久久一区二区免费播放,国产在线欧美日韩一区二区,国产综合色在线视频,精品伊人久久久香线蕉,精品视频麻豆网站,玖玖国产,国内精品久久久久影,在线观看精品视频一区二区三区,午夜久久影院,国产精品一区久久

一種基于圖像分析的余液鉀離子的測定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于圖像分析的余液鉀含量的測定方法。利用鉀離子與鈷亞硝酸鈉在中性或微酸環(huán)境中生產(chǎn)黃色懸濁液，黃色深度與鉀離子濃度高度相關(guān)。利用圖像分析軟件獲取余液及標(biāo)樣的圖像平均黃色度，建立標(biāo)樣的濃度與標(biāo)樣的平均黃色度的線性方程，然后將待測余液的平均黃色度值帶入線性方程中，得到余液中鉀的濃度值。本發(fā)明操作簡單，能實(shí)現(xiàn)溫室栽培中余液鉀含量的在線、實(shí)時(shí)測定，可應(yīng)用于余液的回收利用。
【專利說明】 一種基于圖像分析的余液鉀離子的測定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是采用圖像處理測定余液中鉀離子含量的方法。屬于設(shè)施園藝節(jié)能減排領(lǐng)域，具體涉及營養(yǎng)液管理技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]與傳統(tǒng)的土壤栽培方式相比，無土栽培的優(yōu)點(diǎn)在于既可以生產(chǎn)廉價(jià)的無公害、綠色食品滿足人們的生活需求，又能提高水肥利用效率。我國無土栽培面積在2011年已超過3000公頃，全世界營養(yǎng)液栽培面積達(dá)到402981公頃。無土栽培面積的迅速增加帶來了一系列的問題，其中最嚴(yán)重的是余液的排放日益增多。排出的余液污染了土壤、地表水和地下水，直接排入河流的廢液弓I起河流和湖泊的富營養(yǎng)化，同時(shí)浪費(fèi)了大量的水肥資源。荷蘭在2000年以法律的形式明文規(guī)定無土栽培的營養(yǎng)液必須回收利用。我國也于2003年7月I日起實(shí)施排污費(fèi)征收使用管理?xiàng)l例，限制了無土栽培余液的隨意排放。鑒于此，研究營養(yǎng)液回收利用技術(shù)的研究勢在必行。
[0003]要對余液進(jìn)行回收利用，首先要確定余液量中各離子濃度的多少。鉀離子是營養(yǎng)液中含量最多的離子之一，對植物的生長發(fā)育起著至關(guān)重要的作用。目前鉀離子的檢測方法主要有火焰光度計(jì)或原子吸收法或等離子體法和離子電極法?；鹧婀舛扔?jì)法等檢測方法無法在線實(shí)時(shí)檢測，且操作復(fù)雜。離子電極法雖然可以在線檢測，但這種方法受環(huán)境溫度的影響，且需要經(jīng)常標(biāo)定，且使用壽命短，價(jià)格昂貴。因此研究一種可以在線、實(shí)時(shí)檢測、操作簡單的鉀離子檢測方法，對我國余液回收技術(shù)具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種余液中鉀離子濃度的檢測方法，其原理是依據(jù)鉀離子與鈷亞硝酸鈉反應(yīng)后生產(chǎn)亮黃色懸濁液，在一定范圍內(nèi)黃色懸濁液的深淺與濃度高度相關(guān)。
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種提供一種余液中鉀離子濃度的檢測方法，為溫室營養(yǎng)液回收化提供理論支持。具體技術(shù)方案如下:
一種基于圖像分析的余液鉀含量的測定方法，其特征在于包括以下步驟:
步驟一，將余液過濾至清澈無懸浮物后與鈷亞硝酸鈉試劑反應(yīng)，形成黃色懸濁液，黃色深淺采用黃色度來表征；
步驟二，利用圖像分析軟件獲取標(biāo)樣的圖像平均黃色度，由于標(biāo)樣中鉀離子濃度已知，則可以得到鉀離子濃度與圖像平均黃色度之間的對應(yīng)關(guān)系，利用這種對應(yīng)關(guān)系建立所述標(biāo)樣的濃度與標(biāo)樣的平均黃色度的線性方程Y=ax+b ；Y為標(biāo)樣濃度，χ為標(biāo)樣的平均黃色度，a、b為常數(shù)；a代表的含義為所做標(biāo)樣黃色度平均值變化的斜率，b代表的含義為標(biāo)樣在沒加入鈷亞硝酸鈉時(shí)的平均黃色度；
步驟三，然后利用圖像分析軟件獲取余液的圖像平均黃色度，將余液的平均黃色度值代入所述線性方程中，計(jì)算得到余液中鉀的濃度值。
[0006]所述鈷亞硝酸鈉試劑的配制過程如下: 溶解23r亞硝酸鈉于50mL水中，加入6N的乙酸16.5mL以及六水合硝酸鈷靜置過夜即得鈷亞硝酸鈉試劑；濾過或沁取鈷亞硝酸鈉試劑后保存于深色容器中待用，隔4周后需依上述方法重配鈷亞硝酸鈉試劑。
