[發(fā)明專利]一種溶解氧芯片傳感器自校準系統(tǒng)及自校準方法

在審

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• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114252492A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金春潔;孫銘銳;劉虎
• 申請（專利權(quán)）人: 青島羅博飛海洋技術(shù)有限公司;廣東芯閱科技有限公司
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所(普通合伙) 37104
• 代理人: 付麗麗

1.一種溶解氧芯片傳感器自校準系統(tǒng)，其特征在于：包括外殼，外殼內(nèi)由隔板分隔為無氧區(qū)和空氣區(qū)，在無氧區(qū)內(nèi)設(shè)置傳感器艙，機械控制單元和采集電路數(shù)據(jù)處理單元，在空氣區(qū)內(nèi)設(shè)置傳感器通道，該通道的一端與傳感器艙連接，另一端通向殼體外，在傳感器艙內(nèi)放置兩片以上的溶解氧芯片傳感器，機械控制單元根據(jù)指令逐片將溶解氧芯片傳感器從通道推出殼體外，采集電路數(shù)據(jù)處理單元分別采集溶解氧芯片傳感器在無氧區(qū)和空氣區(qū)的讀數(shù)，并上傳給上位機。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述溶解氧芯片傳感器自校準系統(tǒng)，其特征在于：在無氧區(qū)內(nèi)充入氮氣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述溶解氧芯片傳感器自校準系統(tǒng)，其特征在于：通道另一端通向殼體外的海水或者測試樣品。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述溶解氧芯片傳感器自校準系統(tǒng)，其特征在于：無氧區(qū)內(nèi)的氮氣壓強P1＞空氣區(qū)內(nèi)的空氣壓強P2＞海水或者測試樣品的壓強P3。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述溶解氧芯片傳感器自校準系統(tǒng)，其特征在于：溶解氧芯片傳感器自校準系統(tǒng)，包括外殼，外殼內(nèi)由隔板分隔為無氧區(qū)和空氣區(qū)，傳感器腔3固定在無氧區(qū)且前端抵靠隔板，傳感器通道固定在空氣區(qū)且后端抵靠隔板，傳感器通道前端外壁與外殼密封連接，傳感器腔與傳感器通道相連通形成筒狀結(jié)構(gòu)，待用傳感器在傳感器腔內(nèi)首尾相連依次放置，工作傳感器置于傳感器通道內(nèi)，且最前端的待用傳感器前端抵靠工作傳感器的后端，兩密封圈固定在傳感器外壁前端和后端設(shè)置的凹槽內(nèi)，且密封圈抵靠在筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)壁上，傳感器包括傳感器底座、傳感器芯體、對齊凸起、對齊凹槽和信號傳輸導(dǎo)電引腳，傳感器芯體固定在傳感器底座上，在傳感器底座前后兩端分別固定設(shè)置對齊凹槽和對齊凸起，一個傳感器的對齊凸起插入后面相鄰的傳感器的對齊凹槽內(nèi)，在傳感器底座底部沿圓周方向均勻設(shè)置若干個信號傳輸導(dǎo)電引腳，信號傳輸導(dǎo)電引腳與傳感器芯體連接，在傳感器通道內(nèi)壁前端沿圓周方向均勻設(shè)置若干個第一信號接收導(dǎo)電彈片，在傳感器通道內(nèi)壁中部沿圓周方向均勻設(shè)置若干個第二信號接收導(dǎo)電彈片，且在傳感器通道中間位置開設(shè)若干透氣孔，使傳感器通道內(nèi)充滿空氣，在傳感器腔內(nèi)壁前端沿圓周方向均勻設(shè)置若干個第三信號接收導(dǎo)電彈片，第一信號接收導(dǎo)電彈片、第二信號接收導(dǎo)電彈片和第三信號接收導(dǎo)電彈片均與信號傳輸導(dǎo)電引腳相對應(yīng)，當傳感器處于完全處于傳感器通道內(nèi)，信號傳輸導(dǎo)電引腳與第一信號接收導(dǎo)電彈片接觸連接，傳感器檢測殼體外的溶解氧值，當傳感器一部分置于傳感器腔，一部分置于傳感器通道，信號傳輸導(dǎo)電引腳與第二信號接收導(dǎo)電彈片接觸連接，傳感器檢測空氣區(qū)的溶氧值，當傳感器處于傳感器腔最前端，信號傳輸導(dǎo)電引腳與第三信號接收導(dǎo)電彈片接觸連接，傳感器檢測無氧區(qū)的溶解氧值，第一信號接收導(dǎo)電彈片、第二信號接收導(dǎo)電彈片和第三信號接收導(dǎo)電彈片均與傳感器腔外側(cè)的采集電路數(shù)據(jù)處理單元連接，將傳感器檢測信號發(fā)送到采集電路數(shù)據(jù)處理單元。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述溶解氧芯片傳感器自校準系統(tǒng)，其特征在于：機械控制單元置于無氧區(qū)，機械控制單元包括電機和電機推桿，電機與電機推桿連接，電機推桿自由端伸入傳感器腔內(nèi)，推動傳感器腔內(nèi)的傳感器向前移動。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述溶解氧芯片傳感器自校準系統(tǒng)，其特征在于：靠近傳感器通道的殼體一端與回收網(wǎng)連接，傳感器通道與回收網(wǎng)連通。

8.一種溶解氧芯片傳感器自校準方法，使用權(quán)利要求1所述的自校準系統(tǒng)，其特征在于：在機械控制單元將一片溶解氧芯片傳感器從傳感器艙沿著通道推出殼體外的過程中，采集電路數(shù)據(jù)處理單元分別采集該片溶解氧芯片傳感器在無氧區(qū)和空氣區(qū)的讀數(shù)并上傳給上位機，上位機將無氧區(qū)的讀數(shù)作為零點校準點，空氣區(qū)的讀數(shù)作為飽和點校準點，通過與理論值比較，自動求出該片溶解氧芯片傳感器的校正系數(shù)，完成溶解氧芯片傳感器自校準。