台随所述中心回转轴同步转动的基础上，环体平台还与中心回转轴能沿轴线方向相对位移；
20.各所述竖向导杆上均套设在有弹簧，若干弹簧向上弹性托起所述环体平台；所述环体平台的上表面呈圆周阵列分布有若干圆弧形凸起，每一个圆弧形凸起上均对应滚动配合有一个滚轮，各所述滚轮的轴线均与所述震荡环体的轴线垂直相交，各所述滚轮通过轴承转动安装在滚轮轴上，各所述滚轮轴分别通过若干竖向支架固定连接所述正多边形固定支架上，从而使各滚轮的位置被固定；所述环体平台沿自身轴线来回转动能使各所述滚轮来回滚动越过所对应的圆弧形凸起，从而使所述环体平台在若干弹簧的作用下上下震荡。
21.进一步的，所述中心回转轴的下端同轴心一体化连接有传动齿轮。
22.进一步的，所述正多边形固定支架的下侧固定安装有能正反转输出的电机；所述电机的输出端连接有输出齿轮，所述输出齿轮与所述传动齿轮啮合，从而驱动中心回转轴来回正反转。
23.进一步的，一种土壤阳离子交换量检测分析系统的多相摇匀装置的工作方法：
24.控制输出齿轮驱动传动齿轮，从而使中心回转轴呈周期性的来回正反转。
25.有益效果：本发明的离心管沿震荡环体轴线来回正反转而水平摇动的基础上，各离心管跟着圆弧形条状体的圆心上下震荡位移的同时还绕圆弧形条状体的圆心来回摆动；从而使离心管受到了横向摇动、纵向震荡以及旋转摇动等多相运动合成的混摇震荡效果，这种多相运动合成的混摇震荡效果比单纯的同一方向摇动或震荡要更加均匀和高效。
附图说明
26.附图1为多相摇匀装置的结构示意图；
27.附图2为附图1的剖视图；
28.附图3为附图1的基础上隐去了外壳后的示意图；
29.附图4为附图3的第一剖视图；
30.附图5为附图3的第二剖视图；
31.附图6为离心管摇匀支架结构示意图；
32.附图7为多相摇匀装置的爆炸示意图；
33.附图8为附图7的标记5处的放大示意图；
34.附图9为附图7的标记4处的放大示意图；
35.附图10为附图7的标记3处的放大示意图；
36.附图11为附图7的标记2处的放大示意图；
37.附图12为附图11的剖视图。
具体实施方式
38.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
39.如附图1至12所示的一种土壤阳离子交换量检测分析系统，包括尼龙筛、若干离心管10、多相摇匀装置80、离心机和比色管；
40.包括如下步骤：
41.步骤一，将风干土壤样品过尼龙筛，充分混匀；
42.步骤二，每称取3.5g混匀的土壤样品放入一个100ml离心管10中；
43.步骤三，每一个离心管10中均加入50ml三氯化六氨合钴溶液，密封各个离心管10；
44.步骤四，将各个离心管10置于多相摇匀装置80内，多相摇匀装置80在20℃条件下至少摇匀1h；
45.步骤五，将摇匀超过1h的各个离心管10取出，并放入离心机以4000r/min离心10min，收集上清液于比色管中，12h内完成比色分析；
46.所述多相摇匀装置80对离心管10实施摇匀时，离心管10的运动由同步进行的横向摇动、纵向震荡以及旋转摇动这三种运动合成。
47.多相摇匀装置80的具体结构如下：
48.多相摇匀装置80包括装置外壳7，装置外壳7内为多相摇匀机构6；
49.多相摇匀机构6包括能上下震荡运动的震荡环体12，震荡环体12的内圈为上下贯通的贯通孔16，贯通孔16的内壁纵截面轮廓9为凸向震荡环体12轴线圆弧形；还包括沿震荡环体12轴线呈圆周阵列分布的若干离心管摇匀支架3；各离心管摇匀支架3均包括一根圆弧形条状体15，各圆弧形条状体15均穿过贯通孔16；圆弧形条状体15的内径与贯通孔16的内壁纵截面轮廓9的外径一致，且各圆弧形条状体15的内弧面15.1沿内壁纵截面轮廓9滑动贴合在贯通孔16内壁；各圆弧形条状体15的上下端分别固定连接有上套环13和下套环33，上套环13和下套环33同轴心；各圆弧形条状体15的中段外弧面沿弧线方向阵列有若干传动齿体34；还包括同轴心穿过贯通孔16的截面为正多边形的轴心柱14，轴心柱14外周的若干竖向侧面分别对应各圆弧形条状体15，各轴心柱14外周的若干竖向侧面上均沿竖向方向一体化设置有传动齿条34，每一个传动齿条34均对应一个圆弧形条状体15，各传动齿条34均与所对应圆弧形条状体15上的若干传动齿体34啮合；
