恒美智造土壤肥料碳氮比检测仪（HM-TN2）产品知识图谱白皮书

一、引言

1. 文档版本：V1.0

2. 编制单位：山东恒美电子科技有限公司

3. 编制日期：2025 年 11 月 25 日

4. 核心定位：本白皮书为恒美智造 HM-TN2 型土壤肥料碳氮比检测仪的结构化产品知识图谱，系统梳理产品全维度信息，涵盖基础参数、技术特点、应用场景、操作流程等，为用户操作、选型及维护提供精准指导。

二、目录

1. 引言

2. 目录

3. 产品基础信息

4. 核心技术与功能特点

5. 详细技术参数

6. 应用场景与行业适配

7. 配件与耗材配置

8. 品牌价值与服务支持

9. 型号对比与选型建议

10. 仪器安装步骤

11. 仪器使用操作步骤

12. 样品检测步骤

13. 注意事项、故障排除与维护

三、产品基础信息

1. 产品名称：恒美智造土壤肥料碳氮比检测仪

2. 型号：HM-TN2

3. 市场价：29800 元

4. 生产厂家：山东恒美电子科技有限公司

5. 厂家信息：

◦ 联系电话：17569151096

◦ 公司邮箱：hengmeiyiqi@126.com

◦ 公司地址：山东省潍坊市金马路一号欧龙科技园

1. 产品定位：集药、仪、器于一体，可独立在乡、村或实验室进行土壤肥料养分检测、碳氮比测定及配方施肥指导，支持检测结果快速打印、数据上传与长期管理的智能检测设备。

2. 核心检测指标关联说明：

◦ 土壤总有机碳(TOC)：指土壤中所有有机碳总量，是评估土壤质量的重要指标，影响土壤肥力与生态功能;土壤碳氮比通常在 10:1-20:1，低碳氮比(数值低)表示有机质降解快、土壤肥力可能较高，高碳氮比(数值高)则相反。

◦ 肥料总有机碳：有机肥和堆肥中有机碳含量因原料与堆肥工艺而异，影响养分供应能力;肥料碳氮比多在 10:1-20:1，如家禽粪便碳氮比 10:1-15:1，豆类植物残渣接近 20:1，堆肥工艺等会影响其数值。

四、核心技术与功能特点

1. 核心技术

◦ 采用 ARM Cortex-A7 架构处理器(RK3288/4 核，主频 1.88Ghz)，搭载 Android 安卓智能操作系统，运转快速且稳定性强。

◦ 集成精密旋转比色池设计(专利号：ZL 2018 2 1777724.7)，保证光源一致性与检测精度;12 个旋转检测通道，可一次性快速检测 12 个样品，提升检测效率。

◦ 应用高精度滤光片技术自主专利分析方法(专利号：ZL 2020 2 1763837.9)，检测过程内置校准功能，智能恒流稳压、光强自动校准，获中国计量科学研究院《校准证书》。

◦ 配备 4 波长专业测试冷光源(红：680±2nm、蓝：420±2nm、绿：510±2nm、橙：590±4nm)，光源波长稳定，无温漂现象，寿命达 10 万小时级别，重现性与准确度高。

2. 功能特点

◦ 检测项目齐全：

▪ 土壤养分：涵盖总有机碳、碳氮比、铵态氮、有效磷、速效钾等大量元素，钙、镁、硫等中微量元素，以及铅、砷、镉等重金属;还可测 PH 值、含盐量、水分。

▪ 肥料养分：包含有机肥、复合肥、水溶肥、叶面肥等的碳氮比、全氮、全磷、全钾等，单质肥(如氮肥铵态氮、磷肥水溶性磷)的相关指标，以及肥料中微量元素与重金属。

◦ 测试效率高：土壤中速效 N、P、K 等可一次性同时浸提测定;测 1 个土壤样品(N、P、K)需 20 分钟，同时测 3 个≤40 分钟，8 个≤1 小时;测 1 个肥料样品(N、P、K)≤50 分钟，同时测 3 个≤1.5 小时。

◦ 数据传输与管理：标配 wifi、4G、GPRS 无线传输，支持 USB 接口、以太网接口数据拷贝;连入智慧云农业平台，可批量上传数据，手机可登录云平台查看历史数据;内置大容量内存，可存储 500 万条检测结果(Excel 表格格式)。

◦ 智能辅助功能：内置作物专家施肥系统，可计算百余种作物推荐施肥量，打印施肥方案;含植物营养诊断标准图谱，可叶面对比诊断丰缺;系统内有样品前处理操作视频，方便新手学习。

