畜禽粪便肥料成分快速分析仪开发

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1、分类号：单位代码：10019密级：学号：S08111432学位论文畜禽粪便肥料成分快速分析仪开发DevelopmentofaFastAnalyzeronAnimalManure’sNutrientContents研究生：张丽娜指导教师：李民赞教授申请学位门类级别：工学硕士专业名称：农业电气化与自动化研究方向：电子信息技术在农业中的应用所在学院：信息与电气工程学院2010年6月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经

2、发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。（保密的学位论文在解密后应遵守此协议）研究生签名：时间：年月日

3、导师签名：时间：年月日摘要我国的畜禽养殖业正在向规模化、集约化养殖模式方向发展，但与此同时养殖业产生大量的畜禽粪便给周围环境带来严重的威胁。在畜禽粪便处理之前正确估计其肥料成分含量，对畜禽粪便资源化的合理利用决策具有重要意义，同时减少环境污染，顺应了未来农业发展的方向。利用畜禽粪便的理化指标快速预测其肥料成分含量的可行性研究已经取得了初步进展，并建立了基于理化指标的畜禽粪便肥料成分含量快速预测模型。以以上的研究成果为基础，本研究开发了一种畜禽粪便肥料成分快速分析仪，它通过测定畜禽粪便的理化指标之一电导率分析不同养殖畜禽粪便

4、中的铵态氮或总钾含量，适合于快速监测和分析粪便肥料成分含量。该系统主要由两部分组成：传感器部分和控制电路部分，传感器部分包括传感器交流恒流激励源、电导传感器、数字温度传感器、传感器输出信号调理电路、A/D转换电路；控制电路的控制核心是ARM7芯片LPC2114，包括微控制器最小系统、液晶显示模块、键盘输入模块、U盘存储模块。传感器主要负责电导信号的采集、数据转换、放大等工作，控制器则负责将接收到的数据进行处理、显示、存储及完成人机交互操作。通过实验对传感器进行了标定，根据实验分析结果进一步改进仪器硬件设计和软件设计，采用非

5、线性校正方法推算出传感器电极校正模型，使得所测得的粪样的电信号准确度更高；确定了电信号与所选择的粪便肥料成分含量之间的对应关系，设计了粪样肥料成分含量实验对比研究和重复性试验，检测了系统的准确度和稳定性，结果显示仪器性能良好。关键词：畜禽粪便，电导率，ARM7，人机交互IAbstractLivestockandpoultrybreedingindustryhavedevelopedtothedirectionofquantitativeandintensivebreedingmodes.Atthesametimealarg

6、enumberoflivestockmanuresproducedduringpoultrybreedinghascausedseriousenvironmentalpollutionproblemsbecauseoftheinappropriatedisposal.Thus,tocorrectlyestimatethenutrientcontentsinmanurebeforethedisposalisimportantwiththedevelopmentofmodernprecisionagriculture.Base

7、dontherelatedstudiesoflivestockmanurenutrientcontentsanditsphysic-chemicalproperties,agoodlinearrelationshipbetweenEC(electricalconductivity)andionic-dependentnutrientcontentssuchasAN(ammoniumnitrogen),TK(totalpotassium)contentinsomelivestockmanurewasreportedbysom

8、eresearchersandECwassuggestedtobeagoodindicatorforindirectestimation.Thisinstrumentistoanalyzethenutrientcontents(suchasANandTK)basedontheinformationofe