檢測水中溶解氧的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及傳感器測量技術領域，具體涉及一種檢測水中溶解氧的方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 溶解氧（Dissolved Oxygen)是指溶解于水中分子狀態的氧，用DO表示。溶解氧 是水生生物生存必不可少的條件。我國是一個水產大國，總產量已多年穩居世界首位，養殖 產量占世界的70%以上。對于水產養殖業來說，水體溶解氧對生物如魚類的生存有著至關 重要的影響，當溶解氧低于3mg/L時，就會引起魚類窒息死亡。對于人類來說，健康的飲用 水中溶解氧含量不得小于6mg/L。在水產養殖過程中，溶解氧（DO)含量是制約魚類生長的 重要因素之一。通常情況，自然水體中的溶解氧含量接近飽和狀態，所以水中生物不會因缺 氧而受到生存的威脅，而養殖水體不同，由于水產品的密度的提高、餌料的增加、微生物的 大量繁殖以及換水條件的限制等因素打破了原有的溶解氧平衡，經常出現缺氧情況，會嚴 重影響養殖生物的生長、生存和繁殖。水中溶解氧是一個非常重要的水質參數，直接關系到 水產品的良好生長，對于養殖業現場檢測具有重要的意義。現有的溶解氧的檢測裝置和方 法往往沒有補償校正或者僅僅有溫度補償校正，而水中的鹽分和環境的大氣壓也會對水的 溶氧量產生較大的影響，現有技術未進行鹽度和大氣壓補償校正，因而測得的溶解氧濃度 的準確性較低。
【發明內容】
[0003] 有鑒于此，本發明實施例提供一種檢測水中溶解氧的方法及裝置，能夠提高待測 水體溶解氧濃度測量的準確性。
[0004] 為此目的，本發明提出一種檢測水中溶解氧的裝置，包括：
[0005] 信號源模塊、測量模塊、信號調理模塊和數據處理模塊；其中，
[0006] 所述信號源模塊，用于為所述測量模塊提供交流電流信號源和恒流電流信號源；
[0007] 所述測量模塊，用于測量待測水體中的溶解氧濃度信號、所述待測水體的溫度信 號、所述待測水體的電導率信號和當前環境的大氣壓信號；
[0008] 所述信號調理模塊，用于對所述溶解氧濃度信號進行處理，得到所述待測水體中 的溶解氧濃度電壓信號，對所述溫度信號進行處理，得到所述待測水體的溫度電壓信號，對 所述電導率信號進行處理，得到所述待測水體的電導率電壓信號，對所述當前環境的大氣 壓信號進行處理，得到所述當前環境的大氣壓電壓信號；
[0009] 所述數據處理模塊，用于根據所述溶解氧濃度電壓信號計算所述待測水體中的溶 解氧濃度，并根據預先存儲的溫度補償校正參數、鹽度補償校正參數和大氣壓補償校正參 數對所述待測水體中的溶解氧濃度進行補償校正，得到補償校正后的溶解氧濃度。
[0010] 另一方面，本發明提出一種檢測水中溶解氧的方法，包括：
[0011] 測量待測水體中的溶解氧濃度信號、所述待測水體的溫度信號、所述待測水體的 電導率信號和當前環境的大氣壓信號；
[0012] 對所述溶解氧濃度信號進行處理，得到所述待測水體中的溶解氧濃度電壓信號， 對所述溫度信號進行處理，得到所述待測水體的溫度電壓信號，對所述電導率信號進行處 理，得到所述待測水體的電導率電壓信號，對所述當前環境的大氣壓信號進行處理，得到所 述當前環境的大氣壓電壓信號；
[0013] 根據所述溶解氧濃度電壓信號計算所述待測水體中的溶解氧濃度，并根據預先存 儲的溫度補償校正參數、鹽度補償校正參數和大氣壓補償校正參數對所述待測水體中的溶 解氧濃度進行補償校正，得到補償校正后的溶解氧濃度。
[0014] 本發明實施例所述的檢測水中溶解氧的方法及裝置，通過獲取待測水體中的溶解 氧濃度電壓信號，根據所述溶解氧濃度電壓信號計算所述待測水體中的溶解氧濃度，并利 用溫度補償校正參數、鹽度補償校正參數和大氣壓補償校正參數對待測水體中的溶解氧濃 度進行補償校正，得到補償校正后的溶解氧濃度，相較于現有的沒有補償校正或者僅僅有 溫度補償校正的溶解氧檢測方法和裝置，能夠提高待測水體溶解氧濃度測量的準確性。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明檢測水中溶解氧的裝置一實施例的方框結構示意圖；