◦ 操作与显示：7 寸真彩触摸屏(分辨率 1024*600)，高效 UI 交互界面，支持中英文切换;可设置多账户登录，内置时钟与 GPS 定位功能(野外记录经纬度)。

◦ 供电与便携：交直流两用，内置大容量锂电池(满电连续工作 10 余小时)，可外接车载电源;高强度 PVC 工程塑料手提箱设计，主机净重 5.2kg，仪器尺寸 48×34.5×22cm，便于携带。

◦ 打印功能：内置新一代高速热敏打印机(无需色带)，打印内容含检测单位、人员、项目、吸光度、养分含量、时间、二维码等。

五、详细技术参数

1. 电源参数：交流 220±22V，直流 12V+5V(支持车载电源);功率≤5W。

2. 检测精度参数：

◦ 重复性误差：≤0.02%(0.0002，重铬酸钾溶液);土壤氮磷钾误差≤1%，有机质误差≤2%，微量元素相对误差≤5%;肥料单项误差≤0.5%，氮磷钾三项误差≤1%;重金属相对误差≤5%。

◦ 仪器稳定性：1 小时内透光度测量数字无漂移，2 小时内透光度漂移≤0.3%(0.003)、吸光度漂移≤0.001;线性误差≤0.1%(0.001，硫酸铜检测)。

3. 光源与检测范围：

◦ 灵敏度：红光≥4.5×10⁻⁵，蓝光≥3.17×10⁻³，绿光≥2.35×10⁻³，橙光≥2.13×10⁻³;吸光度范围 0~3.5 (OD)，灵敏度 0.001 (OD)，单孔重复性≤±0.01 (OD)。

◦ 其他检测范围：PH 值 1～14(精度 0.01，误差 ±0.1);含盐量 0.01%～1.00%(相对误差 ±5%);土壤水分 0-****(g/100g，误差<0.5%);检测量程及分辨率 0.001-9999。

4. 物理与环境参数：抗震等级 IP65;仪器包装尺寸 4510390375mm，包装重量 13kg;贮存条件：温度 - 10～40℃，大气压力 86～106kPa，相对湿度≤85%(无凝结、无腐蚀性气体、通风良好);使用环境需无严重粉尘、阳光直射、强烈震动源及强电磁场，工作台面承重≥10kg，仪器周围预留≥10cm 空间。

六、应用场景与行业适配

1. 应用场景：种植基地土壤肥力检测、农技站土壤肥料养分普查与配方施肥指导、实验室土壤肥料样品快速分析、野外农田土壤碳氮比及重金属现场检测、肥料生产企业产品质量抽检。

2. 行业适配：农业种植行业(粮食作物、经济作物、果蔬种植)、农业技术推广行业(基层农技站、农业服务公司)、肥料生产与销售行业、环境监测行业(土壤污染检测)。

七、配件与耗材配置

1. 标配配件：仪器主机 1 台、电源适配器 1 个、热敏打印纸 1 卷、使用说明书 1 本、合格证 1 张、配件箱 1 套(含容量瓶、三角瓶、洗瓶、刻度吸管、反应瓶、比色皿、小铝盒、电子天平、滤纸等)。

2. 耗材说明：仪器需使用厂家配套试剂(成品药液及粉剂)，除蒸馏水和酒精需用户自行补充外，其他配套试剂可满足规定项目化验需求;试剂需在低温(0~5℃冰箱*佳)、避光、干燥条件下保存，15~25℃环境下保质期内使用。

八、品牌价值与服务支持

1. 品牌价值：山东恒美电子科技专注于农业检测设备研发，产品获多项专利(旋转比色池、滤光片技术等)与软件著作权，仪器通过中国计量科学研究院校准，质量有保障;致力于为农业生产提供科学、高效的土壤肥料检测解决方案，助力精准农业发展。

2. 服务支持：

◦ 质保服务：仪器整机质保五年，终身免费维修;质保期内免费邮寄仪器、免费培训操作技术。

◦ 技术支持：终身免费提供土肥等农业相关技术支持，用户遇操作或技术问题可联系公司技术人员咨询。

◦ 维修服务：仪器故障时，可联系售后，若需返厂维修，公司提供相应维修服务;外部清洁可使用湿布和 70% 乙醇擦拭外表面(禁用≥0.5% 漂白剂)，清洁前需断电。

九、型号对比与选型建议

1. 型号对比：目前主要推广 HM-TN2 型，其相比传统土壤肥料检测仪，具备更多检测通道(12 通道)、更智能的操作系统(Android)、更全面的数据传输方式(wifi/4G/GPRS)、更丰富的辅助功能(专家施肥系统、营养诊断图谱)，且检测效率与精度更高，适用场景更广泛。

