Agricultural sample processing and analysis system and related methods

Abstract

An agricultural sample processing-analysis system includes an analysis apparatus comprising at least one hybrid pump, a plasma torch device, and spectrometer. The hybrid pump includes a deformable diaphragm coupled to a pumping cavity formed in the pump body. A syringe pump operates the diaphragm and is integrated directly into the pump body within an internal pump bore. The syringe pump when actuated displaces pilot fluid which deforms the diaphragm to pump a process fluid such as a sample fluid to the plasma torch where it is ignited to form a plasma. The spectrometer captures spectra data from the plasma and quantifies the concentration of an analyte of agricultural interest in the sample fluid, such as plant nutrients. Additional hybrid pumps used to process the sample fluid and calibrate the spectrometer may be physically and fluidly coupled together in a flow network to collectively form a self-supported housing.

Description

[0001] . , .. . , , , , , , , , , , , , ,, ,, , . , , , . -. .. , , , ,,. . , , . , , . . , , ,, . . , . . . , . , , , , ..,, , ,., - ,. . . - - , . - , - . . , .., . , ,. . . “ ”. . . , . , , , , .., . . , .. , , , , . , , ,, . , . . . -, . -. . . ................ . . .. . . . . -. - .. . . . ......... -. . . . . ........ -...... . ........... - . . .. . ........ -. ... . ...... . . - . - .. - . . . - .. . . .. . . . . . . . .. . . . ... .... . . - . . . “ ” . . , , . - , “ ,”, “ ,” “ ,” “,” “.,” “” " ," " ," “ ,” .., “ ,” “ ,” “ ,”. “ ” . “ ,” . “ ,” “ ,” “ ,” “ ,” , , , . . .. , , . . . .. .., , , - .., ,, ,, ,,. .,. .- , . ,- . , ..,- , - . - . . , . , , , .., , ,, . , , - , . .., .., . . . . , . . - - ,., , , . . . , , . . .. , , , , -. . .. - ,.., . , . . , , -, , . . - . - . , , , . , . . , . - . , - - . . , . . , . . - . , . , , .., , ,, . . . . ,. . . . . - .. , . . , , - , . - - .. ,..,.. - . . , . . . . , , . -, . . , . . .., . , -. . .,. , . . . , ,, . . , . . . , , .., , ,..,.. - . , , . , . . - - . . , , . .. , - - - .. . , . , , . , . - ,-- . - . - , . . . , , .. ,,, , ,, , . .. . - , - , . ,..,. - .. - . - .-, -. . .. . . , . ., . , .. . . - , . , , . , , , . ,. - - “ ” . . , .. - ,.., . - . . . . -. - . . . , ,,. - . , , . ,, . . ,.., ... - . .- , , .., . , ,. . - , . .. . -, .,.. , . , , . , . ,- . , , , ., . . . , . ,..,.. , . . . , ,, .. - ,, ,,.., . . - - . -. , , . . .- ,.., . -. . ..., , .,.., . , . . . ,, , . - --. - . . - - - -, , . .,..,. . . . . -- . .- - , , , . . . , . . , , , . . . , . . , ...., , , . , ., . , . . , . , . . . , . , .- . , . . , , . . . -. - . , . . .,. . . ,.., .-. , . . . ,, - , , . , , . . . . . , . ,.., .-. . ,..,.. , . . . .. -, , , ..., -- . , . - .. . .., . - . - . , . . , . - . ,..,., ,. . .. .. , , . , . . .. . . . , . . , .. - ’ , , , , . . ,, . . , , . . , - . . . . . , - , ,,,.. ..,,. , ,. . . , , ... ,, , . . . , . “ ” . , .,, , - , . , , .. .-. . ..., , , , . , . . , . , . . . . , , “..” . ,. .., . . , . , .- , -, , . . . , . , , , . . , ,,. , . , . ..,. , ,, , , . , . - .. .. . . , , . . . - , -. - , , ,. , , , , -, . , . , . , - . .- ’. ’ ’ . ’’ ’ .,.., .-, - ’ - , .’ . , ’ , , , . . . ,’ ’ , . ’, ’ , ’ ,..,.. ’ ’ ’,.. .., ’ .., ’ ’, ..,..’ ’ ’. ’ , ’ ’. ’ ’ . . ’’ .., ,.. ’ .. .., . , . . - . ., .., ’’, ., . . ’ .. . , - -,. .., , ,. ’ , , . , . , ’. ’ ’ ’. ’ ’. , ’ ’ ’. ’. ’ . . - . . ’ ’’.., ’ ’ , ’. , ’ ’ . ’ ’. ’ ’, ’, ’ . ’. . ’..’ ’ ’ ’. ’ . ’ ’ ’ , - , . ’ ’’. ’. ’ ’ . - , . ’ -°, . .., . ’’ ’ ’ ’ ’ ’. .. , ’ ’ ’ ’. ’ ’. ’ ’ ’ ’, ’ . ’ - ’,..,.. ’ ’ ’ - ’. ’ ’ ’.’ ’ ’. ’ - , . ’ ’ ’ ’.’ ’ ’ . ’ . ’ ’. . , , ’ ’ ’, ’ - ’. ’. - . ’. , ’ ’ ’. ’’ ’. -’ , , , ’. ’ , , ’. - ’ - - ’. ’. ’ ’. .. , ’ ... , ’ ’ ’, ’ ’ ’ ’. , . -’ ’ - - ’ ’ ..- ’ ’ ‘ ’ ’ -.., . , ’- . ’ ’’, ’ . ’ ’ . ’ . ’ ’ ’ ’ ., ’.’ ,. ., ...’ -’ ’. ’’ ’ ’ ’ ’.. ’ ’ , .’ . ’ ’ , , ,. ’ . ’. , , ,, . . .-, ’ ’ ’ ’. .- ’ , ’’ ’ - ’, ’. ’’ ’, ’, ’ . ’ ’ - .’. ’’ .’ ’ ’,’ ’. . ’ ’ ’. ’ - ’ ’ - . ’ , ’ - - ’ ’ - . - ’. , ’ - ’ - ’. -’ ’ - ’. - - ’ ’ ’ ’ . ’. ’ ’ .’. - ’ ’ . ’ ’ ’’ . ’ ’ ’ . ’ . ’ ’ ’ - ’ . , ’, - ’ - ’ ’, ’ ’ ’ .’ ’. ’ , ’ ’ ’ . ., . ’ ’’ .’ ’ - ’. .., ’ . . ’, - ’ . ’ , ’ - . ’ . ’ ’.. ’ ’ ,’ ’ ’. ’’ ’ ’ “” . , .., ’ . ’ ’ . ’ ’ , . .- ’-, , ’ ’ . ’. ’ , ’ ’ . ’ ’ ’.. . . ,’ ’ ’ ’ ’. . ’ , . . - - , . - , ’ . ’ . ’ ’.. . . ’ ’. ’ - . . - - . - .., . . .- -. . , . , -.- - . . . .. -,., , . , . .., , , . . . . . . , . - . . , . . , - - . , - . , . . . , . .., , , . , . ., , , . , , . -.. , . . . , . , . . . , , ,.., . . , .., . , .,. . ., . .. . , . , . - ... - - . , , , . ,. , , ,. . . . . . , . . . ,..,... , . , . , -.,, . , .. . . , . . . .., , . , .. . . .,, . . , - - -- . .-- . - -- , . .. , .-., , - . - .. , - . , . . , , , , ,,,. -, .. . . - , , . , , , , , , ,, , , , ,, ,, ,,, ,,,, , ,, ,, ,, , , , , , , , . , ,, , , , , , , , ,, ,, ,,, , , . , , , , ,,, ,, , , ,, , ,,, , , , , , , ,, , ., , , , ,, ,,, , , , , , , ,, ,,, , , , , , , , , , , ,, ,, , ,, ,, , , , , ,, , , , , - , , , , , - , ,- , - , , , , , , , ,,, , , ,, , ,, , ,, , , , , , , ,,-,,, ,, ,,,,,,,,,,,,, , , , ,, . ,, ,, , , . , , ,, , , , , , , , , , , , , , , ,,,,, , , , , , , , , ,, . ,, ,,, - ,. , . . - , . ..., , ,,.,, . , ,,- , , - . .., ,.. - .. ,,, , ,. ., ,,, , ,. . . , . ,,- - , , . . - - ,- , , , , - , , - . ..., , - - . . , ., .., , - ” . “ , “ - ” . ., ,- , , .. ., . , , , ., . .., , -.. . . .., , , , . , ,., , , . .., ,.., ,,, ,. , , , . .., , - , . , , . . , . , , , , .., . , - , ,,,-. - , . , , , , .. . ,- - ,- , , , ,., ,,, .., .., , , ,. . . .- - - - - - .-, --, -.. - -- --, . , . , -. , . -. , - - . , - - - , . , , . -..,. - - , ., -, . - - -, - - -,-. ,, . - - . -, , - . .- . , . , , .-. , .- . , . . . . ,.., .-. ., , . , . . , . . . . .,.-. , , , . . , . . .. , . -.. , . , - , .. , - - . . . ,. .. ., . , . , . . . , . , . . , . , ,. ,..,.. , , , . . , . , . . , . - - . . ,. ,.., .- , . - . - . ., .- ,. . , - . . ., . . ,..,... . - -- . ., . - ,.., . . . , , . . . .-, .. . , .. . , . . . . . . . , , .. . . , , . , . , . . . , - . , .- . . , . , - . , ,...,.. . . ,- -,- , ,.., .-. . . , , - . , , , , ., , . - , , . , . . , ,..,.. . . , , . , . , ,..,.. , . , . . . . - . . ,..,.. . . . .,.., ,-,. , , . - . . . , . . ,-. . , .- , . , , ,, . ,..,.. . . , . , . . - , . , -, . . , , - , . . ... , - ,, . , , , .. , .., ..,.., , . ., . , . , . - - - -.-. . -.., - -. - ,..,.. - . . . - , ,..,.. - . - , . - ,.., . . - . . - . - , . , . .-, - - . . - - -. -. .- , , . - ’ . .., . . , .., . . . .. , . ,.., .- . . . ..,- , . . - .., , , .., , ..,.. ,..,.. , , . - . , ,..,.. , ,. . ,. . . .. .., .. ,.., . . ,.., . ,.., . . .. . . . . .., , , . .-. ..,.. . , . , .. . . .- . ... , , . - ,..,.. , , , -. , -. , . . . - . . .- . , . . . . ,. . ..- . . , . . . . . . , . ,..,.. , ,,..,.. . . . .., , . , , , , , , , ,, , ,, ,, , ,, ,, , , , , , , , , ,, ,, ,, ,, , , , . , , ,, ,, , ,, , , , ,, , ,, , , , , , ,, , , , , . , , -,---, , , --,.. . , -, , ---, , --, , - , , ---, , --, , -- , , --,, , --, , -- , , --, ,, --, , -- , , --, , ---, , -- , , --, , ---, , -- , , --, , --,, , -- , , --, , --, ,, -- , , --, , --, , ---- . ,. , --, , --, , -- - . , , , , - ,. ,. - , . , - , - . , , . . - -, - . -, , - . , , - . , , - . , . - , - . , , , , ,,, , , - , , , , . . -, - ,. . - , , , -. , - ., -, ,. . - , -, - . . -, - . -, - . -, - , . , - , - . . - , , - , . , - -,. - . , , , - , . - , . - . - ,. - , - , . . . - . , - , - , . . - - . , - -, - . , - . . -, - -, . , - , . - , - . . -, -. , .. - , - . -, - , , , , , - . , , . - , . , - .. - , - -, . - - ,, . - -, ,, - . , . , , - , - . , -, , - . - , . , , - , . . - , . - , - . -,. - , - , .. - -,, , . - , . . - , - , . , . - , . , , - -, , . - , , , ., , - , ., , - ,-, , , , .,, . , - -, - , -. , - . , - . , - -., . -, -, . - . , , , - , . - . , . - , - , . -. , , - ., . . - , - - , . - . , - . -, - . -, , - , . - , . -. . , - . -, - . , -, -

