一种光学溶解氧检测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光学溶解氧检测装置及方法，装置包括：荧光膜，由钌或铂络合物制成，用475nm蓝色的光照射后发出荧光；光电接收二极管，接收荧光并将荧光转换成微弱电信号；信号放大电路，将微弱电信号放大处理后调整到模数转换器可以采集的范围；以及微控制器，实时采集模数转换器的数据，即荧光的强度；由于荧光的强度与氧气的浓度成负相关，当水体中氧气增加时，荧光的强度变弱，当水体中氧气减少时，荧光的强度增强。本发明专利技术通过荧光强度来标定水中溶解氧的浓度，本发明专利技术简单，易于批量化生产和推广。和推广。和推广。

【技术实现步骤摘要】
一种光学溶解氧检测装置及其方法


[0001]本专利技术属于光学溶解氧传感器
，具体涉及一种光学溶解氧检测装置及其方法。

技术介绍

[0002]水中溶解氧测量目前主要采用氧化还原反应法和光学测量法两种，其中光学测量法主要是利用钌或铂的络合物对水中溶解氧的淬灭效应测量的。
[0003]现有的光学测量法主要是通过测量荧光淬灭的时间长短来标定水中溶解氧的多少。由于荧光淬灭时间极短，只有纳秒级别，因此需要设计高速高精密电路，并采用高级处理器才能有效采集到荧光淬灭时间。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提供一种光学溶解氧检测方法，将水中溶解氧的测量由测量荧光淬灭时间改为测量荧光强度，通过荧光强度来标定水中溶解氧的浓度，本专利技术简单，易于批量化生产和推广。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种光学溶解氧检测装置，其特征在于,包括：
[0007]荧光膜，由钌或铂络合物制成，用475nm蓝色的光照射后发出荧光；
[0008]光电接收二极管，接收荧光并将荧光转换成微弱电信号；
[0009]信号放大电路，将微弱电信号放大处理后调整到模数转换器可以采集的范围；
[0010]以及微控制器，实时采集模数转换器的数据，即荧光的强度；由于荧光的强度与氧气的浓度成负相关，当水体中氧气增加时，荧光的强度变弱，当水体中氧气减少时，荧光的强度增强。
[0011]进一步的，所述微控制器采集荧光的强度的电压值范围为0
‑
2.5V，对应水体中饱和溶解氧的浓度，其中水体饱和溶解氧的浓度参考国标HJ506
‑
2009。
[0012]一种采用光学溶解氧检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0013]将所述检测装置置于待测水体中，用特定波长的光照射荧光膜使其发出荧光；
[0014]所述荧光被光电接收二极管接收并将其转化成电信号；以此同时电信号通过信号放大电路处理调整到模数转换器可以采集的范围，微控制器实时采集模数转换器的数据。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：
[0016]1、本专利技术荧光数据易于采集，对电路系统的要求低，只需要12位或16位模数转换器就可以实现荧光数据的采集。
[0017]2、本专利技术降低对高性能元器件的使用量，因此有效减少成本。
[0018]3、本专利技术实现方式通用，简单，易于批量化生产和推广。
[0019]4、本专利技术溶解氧浓度测量的稳定性高。
附图说明
[0020]图1为本专利技术总体结构示意图。
[0021]图2为本专利技术流程控制示意图。
具体实施方式
[0022]以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0024]下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本专利技术。
[0025]参考图1和图2，本专利技术的一种光学溶解氧检测装置,包括：
[0026]荧光膜，由钌或铂络合物制成，用475nm蓝色的光照射后发出荧光；
[0027]光电接收二极管，接收荧光并将荧光转换成微弱电信号；
[0028]信号放大电路，将微弱电信号放大处理后调整到模数转换器可以采集的范围；
[0029]以及微控制器，实时采集模数转换器的数据，即荧光的强度；由于荧光的强度与氧气的浓度成负相关，当水体中氧气增加时，荧光的强度变弱，当水体中氧气减少时，荧光的强度增强。
[0030]在一种实施例中，所述微控制器采集荧光的强度的电压值范围为0
‑
2.5V，对应水体中饱和溶解氧的浓度，其中水体饱和溶解氧的浓度参考国标HJ506
‑
2009。
[0031]本专利技术的一种采用光学溶解氧检测装置的检测方法，包括如下步骤：
[0032]将所述检测装置置于待测水体中，用特定波长的光照射荧光膜使其发出荧光；
[0033]所述荧光被光电接收二极管接收并将其转化成电信号；以此同时电信号通过信号放大电路处理调整到模数转换器可以采集的范围，微控制器实时采集模数转换器的数据。
[0034]本专利技术采用荧光强度来标定水中溶解氧的浓度大小，由于荧光法测量不需要消耗水中的氧气，因此荧光强度在溶解氧不变的情况下，是一个相对稳定的值，此时测量荧光强度就不需要考虑时间的问题，微秒或秒级别的时间采集都可以实现。由此带来的测量系统的极大简化。不仅成本降低，而且稳定性和可靠性都有提高。
[0035]此中方法依赖于光电接收二极管，放大电路和模数转换器。光电接收二极管需要选用能接收到荧光波长范围的即可。放大电路采用通用的仪表放大器，模数转换器选用通用的12位或16位模数转换器均可。
[0036]尽管上面已经示出和描述了本专利技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制，本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学溶解氧检测装置，其特征在于,包括：荧光膜，由钌或铂络合物制成，用475nm蓝色的光照射后发出荧光；光电接收二极管，接收荧光并将荧光转换成微弱电信号；信号放大电路，将微弱电信号放大处理后调整到模数转换器可以采集的范围；以及微控制器，实时采集模数转换器的数据，即荧光的强度；由于荧光的强度与氧气的浓度成负相关，当水体中氧气增加时，荧光的强度变弱，当水体中氧气减少时，荧光的强度增强。2.如权利要求1所述的一种光学溶解氧检测装置，其特征在于,所述微控制器采集荧光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王少杰，雷李辉，张海荣，林子盛，
申请(专利权)人：厦门为新智数信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：