一種在線熒光法溶解氧傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種在線熒光法溶解氧傳感器，尤其涉及一種帶過濾及線纜保護裝置的在線熒光法溶解氧傳感器，可應用于海洋水質監測、水產養殖水質監測、地表水檢測、污水生化處理工藝過程、工業廢水處理工藝過程。
【背景技術】
[0002]無論是天然水還是污水都會溶解一些氣體，其來源有以下幾個方面:空氣中的氮和氧；水中有機物分解的產物二氧化碳；水生生物的新陳代謝(如藻類等水生生物的呼吸)作用產生的氧氣和二氧化碳。溶解在水中的分子態氧稱為溶解氧(Dissolved Oxygen,DO,單位為mg/L)。
[0003]天然水體中的溶解氧含量取決于水體與大氣中氧的平衡。水中溶解氧的飽和含量與大氣壓力及氧分壓、水體溫度和含鹽量等參數有關。未受污染的水中溶解氧呈飽和狀態。當水體受污染后，由于好氧菌的存在將不斷消耗水中的溶解氧，如果得不到空氣的及時補充，則水的溶解氧就會逐漸減少，最終導致水體變質。所以把溶解氧作為水質污染程度的一項指標；溶解氧越少，表明污染程度越嚴重。當溶解氧低于4mg/L時魚類就難以生存，低于2mg/L時水體便產生臭味。
[0004]溶解氧檢測儀是測量水中溶解氧含量的儀器，從功能上分為離線式和在線式兩大類；前者用于實驗室常規分析或現場抽查測試；后者用于水處理工程或水環境監測，例如污水生化處理工藝過程、工業廢水處理工藝過程、地表水檢測、水產養殖監測等。
[0005]從測量方法分，溶氧測量有碘量法、化學電極法。而化學電極法又分為原電池法、極譜法。其中，極譜法應用較普遍，廣泛應用于各領域。碘量法測量過程復雜、周期長，適合試驗室測量。化學電極法易受水中各種雜質干擾、測量準確性低、需要定期更換電解液，使用維護都不方便。
[0006]近年來出現一種新的溶解氧測量方法一一熒光法，相對于化學電極法，熒光法測量溶解氧，在穩定性、抗干擾性、測量精度、壽命、易維護性等方面都得到了改善；在實際應用中，由于水質狀況差別較大，溶解氧探頭都需增加自清洗裝置，一般清洗時都用清洗刷，這增加了傳動機構，清洗刷對傳感器摩擦，也降低了傳感器的壽命。
[0007]以下幾篇為本領域的現有文獻:
[0008]1、一種溶解氧傳感器探頭清洗裝置(實用新型申請號201320284046)
[0009]該文獻公開了一種溶解氧傳感器探頭清洗裝置，包括清洗裝置和驅動裝置；所述清洗裝置包括噴頭、洗刷裝置和清洗液儲罐，所述噴頭和洗刷裝置通過管道與清洗液儲罐連通；所述驅動裝置包括豎直驅動裝置和水平驅動裝置，所述豎直驅動裝置的活動桿與溶解氧傳感器連接；所述水平驅動裝置的活動桿與豎直驅動裝置的主體連接；所述噴頭和洗刷裝置設于溶解氧傳感器探頭下方，所述洗刷裝置包括電機和與之連接的洗刷頭。清洗時，通過驅動裝置控制傳感器探頭處于噴頭或洗刷頭的清洗范圍內，噴頭或洗刷頭對其進行清洗，與現有技術相比，具有自動化程度高、清洗效率高等優點。
[0010]2、一種帶自動清洗功能的傳感器檢測裝置(實用新型申請號201320536040)
[0011]該文獻公開了一種有自動清潔功能的在線溶解氧檢測裝置，包括探頭和主機；該探頭具有機身、溶解氧熒光檢測組件和清潔轉刷組件，該機身形成有第一容置腔和第二容置腔，該溶解氧熒光檢測組件具有溶解氧傳感膜，該清潔轉刷組件具有減速電機和的清潔轉刷，該清潔轉刷的清潔面與溶解氧傳感膜位于同一平面并可在減速電機的帶動下清潔溶解氧傳感膜；該主機具有處理器和GPRS模塊，該處理器通過電纜與探頭相連并對溶解氧熒光檢測組件采集的數據進行運算處理，該處理器與GPRS模塊相連而以短信的方式發送至養殖管理者。本實用新型可利用轉刷來去除溶解氧熒光膜表面附著的生物，從而具有操作方便以及無生物毒性的特點。
[0012]3、一種帶有自清潔裝置的溶解氧傳感器(實用新型申請號201120485851)
[0013]該文獻公開了一種帶有自清潔裝置的溶解氧傳感器，包括溶解氧傳感器和清潔刷；其特征在于:所述的溶解氧傳感器的傳感端設有清潔刷；本實用新型的有益效果在于:將清潔刷安裝與溶解氧傳感器的周邊，及時對傳感器周邊的污物進行清洗，保證傳感器傳輸數據的準確性。
[0014]4、一種在線熒光法溶解氧分析儀(實用新型申請號201120549638)
