一种在线荧光法溶解氧传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在线荧光法溶解氧传感器，尤其涉及一种带过滤及线缆保护装置的在线荧光法溶解氧传感器，可应用于海洋水质监测、水产养殖水质监测、地表水检测、污水生化处理工艺过程、工业废水处理工艺过程。
【背景技术】
[0002]无论是天然水还是污水都会溶解一些气体，其来源有以下几个方面:空气中的氮和氧；水中有机物分解的产物二氧化碳；水生生物的新陈代谢(如藻类等水生生物的呼吸)作用产生的氧气和二氧化碳。溶解在水中的分子态氧称为溶解氧(Dissolved Oxygen,DO,单位为mg/L)。
[0003]天然水体中的溶解氧含量取决于水体与大气中氧的平衡。水中溶解氧的饱和含量与大气压力及氧分压、水体温度和含盐量等参数有关。未受污染的水中溶解氧呈饱和状态。当水体受污染后，由于好氧菌的存在将不断消耗水中的溶解氧，如果得不到空气的及时补充，则水的溶解氧就会逐渐减少，最终导致水体变质。所以把溶解氧作为水质污染程度的一项指标；溶解氧越少，表明污染程度越严重。当溶解氧低于4mg/L时鱼类就难以生存，低于2mg/L时水体便产生臭味。
[0004]溶解氧检测仪是测量水中溶解氧含量的仪器，从功能上分为离线式和在线式两大类；前者用于实验室常规分析或现场抽查测试；后者用于水处理工程或水环境监测，例如污水生化处理工艺过程、工业废水处理工艺过程、地表水检测、水产养殖监测等。
[0005]从测量方法分，溶氧测量有碘量法、化学电极法。而化学电极法又分为原电池法、极谱法。其中，极谱法应用较普遍，广泛应用于各领域。碘量法测量过程复杂、周期长，适合试验室测量。化学电极法易受水中各种杂质干扰、测量准确性低、需要定期更换电解液，使用维护都不方便。
[0006]近年来出现一种新的溶解氧测量方法一一荧光法，相对于化学电极法，荧光法测量溶解氧，在稳定性、抗干扰性、测量精度、寿命、易维护性等方面都得到了改善；在实际应用中，由于水质状况差别较大，溶解氧探头都需增加自清洗装置，一般清洗时都用清洗刷，这增加了传动机构，清洗刷对传感器摩擦，也降低了传感器的寿命。
[0007]以下几篇为本领域的现有文献:
[0008]1、一种溶解氧传感器探头清洗装置(实用新型申请号201320284046)
[0009]该文献公开了一种溶解氧传感器探头清洗装置，包括清洗装置和驱动装置；所述清洗装置包括喷头、洗刷装置和清洗液储罐，所述喷头和洗刷装置通过管道与清洗液储罐连通；所述驱动装置包括竖直驱动装置和水平驱动装置，所述竖直驱动装置的活动杆与溶解氧传感器连接；所述水平驱动装置的活动杆与竖直驱动装置的主体连接；所述喷头和洗刷装置设于溶解氧传感器探头下方，所述洗刷装置包括电机和与之连接的洗刷头。清洗时，通过驱动装置控制传感器探头处于喷头或洗刷头的清洗范围内，喷头或洗刷头对其进行清洗，与现有技术相比，具有自动化程度高、清洗效率高等优点。
[0010]2、一种带自动清洗功能的传感器检测装置(实用新型申请号201320536040)
[0011]该文献公开了一种有自动清洁功能的在线溶解氧检测装置，包括探头和主机；该探头具有机身、溶解氧荧光检测组件和清洁转刷组件，该机身形成有第一容置腔和第二容置腔，该溶解氧荧光检测组件具有溶解氧传感膜，该清洁转刷组件具有减速电机和的清洁转刷，该清洁转刷的清洁面与溶解氧传感膜位于同一平面并可在减速电机的带动下清洁溶解氧传感膜；该主机具有处理器和GPRS模块，该处理器通过电缆与探头相连并对溶解氧荧光检测组件采集的数据进行运算处理，该处理器与GPRS模块相连而以短信的方式发送至养殖管理者。本实用新型可利用转刷来去除溶解氧荧光膜表面附着的生物，从而具有操作方便以及无生物毒性的特点。
[0012]3、一种带有自清洁装置的溶解氧传感器(实用新型申请号201120485851)
[0013]该文献公开了一种带有自清洁装置的溶解氧传感器，包括溶解氧传感器和清洁刷；其特征在于:所述的溶解氧传感器的传感端设有清洁刷；本实用新型的有益效果在于:将清洁刷安装与溶解氧传感器的周边，及时对传感器周边的污物进行清洗，保证传感器传输数据的准确性。
[0014]4、一种在线荧光法溶解氧分析仪(实用新型申请号201120549638)