[0002] . -. , - , . - . . -, - -, , - - . , . - , , - . - , - . . , . - , , - . -, , . - , , . . - -, - , - - . , , , - . , - , . . . - -, -. , . - , , - . - - , . - . , , - . , , , - . . -, . - , ,. - , - .-, . - - -, - . - , - - , - . . , - - . ., . - , - . -, - . , , - . , , - . ,, - . -. . , - - . , - .

[0003] . -. , - . - . - . , - . , , . , , , , - . , - . . , - , - , . - - - , -. - -,. . , - ,, - . , . . - , . - , - , . - . . -, - - .-, - , - , . - , . - . , - . , . - , . , -,, , , . - . , - ,. . - - , - - . , - - -,. . , - , , - . , . - , . . - - .-, - , - , . - , . - . , - , . . - , , , , , . . - , . - , , - . . , - , - . - , . - . , - , . - , - , . -. , . - , . . - , - , . . -, - ,-, - ,. , - - ,. - . , , , , . - - ,, - ,. - -., -. - ,, . . . - ,, . - , . - , - , . - , . - . . , - , - , . , - , . . . - , -, - , . - . . -, , , , . ,, , , ,, ,. , . , , ,, , , , , . , . , , , , .

Claims

. . . ,. , . , ,, . , . ,. . ,. . -, . ,... , . -,. . . , -, . ,.. , . , . - . , . .- - . - -, . ., . . - , . ,.. , , , ,. . , , , . . , , , .. , .. , .. . ,. . . ,. , ,. . . , , . -. , . . . ,. . . -, . -,. , , . . ,. ... , -, . ... . ,

Images