一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器，包含出线电缆、传感器主体、传感器电极芯、磨石、推杆电机、保护罩、连接片，所述传感器主体包含依次连接的模数转换电路、信号放大电路、滤波电路和微控制器模块；所述传感器电极芯包含阳极和阴极，所述传感器主体还包含时钟模块、输入设定模块和数据存储模块，可以预先设定推杆电机的工作周期，延长了传感器电极芯的使用寿命，同时通过数据存储模块实时存储，避免因传感器故障带来的数据丢失本实用新型的传感器电极芯表面可自动清洗，测量精度高，不受水体污染和水流速度影响测量精度，本【具体实施方式】具有结构简单、设置合理、制作成本低等优点。
【专利说明】
一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种溶解氧传感器，尤其涉及一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器，属于水质检测领域。
【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。
[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。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是针对【背景技术】的不足提供了一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器。
[0008]本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案
[0009]—种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器，包含出线电缆、传感器主体、传感器电极芯、磨石、推杆电机、保护罩、连接片，所述传感器主体的一端与出线电缆连接，所述传感器主杆的另一端与传感器电极芯连接，所述传感器主体包含依次连接的模数转换电路、信号放大电路、滤波电路和微控制器模块;所述传感器电极芯包含阳极和阴极，所述磨石设置在传感器电极芯的外周，所述磨石与推杆电机连接，所述推杆电机与微控制器模块连接;所述磨石通过连接片与保护罩连接，所述保护罩套设在传感器电极芯外，所述出线电缆外设有出线电缆保护套。
[0010]作为本实用新型一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器的进一步优选方案，所述传感器主体还包含时钟模块、输入设定模块和数据存储模块，所述时钟模块、输入设定模块和数据存储模块分别连接在微控制器模块的相应端口上。
[0011]作为本实用新型一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器的进一步优选方案，所述保护罩端部设置有透氧膜。
[0012]作为本实用新型一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器的进一步优选方案，所述保护罩为圆弧状，且采用防腐蚀材料制成。
[0013]作为本实用新型一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器的进一步优选方案，推杆电机与微控制器模块之间设有电机驱动。
[0014]作为本实用新型一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器的进一步优选方案，所述微控制器模块采用AVR系列单片机。
[0015]作为本实用新型一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器的进一步优选方案，所述出线电缆保护套采用防腐材料构成。
[0016]作为本实用新型一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器的进一步优选方案，所述信号放大电路包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻，模数转换电路的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接模滤波电路的输入端。
[0017]本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
[0018]1、本实用新型的传感器主体还包含时钟模块、输入设定模块和数据存储模块，可以预先设定推杆电机的工作周期，延长了传感器电极芯的使用寿命，同时通过数据存储模块实时存储，避免因传感器故障带来的数据丢失；
[0019]2、本实用新型采用了保护套这一专用结构保护出线电缆，确保安装可靠、密封可靠，保护电缆不被水中鱼类咬破或由于水流较急而扯断电缆；
[0020]3、本实用新型的传感器电极芯表面可自动清洗，测量精度高，不受水体污染和水流速度影响测量精度，本【具体实施方式】具有结构简单、设置合理、制作成本低等优点；
[0021]4、本实用新型的磨石通过连接片与保护罩连接，带动保护罩上下移动，保护传感器电极芯不受氧气泡的影响，缓和静止的水流和快速水流，使测量不受水流速度的影响，提高了测量精确度。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型结构图；
[0023]图2是本实用新型传感器主体的结构框图；
[0024]图3是本实用新型信号放大电路的电路图。
[0025]图中标号具体如下:1_出线电缆，2-传感器主体，3-传感器电极芯，4-阳极，5-阴极，6-透氧膜，7-磨石，8-推杆电机，9-保护罩，10-连接片，11-出线电缆保护套。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明:
[0027]如图1所示，一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器，包含出线电缆1、传感器主体2、传感器电极芯3、磨石7、推杆电机8、保护罩9、连接片10，所述传感器主体2的一端与出线电缆I连接，所述传感器主杆2的另一端与传感器电极芯3连接，所述传感器主体2包含依次连接的模数转换电路、信号放大电路、滤波电路和微控制器模块;所述传感器电极芯3包含阳极4和阴极5，所述磨石7设置在传感器电极芯3的外周，所述磨石7与推杆电机8连接，所述推杆电机8与微控制器模块连接;所述磨石7通过连接片10与保护罩9连接，所述保护罩9套设在传感器电极芯3外，所述出线电缆I外设有出线电缆保护套11。