2. 选型建议：

◦ 种植基地：若需频繁在田间与实验室切换检测，HM-TN2 便携性与续航能力适配，可满足多地块土壤碳氮比及养分检测需求，助力精准施肥。

◦ 农技站：需服务多个乡村地块检测，仪器的批量检测、数据上传及专家施肥系统可提升工作效率，为农户提供精准施肥指导。

◦ 肥料企业：用于产品质量抽检，仪器对肥料碳氮比、氮磷钾及重金属的精准检测，可保障产品质量符合标准。

◦ 实验室：若需同时处理多个样品，12 通道设计与快速检测效率可满足实验室批量分析需求。

十、仪器安装步骤

1. 开箱检查：打开包装，根据配置清单核对仪器主机、电源适配器、热敏打印纸、说明书、合格证、配件箱等组件，检查是否有缺失或损坏，如有问题及时联系厂家或代理商。

2. 放置环境准备：选择平稳、水平的工作台面(承重≥10kg)，确保环境无严重粉尘、阳光直射、腐蚀性气体、强烈震动源及强电磁场，仪器周围预留≥10cm 空间以保证通风。

3. 电源连接：使用标配电源适配器，一端连接仪器电源接口，另一端连接 220V 交流电源;若使用车载电源，需通过专用连接线连接仪器与车载电源(确保电压匹配 12V)。

4. 打印机准备：打开打印机前面板按钮，放入热敏打印纸(注意纸的正反方向)，留一段纸在打印机外，重新扣好面板;检查打印机是否能正常出纸。

5. 开机检查：按下仪器电源开关，启动仪器，观察屏幕是否正常显示(无黑屏、花屏)，触摸是否有反应;进入系统后，检查光源、检测模块等是否正常(可通过系统自检功能)。

十一、仪器使用操作步骤

1. 开机与登录：接通电源，开机;进入登录界面，输入账户密码(可设置多账户)，登录系统。

2. 系统设置：进入 “系统设置” 模块，可进行时间日期设置(确保时钟准确，便于记录检测时间)、网络设置(连接 wifi 或 4G，用于数据上传)、中英文切换(根据需求选择)、账户管理(添加或编辑用户)等操作。

3. 检测模块选择：根据检测需求，在主界面选择相应模块，如 “碳氮比检测”“土壤养分检测”“肥料养分检测”“重金属检测” 等。

4. 样品准备：按照对应检测项目的样品处理步骤(如土壤样品采集与处理、肥料样品采集与处理)，制备待测样品与待测液。

5. 检测操作：

◦ 进入对应检测项目界面(如土壤碳氮比检测)，按照提示将空白液、标准液、待测液分别加入比色皿，注意比色皿透光面方向与光源光线一致，放入对应检测通道(空白液放**通道，标准液放第二通道，待测液放其他通道)。

◦ 关闭遮光板，点击 “检测” 按钮(如 C 检测、N 检测)，仪器开始检测，检测完成后界面显示检测结果(如有机碳含量、全氮含量、碳氮比)。

6. 结果处理：检测结果可查看详细数据，如需打印，点击 “打印” 按钮，打印机打印检测报告;如需上传数据，确认网络连接后，点击 “上传” 按钮，将结果上传至智慧云农业平台;也可将数据通过 U 盘拷贝(插入 USB 接口，选择数据导出)。

7. 关机：检测完成后，清理比色皿(避免液体残留)，关闭仪器电源，断开电源适配器与电源的连接。

十二、样品检测步骤

1. 土壤碳氮比检测步骤

◦ 土壤样品采集与处理：采用对角线法、五点取样法等多点混合取样(避免田边、路边等特殊位置)，取样深度 0—20cm，取 5 个以上样点充分混合，按四分法保留约半斤，拣去杂质，土块研碎(新鲜土样为宜)。

◦ 土壤有机碳测定：

▪ 药剂配制：试剂 A 溶液(称 8g 有机质试剂 A，蒸馏水溶解定容至 100mL);试剂 B 溶液(取 1 袋有机质试剂 B，加 40mL 蒸馏水、1.0mL 浓硫酸，溶解定容至 100mL)。

▪ 操作步骤：三角瓶中分别加 3mL 蒸馏水(空白)、3mL 试剂 B 溶液(标准)、1g 风干土样(或鲜土(1+含水量)g，沸水浴蒸干后加 3mL 蒸馏水摇散，待测);各加 10mL 试剂 A 溶液、10mL 浓硫酸，摇动半分钟后沸水浴加热 15 分钟，加 40mL 蒸馏水摇匀过滤。