[0015]該文獻公開了一種在線熒光法溶解氧分析儀，在線熒光法溶解氧分析儀包括主控制和探頭兩部分。其中探頭采用具有高速數據處理能力的16位的DSP芯片TMS320VC5402，主要完成數據采集和數據處理。控制器部分主芯片采用M3062FCNGP，主要完成和探頭電路以及其它外圍電路的通信以及相關的命令控制。與此同時，在線溶氧儀提供了大量能與外界進行數據交換的數據接口結構，如RS232、RS485、USB等，方便將數據快速融入其他網絡。本實用新型體積小、功耗低、成本低，且功能齊全、接口豐富，完全能滿足復雜條件下水中溶解氧含量檢測的要求。
[0016]以上文獻所公開的技術中，存在以下缺陷:
[0017]I)傳感器或探頭智能化程度不夠，需要外接變送器或儀表；
[0018]2)清潔方式復雜、不可靠，容易進水導致電器損壞，不利于深海水質監測；同時使用電機帶動，功耗高，不適合太陽能供電；
[0019]3)清潔刷對溶解氧傳感膜不間斷地磨損，影響產品的使用壽命；
[0020]4)沒有避免水體中懸浮物、小顆粒、魚、苗、卵等對溶解氧傳感膜造成的不斷沖擊和細菌微生物等附著生長繁殖，不間斷地影響測量精度，僅靠間隔時間段旋轉清洗，不能時刻保證測量精度；
[0021]5)電極引出線未加保護，當傳感器處于水下較深時，容易被拉斷或咬破。
【實用新型內容】
[0022]本實用新型要解決的技術問題是提供一種在線熒光法溶解氧傳感器，確保儀表檢測部件非工作狀態下的零磨損，避免溶液中任何摻雜物和細菌微生物等造成不良影響。
[0023]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種在線熒光法溶解氧傳感器，其特征在于，包括:測量單元、水質預過濾單元、出線電纜以及密封殼體；其中，所述測量單元包括測量光路及信號處理電路；所述水質預過濾單元包含濾網、濾網壓環、自調節承力環；所述濾網為銅網，與所述濾網壓環、所述自調節承力環配套使用；所述測量單元和所述水質預過濾單元位于所述密封殼體中，所述出線電纜位于所述密封殼體外，所述出線電纜的一端連接于所述測量單元。
[0024]本實用新型的有益效果是:采用能抑菌生長的銅網隔離，能很好地隔離水體中各種細菌微生物與溶解氧傳感膜的接觸，避免影響溶解氧傳感膜對氧通過性，并具有一定的耐沖擊力、耐壓特性，大大延長使用壽命和確保測量精度和穩定性。此外，由于不用清潔刷的方式清潔傳感器表面，而是基于銅網的預過濾技術，減少了水中雜質對測量的干擾，同時也避免水中生物的附著，提高了測量的準確性，并增加了傳感器的使用壽命；去掉了控制清潔刷的電機，也減少了傳感器的功耗。
[0025]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0026]進一步，所述水質預過濾單元還包含石英玻璃、密封圈以及連接結構，所述水質預過濾單元通過所述連接結構連接至所述密封殼體的大端，在所述自調節承力環與所述連接結構之間設有所述石英玻璃和所述密封圈。
[0027]采用上述進一步方案的有益效果是，保證了殼體內部的密封性。
[0028]進一步，所述測量光路包含熒光膜、濾光片、光電探測器、激發光源和參比光源。
[0029]采用上述進一步方案的有益效果是，利用熒光法測量溶解氧，在穩定性、抗干擾性、測量精度、壽命、易維護性等方面都得到了改善。
[0030]進一步，所述信號處理電路包含信號放大電路、溫度測量電路、微處理器控制電路、存儲電路、模擬輸出電路及數字輸出電路。
[0031]采用上述進一步方案的有益效果是，采用智能化、集成化的測量方式，測量值可通過GPRS模塊(或其他無線模塊)直接輸出至網絡；傳感器帶數據記錄功能，可存儲至少最近6個月的溶解氧及溫度值，一旦網絡出現故障時，傳感器內置的記錄可保證采集的數據連貫性；且增加了模擬輸出功能，傳感器可輸出電壓或電流信號供其他數據采集模塊采集顯不O
[0032]進一步，所述出線電纜外設有出線電纜保護套、所述出線電纜及所述出線電纜保護套通過連接件與所述測量單元相連接。
[0033]采用上述進一步方案的有益效果是，采用了保護套這一專用結構，確保安裝可靠、密封可靠，保護電纜不被海水水中魚類咬破或由于水流較急而扯斷電纜。
[0034]進一步，在所述密封殼體的小端粘結所述焚光膜。
[0035]采用上述進一步方案的有益效果是，結構緊湊、美觀實用。
【附圖說明】
[0036]圖1為本實用新型一種在線熒光法溶解氧傳感器的結構示意圖；
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