[0016] 圖2為本發明檢測水中溶解氧的裝置另一實施例的外部結構示意圖；
[0017] 圖3為本發明檢測水中溶解氧的裝置又一實施例的分解結構示意圖；
[0018] 圖4為本發明檢測水中溶解氧的裝置又一實施例的剖視圖；
[0019] 圖5為本發明檢測水中溶解氧的方法一實施例的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例 中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本發明 一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有 做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0021] 如圖1所示，本實施例公開一種檢測水中溶解氧的裝置，包括：
[0022] 信號源模塊（1)、測量模塊（2)、信號調理模塊（3)和數據處理模塊（5);其中，
[0023] 所述信號源模塊（1)，用于為所述測量模塊提供交流電流信號源和恒流電流信號 源；
[0024] 所述測量模塊（2)，用于測量待測水體中的溶解氧濃度信號、所述待測水體的溫度 信號、所述待測水體的電導率信號和當前環境的大氣壓信號；
[0025] 所述信號調理模塊（3)，用于對所述溶解氧濃度信號進行處理，得到所述待測水體 中的溶解氧濃度電壓信號，對所述溫度信號進行處理，得到所述待測水體的溫度電壓信號， 對所述電導率信號進行處理，得到所述待測水體的電導率電壓信號，對所述當前環境的大 氣壓信號進行處理，得到所述當前環境的大氣壓電壓信號；
[0026] 所述數據處理模塊（5)，用于根據所述溶解氧濃度電壓信號計算所述待測水體中 的溶解氧濃度，并根據預先存儲的溫度補償校正參數、鹽度補償校正參數和大氣壓補償校 正參數對所述待測水體中的溶解氧濃度進行補償校正，得到補償校正后的溶解氧濃度。
[0027] 本發明實施例所述的檢測水中溶解氧的裝置，通過獲取待測水體中的溶解氧濃度 電壓信號，根據所述溶解氧濃度電壓信號計算所述待測水體中的溶解氧濃度，并利用溫度 補償校正參數、鹽度補償校正參數和大氣壓補償校正參數對待測水體中的溶解氧濃度進行 補償校正，得到補償校正后的溶解氧濃度，相較于現有的沒有補償校正或者僅僅有溫度補 償校正的溶解氧檢測方法和裝置，能夠提高待測水體溶解氧濃度測量的準確性。
[0028] 下面對本發明一實施例的具體結構進行詳細說明。
[0029] 圖1至圖4中，1為信號源模塊，2為測量模塊，3為信號調理模塊，4為多路開關，5 為數據處理模塊，6為GPRS模塊，7為電源模塊，8為交流電流源，9為恒流電流源，10為溶解 氧探頭，11為熱敏電阻，12為四電極電導率探頭，13為壓力探頭，14為電流轉換放大電路， 15為濾波放大電路，16為峰值檢波放大電路，17為差分放大電路，18為TEDS存儲器，19為 STM8單片機，20為MC55, 21為電源管理子模塊，22為電源子模塊，23為天線，24為后蓋，25 為圓盤，26為接線盒，27為接線盒密封圈（使接線盒（26)與接線盒底座（28)密封連接，防 止被測水體進入接線盒影響測量），28為接線盒底座，29為柵格密封圈，30為透氣膜，31為 絲網，32為透氣膜墊片，33為柵格，34為圓形進水孔，35為蓄電池，36為陽電極，37為陰電 極，38為電解質，39為電壓電極，40為上部電流電極，41為下部電流電極，42為超聲波發生 器，43為振動膜，44為振動膜壓蓋，45為透氣膜壓蓋（覆蓋在透氣膜墊片（32)上面，用來固 定透氣膜，絲網和墊片，防止透氣膜脫落和變形），46為變送線路板，47為腔體，48為壓敏電 阻。
[0030] 信號源模塊（1)，包括交流電流源（8)和恒流電流源（9)，分別給所述四電極電導 率探頭（12)和壓力探頭（13)供電，所述電源管理子模塊（21)在STM8單片機（19)控制下 提供給信號源模塊（1)脈沖電流源和電壓源。
[0031] 測量模塊（2)，包括溶解氧探頭（10)、熱敏電阻（11)、四電極電導率探頭（12)和壓 力探頭（13)，其中溶解氧探頭（6)包括銀陰極（37)和鉛陽極（36)，當所述傳感器測量水中 溶解氧時，水中的氧氣經過透