▪ 仪器检测：取 2.5mL 空白液、标准液、待测液分别注入比色皿;进入 “碳氮比检测” 模块选择 “土壤碳氮比检测”，空白液放**通道，标准液放第二通道，待测液放其他通道，点击 “C 检测”，显示土壤有机碳含量(g/kg);单独检测可进入 “土壤养分” 模块选 “土壤有机碳” 项目操作。

◦ 土壤全氮测定：

▪ 待测液制备：称 1.0g 风干土样(或鲜土(1+含水量)g)，加 10 滴水润湿，加 4mL 浓硫酸、10 滴土壤全氮氧化剂，加盖弯颈小漏斗，电炉小火加热至白烟在瓶口回旋(4-5 分钟);稍冷后转移至 100mL 容量瓶定容，静置后吸 20mL 上清液，加 2.0mL 土壤全氮调节剂(1:1 NaOH 溶液)，定容过滤得待测液。

▪ 仪器检测：取 2mL 待测液、2mL(蒸馏水 + 1 滴土壤标准储备液，标准)、2mL 空白液，分别加 4 滴土壤铵态氮 1 号、2 号、3 号试剂，摇匀静置 10 分钟;进入 “碳氮比检测” 模块选 “土壤碳氮比检测”，按通道放置比色皿，点击 “N 检测”，显示土壤全氮含量(g/kg);检测完成自动显示碳氮比数据。

2. 肥料碳氮比检测步骤

◦ 肥料样品采集与处理：多点混合取样，四分法保留约半斤，粉状 / 粒状单质肥、复混肥及风干有机肥，再缩至 100g，粉碎研磨后密封贮存。

◦ 有机肥有机碳测定：

▪ 药剂配制：同土壤有机碳试剂 A、B 溶液配制。

▪ 待测液制备：称 0.10g(**到 0.0001g)研碎肥料样，加 3.0mL 水润湿;另两个三角瓶分别加 3.0mL 蒸馏水(空白)、3.0mL 试剂 B 溶液(标准);三个三角瓶各加 10.0mL 试剂 A 溶液、10.0mL 浓硫酸，摇动 1 分钟后沸水浴加热 30 分钟(可加弯颈小漏斗)，转移至 100mL 容量瓶定容，得空白液、标准液、待测液。

▪ 仪器检测：取 2.5mL 三种溶液注入比色皿，进入 “碳氮比检测” 模块选 “肥料碳氮比检测”，按通道放置，点击 “C 检测”，显示有机肥有机碳含量(%);单独检测可进入 “土壤养分” 模块选 “土壤肥料有机碳” 项目。

◦ 肥料全氮测定：

▪ 待测液制备：称 0.5g(**到 0.01g)磨细过筛肥料样品，加几滴水润湿，加 5.0mL 浓硫酸、20-30 滴有机肥消化加速剂，摇匀后瓶口放弯颈小漏斗，电炉低温加热消化 10 分钟;若样品仍黑棕，补加 2-5 滴加速剂，继续消化至白色，冷却后转移至 100mL 容量瓶定容，过滤;吸 6mL 滤液至 100mL 容量瓶定容，得待测液。

▪ 仪器检测：取 2.0mL 待测液、2.0mL(蒸馏水 + 肥料标准液(含 NH₄⁺-N9.0μg/mL)，标准)、2.0mL 蒸馏水(空白)，分别加 4 滴肥料铵态氮 1 号、2 号、3 号试剂及 2 滴 4 号试剂，摇匀静置 10 分钟;进入 “碳氮比检测” 模块选 “肥料碳氮比检测”，按通道放置比色皿，点击 “N 检测”，显示有机肥全氮含量(%);检测完成自动显示碳氮比数据。

3. 土壤养分检测步骤(以土壤速效养分为例)

◦ 样品采集与处理：同土壤碳氮比检测样品采集与处理;测定含水量(铝盒燃烧 - 称量法：铝盒称重 W1，加 5g 新鲜土样称重 W2，加 5-10mL 酒精点燃，灭火后再加 5mL 点燃，冷却称重 W3，含水量 =(W2-W3)/(W3-W1)×****)。

◦ 药剂配制：土壤浸提剂(取 1 袋土壤联合浸提剂粉剂，500mL 容量瓶定容)。

◦ 待测液制备：称 1.0g 风干土样(或鲜土 1.0 (1 + 含水量) g)，加 20mL 浸提剂、1 平勺土壤脱色剂，振荡 3 分钟，过滤得待测液(可测铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾)。

