一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器，包含出線電纜、傳感器主體、傳感器電極芯、磨石、推桿電機、保護罩、連接片，所述傳感器主體包含依次連接的模數轉換電路、信號放大電路、濾波電路和微控制器模塊；所述傳感器電極芯包含陽極和陰極，所述傳感器主體還包含時鐘模塊、輸入設定模塊和數據存儲模塊，可以預先設定推桿電機的工作周期，延長了傳感器電極芯的使用壽命，同時通過數據存儲模塊實時存儲，避免因傳感器故障帶來的數據丟失本實用新型的傳感器電極芯表面可自動清洗，測量精度高，不受水體污染和水流速度影響測量精度，本【具體實施方式】具有結構簡單、設置合理、制作成本低等優點。
【專利說明】
一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種溶解氧傳感器，尤其涉及一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器，屬于水質檢測領域。
【背景技術】
[0002]無論是天然水還是污水都會溶解一些氣體，其來源有以下幾個方面:空氣中的氮和氧;水中有機物分解的產物二氧化碳;水生生物的新陳代謝(如藻類等水生生物的呼吸)作用產生的氧氣和二氧化碳，溶解在水中的分子態氧稱為溶解氧。
[0003 ]天然水體中的溶解氧含量取決于水體與大氣中氧的平衡。水中溶解氧的飽和含量與大氣壓力及氧分壓、水體溫度和含鹽量等參數有關。未受污染的水中溶解氧呈飽和狀態。當水體受污染后，由于好氧菌的存在將不斷消耗水中的溶解氧，如果得不到空氣的及時補充，則水的溶解氧就會逐漸減少，最終導致水體變質。所以把溶解氧作為水質污染程度的一項指標;溶解氧越少，表明污染程度越嚴重。當溶解氧低于4mg/L時魚類就難以生存，低于2mg/L時水體便產生臭味。
[0004]溶解氧檢測儀是測量水中溶解氧含量的儀器，從功能上分為離線式和在線式兩大類;前者用于實驗室常規分析或現場抽查測試;后者用于水處理工程或水環境監測，例如污水生化處理工藝過程、工業廢水處理工藝過程、地表水檢測、水產養殖監測等。
[0005]從測量方法分，溶氧測量有碘量法、化學電極法。而化學電極法又分為原電池法、極譜法。其中，極譜法應用較普遍，廣泛應用于各領域。碘量法測量過程復雜、周期長，適合試驗室測量。化學電極法易受水中各種雜質干擾、測量準確性低、需要定期更換電解液，使用維護都不方便。
[0006]近年來出現一種新的溶解氧測量方法一一熒光法，相對于化學電極法，熒光法測量溶解氧，在穩定性、抗干擾性、測量精度、壽命、易維護性等方面都得到了改善;在實際應用中，由于水質狀況差別較大，溶解氧探頭都需增加自清洗裝置，一般清洗時都用清洗刷，這增加了傳動機構，清洗刷對傳感器摩擦，也降低了傳感器的壽命。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型所要解決的技術問題是針對【背景技術】的不足提供了一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器。
[0008]本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案
[0009]—種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器，包含出線電纜、傳感器主體、傳感器電極芯、磨石、推桿電機、保護罩、連接片，所述傳感器主體的一端與出線電纜連接，所述傳感器主桿的另一端與傳感器電極芯連接，所述傳感器主體包含依次連接的模數轉換電路、信號放大電路、濾波電路和微控制器模塊;所述傳感器電極芯包含陽極和陰極，所述磨石設置在傳感器電極芯的外周，所述磨石與推桿電機連接，所述推桿電機與微控制器模塊連接;所述磨石通過連接片與保護罩連接，所述保護罩套設在傳感器電極芯外，所述出線電纜外設有出線電纜保護套。
[0010]作為本實用新型一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器的進一步優選方案，所述傳感器主體還包含時鐘模塊、輸入設定模塊和數據存儲模塊，所述時鐘模塊、輸入設定模塊和數據存儲模塊分別連接在微控制器模塊的相應端口上。
[0011]作為本實用新型一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器的進一步優選方案，所述保護罩端部設置有透氧膜。
[0012]作為本實用新型一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器的進一步優選方案，所述保護罩為圓弧狀，且采用防腐蝕材料制成。
[0013]作為本實用新型一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器的進一步優選方案，推桿電機與微控制器模塊之間設有電機驅動。
