[发明专利]一种水产养殖专用的低成本溶解氧传感器

说明书

技术领域

本发明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

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。

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。

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。

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。

近年来出现一种新的溶解氧测量方法——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。

发明内容

本发明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。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案

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。

作为本发明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。

作为本发明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。

作为本发明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。

作为本发明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。

作为本发明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。

作为本发明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。

作为本发明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。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：