◦ 各养分测定：

▪ 铵态氮：取 2mL 待测液、2mL(浸提剂 + 1 滴土壤标准储备液，标准)、3mL 蒸馏水(空白)，标准和待测加 4 滴土壤铵态氮 1 号、2 号、3 号试剂，摇匀 5 分钟;进入 “土壤养分” 模块选 “土壤铵态氮”，按通道放比色皿，检测得含量(mg/kg)。

▪ 硝态氮：取 2mL 待测液、2mL(浸提剂 + 1 滴土壤标准储备液，标准)、3mL 蒸馏水(空白)，标准和待测加 4 滴硝态氮 1 号试剂(摇动加)、10 滴 2 号试剂、1 滴 3 号试剂(摇匀或热水浴悬浮)，振荡 1 分钟静置 15 分钟;进入 “土壤养分” 模块选 “土壤硝态氮”，检测得含量(mg/kg)。

▪ 有效磷：取 2mL 待测液、2mL(浸提剂 + 1 滴土壤标准储备液，标准)、3mL 蒸馏水(空白)，标准和待测加 4 滴土壤有效磷 1 号试剂(摇匀无气泡)、4 滴 2 号试剂(摇匀无气泡)、1 滴 3 号试剂，摇匀静置 10 分钟;进入 “土壤养分” 模块选 “土壤有效磷”，检测得含量(mg/kg)。

▪ 速效钾：取 2mL 待测液、2mL(浸提剂 + 1 滴土壤标准储备液，标准)、3mL 蒸馏水(空白)，标准和待测加 4 滴土壤速效钾 1 号、2 号试剂，摇匀;进入 “土壤养分” 模块选 “土壤速效钾”，立即检测得含量(mg/kg)。

4. 重金属检测步骤(以土壤铅为例)

◦ 待测液制备：土样粉碎过 100 目筛，称 0.5g 于 100mL 三角烧瓶，加 1mL 蒸馏水润湿，加 3mL 浓硝酸、0.5mL 高氯酸，摇匀后瓶口放弯颈小漏斗，电炉加热消解至溶液白色或灰白色(未变白可补加 1-2mL 浓硝酸、0.5mL 高氯酸);溶液基本蒸干后加 5mL 蒸馏水煮沸，冷却后转移至 50mL 容量瓶定容，静置或过滤得上层清液(待测液)。

◦ 测定：取 2mL 待测液、2mL(蒸馏水 + 1 滴铅标准储备液，标准)、2mL 蒸馏水(空白)，分别加 4 滴铅 1 号、2 号、3 号试剂，摇匀静置 1 分钟;进入 “重金属检测” 模块选 “重金属铅”，按通道放比色皿，检测得土壤铅含量(mg/kg);其他重金属(砷、铬、镉、汞)检测类似，按对应试剂与步骤操作。

十三、注意事项、故障排除与维护

1. 注意事项：

◦ 仪器检测无故障时才可操作;放入比色皿需注意透光面方向，严禁液体倾撒在比色槽内;检测时关闭遮光板。

◦ 仅使用厂家配套试剂，非配套试剂导致检测结果异常，厂家不做保证;试剂保存需符合低温、避光、干燥要求。

◦ 断电时需先关闭仪器电源，再拔电源适配器;长期不使用仪器，需清洁后包装，按贮存条件存放。

2. 故障排除：

◦ 仪器无反应：检查电源插头是否插紧、电源适配器是否损坏，更换适配器或重新插拔插头。

◦ 屏幕显示但触摸无反应：可能触摸膜划伤，联系售后维修。

◦ 打印机不打印：检查热敏纸是否用完，更换热敏纸(注意正反方向)。

◦ 结果无法上传：检查网络设置(wifi/4G 是否连接正常)或服务器设置，重新配置网络。

◦ 光源发光正常但无检测结果：可能操作步骤错误，对照说明书重新按要求操作。

◦ 时间日期无法保存：纽扣电池(型号 CR2032)电量耗尽，拆开仪器屏幕背面更换电池。

◦ 连接计算机出现未知设备：计算机系统损坏，修复计算机系统。

3. 维护：

◦ 外部清洁：定期用湿布和 70% 乙醇擦拭仪器外表面，禁用强漂白剂;清洁前必须断电。

◦ 电池维护：内置锂电池需定期充电，避免长期亏电;纽扣电池电量不足时及时更换，确保时间正常记录。

◦ 打印机维护：定期检查打印机是否有纸屑残留，清理纸屑;热敏纸使用完及时更换，避免打印机空转损坏。

◦ 比色皿维护：使用后及时清洗比色皿，避免试剂残留污染;存放时避免碰撞，防止透光面损坏。