[0007]所述標(biāo)樣為鉀標(biāo)樣，配制過程如下:
過程一，稱取Hg氯化鉀溶于IOOOml蒸餾水中得氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)液；
過程二，將氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)液0.5暈升、1.0暈升、1.5暈升、2.0暈升、2.5暈升、3.0暈升、
3.5暈升、4.0暈升、4.5暈升、5.0暈升、5.5暈升、6.0暈升、6.5暈升、7.0暈升,依次分另丨撤入20毫升容量的不同的各試管中，依次在試管中分別加入蒸餾水6.5毫升、6.0毫升、5.5暈升、5.0暈升、4.5暈升、4.0暈升、3.5暈升、3.0暈升、2.5暈升、2.0暈升、1.5暈升、1.0暈升、0.5毫升、O毫升的蒸餾水，得各試管中鉀離子濃度依次為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、
0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4% ；
過程三，在所述各試管中分別加入3毫升鈷亞硝酸鈉試劑；
過程四，獲取標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)需要測定的樣品即標(biāo)樣至少5個(gè)；
過程五，將所述各試管放于試管架上，以白紙板為背景。
[0008]所述步驟一中余液過濾時(shí)的過濾材料為定性濾紙。
[0009]本發(fā)明具有有益效果。
[0010]本發(fā)明提出了一種余液中鉀離子濃度的檢測方法。與傳統(tǒng)的檢測方法相比，本發(fā)明具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢:
傳統(tǒng)的火焰光度計(jì)法無法現(xiàn)場測定，本發(fā)明提供的圖像法可以現(xiàn)場測定。將數(shù)碼相機(jī)拍攝的圖像，通過無線傳輸?shù)姆绞絺鞯接?jì)算機(jī)或直接輸入筆記本電腦就可以獲取分析數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場檢測。
[0011]本發(fā)明的圖像分析法可以重復(fù)多次進(jìn)行，解決了火焰光度計(jì)法或離子電極法測定是由于系統(tǒng)不穩(wěn)定而造成重復(fù)性差的問題。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013]實(shí)施例一:測定江蘇大學(xué)溫室中番茄的余液中鉀離子含量
步驟I，標(biāo)準(zhǔn)液和鈷亞硝酸鈉溶液的配制:溶解23r亞硝酸鈉于50mL水中，加入6N的乙酸16.5mL以及六水合硝酸鈷3g靜置過夜。每隔4周必須重配，試劑保存于棕色瓶中。稱取14g氯化鉀溶于IOOOml蒸懼水中。
[0014]步驟2，分別吸取氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)液 0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,4.5,5.0、
5.5>6.0>6.5>7.0暈升依次放入20暈升試管中，在所述試管中依次分別加入6.5>6.0>5.5、
5.0,4.5,4.0,3.5,3.0,2.5,2.0,1.5,1.0,0.5、0毫升的蒸餾水，則所述各試管中鉀離子濃度分別為 0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、
1.4%。；然后在每個(gè)試管中加入3毫升配制好的鈷亞硝酸鈉；放置于試管架上，以白紙板為背景，保持物距在50cm，利用像素為500萬的佳能數(shù)碼相機(jī)正面水平對放有標(biāo)樣的試管架進(jìn)行拍攝，獲取圖像；在上述圖像上，選取每根試管上正面同一高度的黃色區(qū)域，利用圖像分析軟件SigmaScan Pro5對這些區(qū)域進(jìn)行分析,獲取標(biāo)準(zhǔn)樣的平均黃色度；建立標(biāo)樣濃度與平均黃色度之間的線性方程Y=-0.4502Xx+12.5206 ;系數(shù)的確定過程如下:通過SigmaScan Pro5確定不同試管的平均黃色度分別為12.48、12.43、12.39、12.34、12.3,12.25,12.21,12.16,12.11,12.05,12.03,11.98,11.94,11.89，以平均黃色度為縱坐標(biāo)，以各試管中鉀離子濃度為橫坐標(biāo)，作圖，求取趨勢線方程，則趨勢線方程中的常數(shù)即為