[0015]该文献公开了一种在线荧光法溶解氧分析仪，在线荧光法溶解氧分析仪包括主控制和探头两部分。其中探头采用具有高速数据处理能力的16位的DSP芯片TMS320VC5402，主要完成数据采集和数据处理。控制器部分主芯片采用M3062FCNGP，主要完成和探头电路以及其它外围电路的通信以及相关的命令控制。与此同时，在线溶氧仪提供了大量能与外界进行数据交换的数据接口结构，如RS232、RS485、USB等，方便将数据快速融入其他网络。本实用新型体积小、功耗低、成本低，且功能齐全、接口丰富，完全能满足复杂条件下水中溶解氧含量检测的要求。
[0016]以上文献所公开的技术中，存在以下缺陷:
[0017]I)传感器或探头智能化程度不够，需要外接变送器或仪表；
[0018]2)清洁方式复杂、不可靠，容易进水导致电器损坏，不利于深海水质监测；同时使用电机带动，功耗高，不适合太阳能供电；
[0019]3)清洁刷对溶解氧传感膜不间断地磨损，影响产品的使用寿命；
[0020]4)没有避免水体中悬浮物、小颗粒、鱼、苗、卵等对溶解氧传感膜造成的不断冲击和细菌微生物等附着生长繁殖，不间断地影响测量精度，仅靠间隔时间段旋转清洗，不能时刻保证测量精度；
[0021]5)电极引出线未加保护，当传感器处于水下较深时，容易被拉断或咬破。
【实用新型内容】
[0022]本实用新型要解决的技术问题是提供一种在线荧光法溶解氧传感器，确保仪表检测部件非工作状态下的零磨损，避免溶液中任何掺杂物和细菌微生物等造成不良影响。
[0023]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种在线荧光法溶解氧传感器，其特征在于，包括:测量单元、水质预过滤单元、出线电缆以及密封壳体；其中，所述测量单元包括测量光路及信号处理电路；所述水质预过滤单元包含滤网、滤网压环、自调节承力环；所述滤网为铜网，与所述滤网压环、所述自调节承力环配套使用；所述测量单元和所述水质预过滤单元位于所述密封壳体中，所述出线电缆位于所述密封壳体外，所述出线电缆的一端连接于所述测量单元。
[0024]本实用新型的有益效果是:采用能抑菌生长的铜网隔离，能很好地隔离水体中各种细菌微生物与溶解氧传感膜的接触，避免影响溶解氧传感膜对氧通过性，并具有一定的耐冲击力、耐压特性，大大延长使用寿命和确保测量精度和稳定性。此外，由于不用清洁刷的方式清洁传感器表面，而是基于铜网的预过滤技术，减少了水中杂质对测量的干扰，同时也避免水中生物的附着，提高了测量的准确性，并增加了传感器的使用寿命；去掉了控制清洁刷的电机，也减少了传感器的功耗。
[0025]在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0026]进一步，所述水质预过滤单元还包含石英玻璃、密封圈以及连接结构，所述水质预过滤单元通过所述连接结构连接至所述密封壳体的大端，在所述自调节承力环与所述连接结构之间设有所述石英玻璃和所述密封圈。
[0027]采用上述进一步方案的有益效果是，保证了壳体内部的密封性。
[0028]进一步，所述测量光路包含荧光膜、滤光片、光电探测器、激发光源和参比光源。
[0029]采用上述进一步方案的有益效果是，利用荧光法测量溶解氧，在稳定性、抗干扰性、测量精度、寿命、易维护性等方面都得到了改善。
[0030]进一步，所述信号处理电路包含信号放大电路、温度测量电路、微处理器控制电路、存储电路、模拟输出电路及数字输出电路。
[0031]采用上述进一步方案的有益效果是，采用智能化、集成化的测量方式，测量值可通过GPRS模块(或其他无线模块)直接输出至网络；传感器带数据记录功能，可存储至少最近6个月的溶解氧及温度值，一旦网络出现故障时，传感器内置的记录可保证采集的数据连贯性；且增加了模拟输出功能，传感器可输出电压或电流信号供其他数据采集模块采集显不O
[0032]进一步，所述出线电缆外设有出线电缆保护套、所述出线电缆及所述出线电缆保护套通过连接件与所述测量单元相连接。
[0033]采用上述进一步方案的有益效果是，采用了保护套这一专用结构，确保安装可靠、密封可靠，保护电缆不被海水水中鱼类咬破或由于水流较急而扯断电缆。
[0034]进一步，在所述密封壳体的小端粘结所述焚光膜。
[0035]采用上述进一步方案的有益效果是，结构紧凑、美观实用。
【附图说明】
[0036]图1为本实用新型一种在线荧光法溶解氧传感器的结构示意图；
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