一種海洋有色溶解有機物原位監測儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于海洋環境原位監測領域，具體涉及一種海洋有色溶解有機物原位監測儀。
【背景技術】
[0002]溶解有機物代表了地球表面最大的生物反應體，組成了異養細菌的主要培養基。海洋中的溶解有機物是由浮游植物通過細菌病毒溶解、釋放、排泄、分泌產生。有色溶解有機物是溶解有機物中對紫外光譜和可見光光譜吸收的部分，主要受海洋原位生物生產、海岸陸地輸入、光化學降解、微生物消耗以及深海水層循環等控制。有色溶解有機物原位監測有助于解釋初級生產力突然降低、浮游植物轉移、藻化等現象。
[0003]目前，在有色溶解有機物傳感器方面，采用的測定方法主要包括Winkler滴定分析法，Clark溶氧電極法以及熒光淬滅法。前兩種方法不適用于海底觀測網絡的深海長期實時原位觀測的需求，本實用新型采用熒光淬滅法。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是為解決現有技術的缺陷，提供一種有色溶解有機物原位監測儀，檢測精度高、功耗低，可進行長期自容式工作，并可集成到海底觀測網平臺進行原位連續監測。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]有色溶解有機物原位監測儀包括裝置部分和設于裝置內的電路部分；其中裝置部分包括圓柱形的監測儀外殼，以及從上至下依次設于外殼內的兩個激發光源、光路結構、用于放置電路部分的線路板倉、水密接插件；電路部分包括中央處理器、信號采集模塊、數據存儲模塊、電源模塊，其中信號采集模塊包括光電二極管、電流電壓轉換電路、放大濾波電路、信號解調電路、模數轉換模塊；光電二極管的信號輸入端接收光路結構傳送的攜帶有幅度信息的熒光信號，信號輸出端與電流電壓轉換電路的信號輸入端連接；電流電壓轉換電路的信號輸出端與放大濾波電路的信號輸入端連接；放大濾波電路的信號輸出端與信號解調電路的一個信號輸入端連接；信號解調電路的信號輸出端與模數轉換模塊的信號輸入端連接；模數轉換模塊的信號輸出端與中央處理器的一個信號輸入端連接；中央處理器的另一個信號輸入端與數據存儲模塊的信號輸出端連接，一個信號輸出端與數據存儲模塊的信號輸入端連接，另一個信號輸出端與信號解調電路的另一個信號輸入端連接，又一個信號輸出端控制兩個激發光源；電源模塊為中央處理器、信號采集模塊、數據存儲模塊供電；
[0007]所述的兩個激發光源之間設有光學反應區，且激發光源的光源頭相對設置；所述的光學反應區的頂部設有遮光板，該遮光板用于避免陽光直射，光學反應區的底部與光路結構正對；所述的光路結構采用雙透鏡共軛聚焦光路結構，從上至下依次包括第一透鏡、濾光片、第二透鏡，該光路結構將激發光源發出的光在光學反應區產生的熒光匯聚到信號采集模塊；
[0008]所述的中央處理器用于控制激發光源的發射頻率、讀取模數轉換模塊的數值、對數據進行預處理以及與上位機進行通信；
[0009]所述的光電二極管用于將雙透鏡共軛聚焦光路結構傳送的攜帶幅度信息的熒光信號轉換為電流信號；
[0010]所述的電流電壓轉換電路用于將光電二極管傳輸的電流信號轉換為電壓信號；
[0011]所述的放大濾波電路用于將電流電壓轉換電路傳輸的電壓信號進行放大、濾波；
[0012]所述的信號解調電路用于將放大濾波電路輸入的信號和中央處理器產生的同步信號相互作用后，還原原始幅度信息；
[0013]所述的模數轉換模塊用于將信號解調電路傳送的模擬量轉換成以二進制數值表示的離散信號，便于中央處理器讀取；
[0014]所述的數據存儲模塊用于存儲數據信息，是中央處理器從模數轉換器讀取原始采樣值，經進一步數據處理、內部標定后將最終數據存儲在大容量Flash中。
[0015]所述的電源模塊是由大容量鋰電池和電源管理芯片組成，作為整個系統中所有電子器件的能量來源；
[0016]所述的線路板倉用于放置包含有上述各功能模塊的電路板；
[0017]所述的水密接插件用于連接電路板與上位機的通訊線路，同時又可避免線路板倉漏水。
[0018]進一步，所述兩個激發光源為直插式發光二極管，峰值波長為335nm?395nm。
[0019]進一步，所述的電源模塊采用10mAh以上的鋰離子電池。
[0020]進一步，所述的信號采集模塊中的模數轉換模塊為高精度的24位數模轉換器。
[0021]進一步，所述的數據存儲模塊中采用IMB以上的串口型Flash存儲芯片。
[0022]本實用新型的有益效果是:采用高集成模塊化的電子電路實現了一種高檢測精度、低功耗的有色溶解有機物原位監測儀。該監測儀可進行長時間的自容式工作，或者可以集成到海底觀測網平臺中進行原位連續監測，實現對海洋中的有色溶解有機物的濃度記錄和分布測定。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0024]圖2是本實用新型的檢測原理圖；
[0025]其中1-1、1-2為激發光源，2為光路結構，2-1為第一透鏡，2-2為濾光片，2-3為第二透鏡，3為線路板倉，4為水密接插件，5為光學反應區。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖進一步說明本實用新型。
[0027]如圖1所示，有色溶解有機物原位監測儀包括裝置部分和設于裝置內的電路部分；其中裝置部分圓柱形的監測儀外殼，以及設于外殼內從上至下依次設置的兩個激發光源1-1/1-2、光路結構2、線路板倉3、水密接插件4 ;電路部分包括中央處理器、信號采集模塊、數據存儲模塊、電源模塊，其中信號采集模塊包括光電二極管、電流電壓轉換電路、放大濾波電路、信號解調電路、模數轉換模塊；光電二極管的信號輸入端接收光路結構傳送的攜帶有幅度信息的熒光信號，信號輸出端與電流電壓轉換電路的信號輸入端連接；電流電壓轉換電路的信號輸出端與放大濾波電路的信號輸入端連接；放大濾波電路的信號輸出端與信號解調電路的一個信號輸入端連接；信號解調電路的信號輸出端與模數轉換模塊的信號輸入端連接；模數轉換模塊的信號輸出端與中央處理器的一個信號輸入端連接；中央處理器的另一個信號輸入端與數據存儲模塊的的信號輸出端連接，一個信號輸出端與數據存儲模塊的信號輸入端連接，另一個信號輸出端與信號解調電路的另一個信號輸入端連接，又一個信號輸出端控制兩個激發光源；電源模塊為括中央處理器、信號采集模塊、數據存儲模塊供電；
[0028]所述的兩個激發光源之間設有光學反應區5，且激發光源的光源頭相對設置；所述的光學反應區的頂部設有遮光板，該遮光板用于避免陽光直射，光學反應區的底部與光路結構正對；所述的光路結構采用雙透鏡共軛聚焦光路結構，從上至下依次包括第一透鏡2-1、濾光片2-2、第二透鏡2-3，該光路結構將光學反應區產生的熒光匯