a、b的取值步驟3，吸取過濾后的余液4毫升，加入3毫升配制好的鈷亞硝酸鈉，放置于試管架上，以白紙板為背景，保持物距在50cm，利用像素為500萬的佳能數(shù)碼相機(jī)正面水平對放有標(biāo)樣的試管架進(jìn)行拍攝，獲取圖像；在上述圖像上，選取每根試管上正面同一高度的黃色區(qū)域，利用圖像分析軟件SigmaScan Pro5對這些區(qū)域進(jìn)行分析,獲取余液的平均黃色度，將余液的平均黃色度代入線性方程，計(jì)算出鉀元素的含量，見表1。同時(shí)采用火焰光度計(jì)法測定余液中鉀離子含量作為比較
實(shí)施例二:測定江蘇大學(xué)溫室黃瓜余液中鉀離子濃度 步驟1，按實(shí)施例1中步驟I進(jìn)行
步驟2，按實(shí)施例1中步驟2進(jìn)行，最后建立標(biāo)樣濃度與平均黃色度之間的線性方程Y=-0.2502Xx+110.5206 ;步驟3，按實(shí)施例1中步驟3進(jìn)行，具體鉀含量見表1。同時(shí)采用火焰光度計(jì)法測定余液中鉀離子含量作為比較。
[0015]表1.采用火焰光度計(jì)法與圖像法測定余液中鉀離子含量比較(平均值土標(biāo)準(zhǔn)差，n=5)
【權(quán)利要求】
1.一種基于圖像分析的余液鉀含量的測定方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟一，將余液過濾至清澈無懸浮物后與鈷亞硝酸鈉試劑反應(yīng)，形成黃色懸濁液，黃色深淺采用黃色度來表征； 步驟二，利用圖像分析軟件獲取標(biāo)樣的圖像平均黃色度，由于標(biāo)樣中鉀離子濃度已知，則可以得到鉀離子濃度與圖像平均黃色度之間的對應(yīng)關(guān)系，利用這種對應(yīng)關(guān)系建立所述標(biāo)樣的濃度與標(biāo)樣的平均黃色度的線性方程Y=ax+b ；Y為標(biāo)樣濃度，X為標(biāo)樣的平均黃色度，a、b為常數(shù)；a代表的含義為所做標(biāo)樣黃色度平均值變化的斜率，b代表的含義為標(biāo)樣在沒加入鈷亞硝酸鈉時(shí)的平均黃色度； 步驟三，然后利用圖像分析軟件獲取余液的圖像平均黃色度，將余液的平均黃色度值代入所述線性方程中，計(jì)算得到余液中鉀的濃度值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像分析的余液鉀含量的測定方法，其特征在于所述鈷亞硝酸鈉試劑的配制過程如下: 溶解23g亞硝酸鈉于50mL水中，加入6N的乙酸16.5mL以及六水合硝酸鈷3g靜置過夜即得鈷亞硝酸鈉試劑；濾過或沁取鈷亞硝酸鈉試劑后保存于深色容器中待用，隔4周后需依上述方法重配鈷亞硝酸鈉試劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像分析的余液鉀含量的測定方法，其特征在于所述標(biāo)樣為鉀標(biāo)樣，配制過程如下: 過程一，稱取Hg氯化鉀溶于IOOOml蒸餾水中得氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)液； 過程二，將氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)液0.5暈升、1.0暈升、1.5暈升、2.0暈升、2.5暈升、3.0暈升、3.5暈升、4.0暈升、4.5暈升、5.0暈升、5.5暈升、6.0暈升、6.5暈升、7.0暈升,依次分另丨撤入20毫升容量的不同的各試管中，依次在試管中分別加入蒸餾水6.5毫升、6.0毫升、5.5暈升、5.0暈升、4.5暈升、4.0暈升、3.5暈升、3.0暈升、2.5暈升、2.0暈升、1.5暈升、1.0暈升、0.5毫升、O毫升的蒸餾水，得各試管中鉀離子濃度依次為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4% ； 過程三，在所述各試管中分別加入3毫升鈷亞硝酸鈉試劑； 過程四，獲取標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)需要測定的樣品即標(biāo)樣至少5個(gè)； 過程五，將所述各試管放于試管架上，以白紙板為背景。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像分析的余液鉀含量的測定方法，其特征在于:所述步驟一中余液過濾時(shí)的過濾材料為定性濾紙。
【文檔編號】G01N21/78GK103592297SQ201310562701
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】倪紀(jì)恒, 付為國, 高建民, 毛罕平, 陳大鵬 申請人:江蘇大學(xué)