[0028]所述传感器主体还包含时钟模块、输入设定模块和数据存储模块，所述时钟模块、输入设定模块和数据存储模块分别连接在微控制器模块的相应端口上。本实用新型的传感器主体还包含时钟模块、输入设定模块和数据存储模块，可以预先设定推杆电机的工作周期，延长了传感器电极芯的使用寿命，同时通过数据存储模块实时存储，避免因传感器故障带来的数据丢失。所述微控制器模块采用AVR系列单片机。
[0029]其中，所述保护罩端部设置有透氧膜，所述保护罩为圆弧状，且采用防腐蚀材料制成。所述出线电缆保护套采用防腐材料构成:本实用新型采用了保护套这一专用结构保护出线电缆，确保安装可靠、密封可靠，保护电缆不被水中鱼类咬破或由于水流较急而扯断电缆;本实用新型的磨石通过连接片与保护罩连接，带动保护罩上下移动，保护传感器电极芯不受氧气泡的影响，缓和静止的水流和快速水流，使测量不受水流速度的影响，提高了测量精确度。
[0030]推杆电机与微控制器模块之间设有电机驱动，当需要清洗传感器电极芯，微控制器模块发送信号至电机驱动，进而带动推杆电机，磨石7在传感器电极芯3的外周通过推杆电机8做上下运动，磨石7不停地研磨阳极4、阴极5的表面，提高了测量精度，同时，磨石7通过连接片10与保护罩9连接，带动保护罩9上下移动，保护传感器电极芯3不受氧气泡的影响，缓和静止的水流和快速水流，使测量不受水流速度的影响，提高了测量精确度。本实用新型的传感器电极芯表面可自动清洗，测量精度高，不受水体污染和水流速度影响测量精度，本【具体实施方式】具有结构简单、设置合理、制作成本低等优点。
[0031]如图2所示，所述传感器主体包含模数转换电路、信号放大电路、滤波电路和微控制器模块、时钟模块、输入设定模块和数据存储模块;所述模数转换电路、信号放大电路、滤波电路和微控制器模块依次连接，所述时钟模块、输入设定模块和数据存储模块连接在微控制器模块的相应端口上。
[0032]如图3所示，所述信号放大电路包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻，模数转换电路的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接模滤波电路的输入端。本实用新型采用此信号放大电路进行信号处理，提高了系统的稳定性。
[0033]综上所述，本实用新型的传感器主体还包含时钟模块、输入设定模块和数据存储模块，可以预先设定推杆电机的工作周期，延长了传感器电极芯的使用寿命，同时通过数据存储模块实时存储，避免因传感器故障带来的数据丢失;本实用新型采用了保护套这一专用结构保护出线电缆，确保安装可靠、密封可靠，保护电缆不被水中鱼类咬破或由于水流较急而扯断电缆;本实用新型的传感器电极芯表面可自动清洗，测量精度高，不受水体污染和水流速度影响测量精度，本【具体实施方式】具有结构简单、设置合理、制作成本低等优点；本实用新型的磨石通过连接片与保护罩连接，带动保护罩上下移动，保护传感器电极芯不受氧气泡的影响，缓和静止的水流和快速水流，使测量不受水流速度的影响，提高了测量精确度。
[0034]本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0035]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器，其特征在于:包含出线电缆、传感器主体、传感器电极芯、磨石、推杆电机、保护罩、连接片，所述传感器主体的一端与出线电缆连接，所述传感器主杆的另一端与传感器电极芯连接，所述传感器主体包含依次连接的模数转换电路、信号放大电路、滤波电路和微控制器模块;所述传感器电极芯包含阳极和阴极，所述磨石设置在传感器电极芯的外周，所述磨石与推杆电机连接，所述推杆电机与微控制器模块连接;所述磨石通过连接片与保护罩连接，所述保护罩套设在传感器电极芯外，所述出线电缆外设有出线电缆保护套。2.根据权利要求1所述的一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器，其特征在于:所述传感器主体还包含时钟模块、输入设定模块和数据存储模块，所述时钟模块、输入设定模块和数据存储模块分别连接在微控制器模块的相应端口上。3.根据权利要求1所述的一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器，其特征在于:所述保护罩端部设置有透氧膜。4.根据权利要求1所述的一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器，其特征在于:所述保护罩为圆弧状，且采用防腐蚀材料制成。5.根据权利要求1所述的一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器，其特征在于:推杆电机与微控制器模块之间设有电机驱动。6.根据权利要求1所述的一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器，其特征在于:所述微控制器模块采用AVR系列单片机。7.根据权利要求1所述的一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器，其特征在于:所述出线电缆保护套采用防腐材料构成。8.根据权利要求1所述的一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器，其特征在于:所述信号放大电路包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻，模数转换电路的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接模滤波电路的输入端。
【文档编号】G01N27/26GK205484181SQ201620298015
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】朱奎, 魏亚东, 李康
【申请人】南京鱼博士智能科技有限公司