[實用新型]水體溶解氧檢測裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920187243.5
• 申請日: 2009-08-31
• 公開（公告）號: CN201488947U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設計）人: 孫力;鮑健;王進祖;趙宇
• 申請（專利權）人: 安徽農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域：

本實用新型涉及智能電子檢測技術領域，具體來說是一種水體溶解氧檢測裝置。

背景技術：

目前測量水體溶解氧的方法主要有碘量法、電流測定法(Clark溶氧電極)和光學氧檢測法。碘量法是測定水體溶解氧含量的基準方法，也是最早用于檢測溶解氧的方法，但其檢測環(huán)節(jié)復雜，檢測時間長且不能實時、在線的檢測水質(zhì)情況；電流測定法是基于檢測電極上氧化還原反應產(chǎn)生電流的原理，該方法雖然能夠在線檢測水體溶解氧的濃度，但由于它是依靠電極本身在氧的作用下所發(fā)生的氧化還原反應來測定氧的濃度，在測量過程中需要消耗氧，因此其測量精度和響應時間都受到了擴散因素的限制(測量時被測水體必須保持一定的流速)；光學氧檢測法是基于氧對于敏感物質(zhì)產(chǎn)生的熒光具有淬滅機理，這種檢測方法的最大優(yōu)點是：在測量過程中不消耗氧，不用考慮被測水體的流速，不需要參比電極，響應時間短，不易受外界電磁場的干擾。

實用新型內(nèi)容：

本實用新型提供了一種水體溶解氧快速檢測裝置，采用吸附在硅膠上的釕(II)絡合物作為熒光指示劑嵌入硅橡膠中形成氧敏感膜；在藍光激發(fā)下發(fā)出粉紅色熒光，遇氧時熒光被動態(tài)淬滅而減弱的檢測方法，由C8051F040微控制器檢測與氧濃度對應的熒光強度信號，獲取水體溶解氧含量數(shù)據(jù)，并檢測溫度信號作為補償。該裝置還可以RS-485方式連接，并通過無線傳輸模塊將檢測的數(shù)據(jù)傳送給地面檢測中心的計算機作進一步的處理。是一種先進的方案，能夠實現(xiàn)對水中溶解氧的快速在線檢測，并且成本較低，智能化程度高，易于實現(xiàn)長期定點監(jiān)測水質(zhì)。

本實用新型的技術方案如下：

水體溶解氧檢測裝置，包括有殼體，所述的殼體底部安裝有玻璃窗(5)，玻璃窗(5)外表面貼有氧敏感熒光膜(6)，所述的玻璃窗(5)上方安裝有光激發(fā)調(diào)制部分(1)，所述的殼體上蓋板上有一光接收器安裝孔，所述的光接收器安裝孔內(nèi)安裝有光接收器OPT301(2)，所述的光接收器OPT301(2)前方的光路中依次安裝有會聚透鏡(3)、620nm窄帶濾光片(4)，所述的光激發(fā)調(diào)制部分(1)發(fā)出的光經(jīng)過貼有氧敏感熒光膜(6)的玻璃窗(5)經(jīng)氧敏感熒光膜(6)轉換成熒光后進入620nm窄帶濾光片(4)，再通過會聚透鏡(3)后射到光接收器OPT301(2)上；殼體內(nèi)還安裝有溫度測量電路(7)；所述的溫度測量電路(7)、光激發(fā)調(diào)制部分(1)、光接收器OPT301(2)連接到數(shù)據(jù)采集、處理控制電路板，數(shù)據(jù)采集、處理控制電路板安裝在殼體內(nèi)。

所述的數(shù)據(jù)采集、處理控制電路板，包括信號轉換放大部分(8)、C8051F040微控制器(9)、時鐘振蕩電路部分(10)、串行通信電平轉換電路(11)、電源電路(12)；所述信號轉換放大部分(8)為C8051F040微控制器(9)內(nèi)部集成的12位AD轉換器，使用2個通道，第一通道與接收器OPT301(2)連接，第二通道與溫度測量電路(7)連接，信號轉換放大部分(8)連接到C8051F040微控制器(9)的I/O引腳；所述的時鐘振蕩電路部分(10)是由電容C2、C3和22.1184MHZ晶振構成的，時鐘振蕩電路部分(10)連接到C8051F040微控制器(9)的晶振輸入引腳；所述的串行通信電平轉換電路(11)為C8051F040微控制器(9)串行口UART0的RXD和TXD連接到外置的無線傳輸模塊，無線傳輸模塊連接到上位計算機，串行通信電平轉換電路(11)的通信接口與C8051F040微控制器(9)的接收與發(fā)送數(shù)據(jù)I/O引腳連接；電源電路(12)為DC-DC轉換芯片HYM2576，電源電路(12)的輸入端與9V直流電相連，輸出端配以濾波電容，分別與其他各電路連接。

所述的光激發(fā)調(diào)制部分(1)是4個恒流供電的相隔90°對稱分布的發(fā)射中心波長為410nm的高亮度藍色LED組成，在系統(tǒng)中作為光源。

所述光激發(fā)調(diào)制部分(1)包括4只相隔90°對稱分布的高亮度藍色LED和由集成運算放大器、三極管組成的恒流電路，C8051F040微控制器(9)脈寬調(diào)制端口與恒流電路相連；所述溫度測量電路(7)為一溫度傳感器。

所述光激發(fā)調(diào)制部分(1)同信號轉換放大部分(8)放置于氧敏感熒光膜(6)的同一側。

本實用新型的工作原理：