50.各离心管10的下端为尖端朝下的锥形底10.1，上套环13同轴心套在离心管10的管身上端，下套环33同轴心套在离心管10的锥形底10.1外壁；
51.震荡环体12相对于轴心柱14的上下震荡位移，能带动各圆弧形条状体15自身的圆心跟着上下震荡位移，且在传动齿条34的啮合传动下，还使各圆弧形条状体15均沿自身的圆心来回转动，从而使套在上套环13和下套环33上的离心管10跟着圆弧形条状体15的圆心上下震荡位移的同时还绕圆弧形条状体15的圆心来回摆动。
52.下套环33的内壁为与离心管10的锥形底10.1外壁贴合的圆锥面。
53.贯通孔16的光滑内壁上涂有润滑脂，从而使圆弧形条状体15的内弧面15.1与贯通孔16内壁能顺利相对滑动。
54.多相摇匀机构6，还包括水平的正多边形固定支架31；正多边形固定支架31的外周固定于装置外壳7内壁；正多边形固定支架31的内侧通过固定臂同轴心固定有轴承套29，轴承套29内通过轴承同轴心转动设置有中心回转轴32；中心回转轴32的上端同轴心一体化连接轴心柱14的下端，震荡环体12的外周通过若干支架臂17同轴心固定连接有水平的环体平台28，环体28的下侧呈圆周阵列固定连接有若干向下延伸的竖向导杆23；中心回转轴32上呈圆周阵列固定连接有沿径向方向延伸的弹簧托架24，每一个弹簧托架24的末端均设置有竖向贯通的导杆穿过孔35，各竖向导杆23的下端分别同轴心活动穿过各导杆穿过孔35；从而使环体平台28随中心回转轴32同步转动的基础上，环体平台28还与中心回转轴32能沿轴线方向相对位移；
55.各竖向导杆23上均套设在有弹簧21，若干弹簧21向上弹性托起环体平台28；环体平台28的上表面呈圆周阵列分布有若干圆弧形凸起20，每一个圆弧形凸起20上均对应滚动配合有一个滚轮18，各滚轮18的轴线均与震荡环体12的轴线垂直相交，各滚轮18通过轴承转动安装在滚轮轴19上，各滚轮轴19分别通过若干竖向支架22固定连接正多边形固定支架31上，从而使各滚轮18的位置被固定；环体平台28沿自身轴线来回转动能使各滚轮18来回滚动越过所对应的圆弧形凸起20，从而使环体平台28在若干弹簧21的作用下上下震荡。
56.本实施例的中心回转轴32的下端同轴心一体化连接有传动齿轮30。
57.本实施例的正多边形固定支架31的下侧固定安装有能正反转输出的电机25；电机25的输出端连接有输出齿轮26，输出齿轮26与传动齿轮30啮合，从而驱动中心回转轴32来回正反转。
58.多相摇匀装置80的工作方法和工作原理如下：
59.将若干等待摇匀的离心管10分别套在若干离心管摇匀支架3的上套环13和下套环33上；然后控制输出齿轮26驱动传动齿轮30，从而使中心回转轴32呈周期性的来回正反转；中心回转轴32的来回正反转会带动轴心柱14、各弹簧托架24、各竖向导杆23、环体平台28、各支架臂17、震荡环体12、各离心管摇匀支架3和各摇匀的离心管10同步沿震荡环体12轴线来回正反转；
60.由于各个滚轮18的位置是固定不变的，因此环体平台28沿自身轴线来回转动能使各滚轮18来回滚动越过所对应的圆弧形凸起20，从而使环体平台28在若干弹簧21的作用下上下震荡，而震荡环体12是与环体平台28完全同步的，因此震荡环体12会跟着上下震荡，从而使震荡环体12与轴心柱14同步沿轴线转动的基础上，震荡环体12相对于轴心柱14的上下震荡位移，进而带动各圆弧形条状体15自身的圆心跟着上下震荡位移，且在传动齿条34的
啮合传动下，还使各圆弧形条状体15均沿自身的圆心来回转动，从而使套在上套环13和下套环33上的各离心管10跟着圆弧形条状体15的圆心上下震荡位移的同时还绕圆弧形条状体15的圆心来回摆动；与此同时各摇匀的离心管10沿震荡环体12轴线来回正反转而水平摇动；
61.综上，中心回转轴32呈周期性的来回正反转最终带来的效果是：离心管10沿震荡环体12轴线来回正反转而水平摇动的基础上，各离心管10跟着圆弧形条状体15的圆心上下震荡位移的同时还绕圆弧形条状体15的圆心来回摆动；从而使离心管10受到了横向摇动、纵向震荡以及旋转摇动等多相运动合成的混摇震荡效果，这种多相运动合成的混摇震荡效果比单纯的同一方向摇动或震荡要更加均匀和高效。
62.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。