背景技術：

1、本發(fā)明總體而言涉及農(nóng)業(yè)采樣和分析，并且更具體地涉及用于執(zhí)行土壤和其它類型的農(nóng)業(yè)相關的采樣和化學特性分析的全自動系統(tǒng)。

2、周期性土壤測試是農(nóng)業(yè)的重要方面。測試結(jié)果提供了有關土壤的化學組分的寶貴信息，諸如植物可用的營養(yǎng)物和其它重要特性(例如，氮、鎂、磷、鉀、ph等的水平)，使得可以向土壤添加各種改良劑以最大化作物產(chǎn)量和質(zhì)量。

3、在一些現(xiàn)有的土壤采樣過程中，將收集的樣本干燥、研磨、添加水，然后過濾，以獲得適合分析的土壤漿料。將萃取劑添加到漿料中，以提取植物可用的營養(yǎng)物。然后將漿料過濾以產(chǎn)生澄清溶液或上清液，將其與化學試劑混合以進行進一步分析。

4、期望改進對土壤、植被和肥料的測試。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種用于收集、處理和分析土壤樣本的各種化學特性(諸如植物可用的營養(yǎng)物)的自動化計算機控制的采樣系統(tǒng)(下文中稱為“土壤采樣系統(tǒng)”)和相關方法。采樣系統(tǒng)允許以同時并發(fā)或半并發(fā)的方式相對連續(xù)和快速地相繼處理和分析多個樣本，以分析不同的分析物(例如，植物可用的營養(yǎng)物)和/或化學特性(例如，ph)。有利的是，該系統(tǒng)可以在“如收集的”條件下處理土壤樣本，而無需前面所述的干燥和研磨步驟。

2、本系統(tǒng)一般包括樣本制備子系統(tǒng)和化學分析子系統(tǒng)，樣本制備子系統(tǒng)接收由探頭收集子系統(tǒng)收集的土壤樣本，并產(chǎn)生用于進一步處理和化學分析的漿料(即，土壤、植被和/或肥料和水的混合物)，化學分析子系統(tǒng)從樣本制備子系統(tǒng)接收并處理制備的漿料樣本，從而對樣本的分析物和/或化學特性進行量化。所描述的化學分析子系統(tǒng)可以被用于分析土壤、植被和/或肥料樣本。

3、在一個實施例中，樣本制備系統(tǒng)一般包括混合器-過濾器裝置，其將處于“如采樣的”條件(例如，未干燥且未研磨)的收集的原始土壤樣本與水混合以形成樣本漿料。然后，混合器-過濾器裝置在從裝置提取漿料期間過濾漿料，以便在化學分析子系統(tǒng)中進行處理?；瘜W分析子系統(tǒng)處理漿料，并執(zhí)行萃取劑和變色試劑添加/混合的一般功能，將漿料樣本離心以產(chǎn)生澄清的上清液，最后進行感測或分析以檢測分析物和/或化學特性(諸如經(jīng)由比色分析)。

4、雖然本文可以針對處理土壤樣本來描述采樣系統(tǒng)(例如，樣本收集、制備和處理)，這表示所公開的實施例的一類用途，但是應該理解的是，包括該裝置的相同系統(tǒng)和相關過程還可以被用于處理其它類型的農(nóng)業(yè)相關樣本，包括但不限于植被/植物、草料、肥料、飼料、牛奶或其它類型的樣本。因此，本文公開的本發(fā)明的實施例應當被廣泛地認為是農(nóng)業(yè)采樣系統(tǒng)。因而，本發(fā)明顯然不限于僅用于針對感興趣的化學特性來處理和分析土壤樣本。

技術特征：

1.一種用于從農(nóng)業(yè)漿料中提取測試物質(zhì)的分離設備，該設備包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中每個流體通道具有不規(guī)則形狀，被構(gòu)造為當裝置旋轉(zhuǎn)時使?jié){料在流體通道內(nèi)徑向和切向地流動以分離測試物質(zhì)。

3.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中每個分離設備的流體通道包括流體入口通道、流體出口通道和測試物質(zhì)提取通道，它們各自流體耦合到沉淀腔室。

4.根據(jù)權利要求2所述的設備，其中每個分離設備的流體通道包括流體入口通道、流體出口通道和測試物質(zhì)提取通道，它們各自流體耦合到沉淀腔室。

5.根據(jù)權利要求3所述的設備，其中每個流體通道單獨地流體連接到沉淀腔室，并且被構(gòu)造為形成僅經(jīng)由沉淀腔室流體互連的三個分立的流通道。

6.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中在測試物質(zhì)提取裝置耦合到夾持板之前，每個分離設備的流體通道和沉淀腔室凹入到測試物質(zhì)提取裝置的底表面中并且向下開口。

7.根據(jù)權利要求2所述的設備，其中在測試物質(zhì)提取裝置耦合到夾持板之前，每個分離設備的流體通道和沉淀腔室凹入到測試物質(zhì)提取裝置的底表面中并且向下開口。

8.根據(jù)權利要求3所述的設備，其中在測試物質(zhì)提取裝置耦合到夾持板之前，每個分離設備的流體通道和沉淀腔室凹入到測試物質(zhì)提取裝置的底表面中并且向下開口。

9.根據(jù)權利要求4所述的設備，其中在測試物質(zhì)提取裝置耦合到夾持板之前，每個分離設備的流體通道和沉淀腔室凹入到測試物質(zhì)提取裝置的底表面中并且向下開口。

10.根據(jù)權利要求5所述的設備，其中在測試物質(zhì)提取裝置耦合到夾持板之前，每個分離設備的流體通道和沉淀腔室凹入到測試物質(zhì)提取裝置的底表面中并且向下開口。

11.根據(jù)權利要求6所述的設備，還包括部署在測試物質(zhì)提取裝置和夾持板之間的墊片，該墊片流體密封流體通道和沉淀腔室。

12.根據(jù)權利要求11所述的設備，還包括多個緊固件，該多個緊固件將測試物質(zhì)提取裝置能夠拆卸地耦合到夾持板。

13.根據(jù)權利要求6所述的設備，其中測試物質(zhì)提取裝置和夾持板直接永久地接合在一起。

14.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中測試物質(zhì)提取裝置和夾持板各自包括鎖定凹部，該鎖定凹部互補地構(gòu)造為將旋轉(zhuǎn)輪轂接納在其中以形成互鎖布置。

15.根據(jù)權利要求14所述的設備，其中旋轉(zhuǎn)輪轂包括被接納在鎖定凹部中的徑向延伸的多個臂。

16.根據(jù)權利要求14所述的設備，其中旋轉(zhuǎn)輪轂在鎖定凹部中被捕獲在測試物質(zhì)提取裝置和夾持板之間。

17.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中測試物質(zhì)提取裝置的主體由單片聚合物材料形成。

18.一種用于從農(nóng)業(yè)漿料中提取測試物質(zhì)的分離設備，該設備包括：

19.根據(jù)權利要求18所述的設備，其中每個分離設備的流體通道和沉淀腔室整體形成于測試物質(zhì)提取裝置的主體中，作為測試物質(zhì)提取裝置的不可分割的整體特征。

20.根據(jù)權利要求19所述的設備，其中旋轉(zhuǎn)輪轂的主體包括圓形的上部流體板，其中分離設備的流體通道和沉淀腔室作為凹部形成在其底面上，旋轉(zhuǎn)輪轂的主體還包括與上部流體板耦合的圓形的下部夾持板，以及夾在上部流體板和下部夾持板之間的墊片，該墊片密封流體通道和沉淀腔室。

技術總結(jié)
本公開涉及農(nóng)業(yè)采樣系統(tǒng)及相關方法。一種自動計算機控制的采樣系統(tǒng)和相關方法，用于收集、處理和分析農(nóng)業(yè)樣本的各種化學特性，諸如植物可用營養(yǎng)物。采樣系統(tǒng)允許以同時并發(fā)或半并發(fā)的方式針對不同的分析物或化學特性處理和分析多個樣本。有利地，該系統(tǒng)可以在“如收集的”條件下處理土壤樣本，而無需干燥或研磨。該系統(tǒng)一般包括樣本制備子系統(tǒng)和化學分析子系統(tǒng)，樣本制備子系統(tǒng)接收由探頭收集子系統(tǒng)收集的土壤樣本并產(chǎn)生漿料(即，土壤、植被和/或肥料和水的混合物)，而化學分析子系統(tǒng)處理制備的漿料樣本，以量化樣本的多種分析物和/或化學特性。樣本制備子系統(tǒng)和化學分析子系統(tǒng)可以被用于分析土壤、植被和/或肥料樣本。

技術研發(fā)人員：T·斯旺森,D·科赫,R·哈曼
受保護的技術使用者：精密種植有限責任公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/9/29