[0014]作為本實用新型一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器的進一步優選方案，所述微控制器模塊采用AVR系列單片機。
[0015]作為本實用新型一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器的進一步優選方案，所述出線電纜保護套采用防腐材料構成。
[0016]作為本實用新型一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器的進一步優選方案，所述信號放大電路包含放大器芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻，模數轉換電路的輸出端分別連接第一電阻和第二電阻的一端，第二電阻的另一端連接放大器芯片的正極，放大器芯片的負極與第三電阻串聯后與第一電阻的另一端接地，放大器芯片的電壓輸出端連接模濾波電路的輸入端。
[0017]本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
[0018]1、本實用新型的傳感器主體還包含時鐘模塊、輸入設定模塊和數據存儲模塊，可以預先設定推桿電機的工作周期，延長了傳感器電極芯的使用壽命，同時通過數據存儲模塊實時存儲，避免因傳感器故障帶來的數據丟失；
[0019]2、本實用新型采用了保護套這一專用結構保護出線電纜，確保安裝可靠、密封可靠，保護電纜不被水中魚類咬破或由于水流較急而扯斷電纜；
[0020]3、本實用新型的傳感器電極芯表面可自動清洗，測量精度高，不受水體污染和水流速度影響測量精度，本【具體實施方式】具有結構簡單、設置合理、制作成本低等優點；
[0021]4、本實用新型的磨石通過連接片與保護罩連接，帶動保護罩上下移動，保護傳感器電極芯不受氧氣泡的影響，緩和靜止的水流和快速水流，使測量不受水流速度的影響，提高了測量精確度。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型結構圖；
[0023]圖2是本實用新型傳感器主體的結構框圖；
[0024]圖3是本實用新型信號放大電路的電路圖。
[0025]圖中標號具體如下:1_出線電纜，2-傳感器主體，3-傳感器電極芯，4-陽極，5-陰極，6-透氧膜，7-磨石，8-推桿電機，9-保護罩，10-連接片，11-出線電纜保護套。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明:
[0027]如圖1所示，一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器，包含出線電纜1、傳感器主體2、傳感器電極芯3、磨石7、推桿電機8、保護罩9、連接片10，所述傳感器主體2的一端與出線電纜I連接，所述傳感器主桿2的另一端與傳感器電極芯3連接，所述傳感器主體2包含依次連接的模數轉換電路、信號放大電路、濾波電路和微控制器模塊;所述傳感器電極芯3包含陽極4和陰極5，所述磨石7設置在傳感器電極芯3的外周，所述磨石7與推桿電機8連接，所述推桿電機8與微控制器模塊連接;所述磨石7通過連接片10與保護罩9連接，所述保護罩9套設在傳感器電極芯3外，所述出線電纜I外設有出線電纜保護套11。
[0028]所述傳感器主體還包含時鐘模塊、輸入設定模塊和數據存儲模塊，所述時鐘模塊、輸入設定模塊和數據存儲模塊分別連接在微控制器模塊的相應端口上。本實用新型的傳感器主體還包含時鐘模塊、輸入設定模塊和數據存儲模塊，可以預先設定推桿電機的工作周期，延長了傳感器電極芯的使用壽命，同時通過數據存儲模塊實時存儲，避免因傳感器故障帶來的數據丟失。所述微控制器模塊采用AVR系列單片機。
[0029]其中，所述保護罩端部設置有透氧膜，所述保護罩為圓弧狀，且采用防腐蝕材料制成。所述出線電纜保護套采用防腐材料構成:本實用新型采用了保護套這一專用結構保護出線電纜，確保安裝可靠、密封可靠，保護電纜不被水中魚類咬破或由于水流較急而扯斷電纜;本實用新型的磨石通過連接片與保護罩連接，帶動保護罩上下移動，保護傳感器電極芯不受氧氣泡的影響，緩和靜止的水流和快速水流，使測量不受水流速度的影響，提高了測量精確度。
[0030]推桿電機與微控制器模塊之間設有電機驅動，當需要清洗傳感器電極芯，微控制器模塊發送信號至電機驅動，進而帶動推桿電機，磨石7在傳感器電極芯3的外周通過推桿電機8做上下運動，磨石7不停地研磨陽極4、陰極5的表面，提高了測量精度，同時，磨石7通過連接片10與保護罩9連接，帶動保護罩9上下移動，保護傳感器電極芯3不受氧氣泡的影響，緩和靜止的水流和快速水流，使測量不受水流速度的影響，提高了測量精確度。本實用新型的傳感器電極芯表面可自動清洗，測量精度高，不受水體污染和水流速度影響測量精度，本【具體實施方式】具有結構簡單、設置合理、制作成本低等優點。
[0031]如圖2所示，所述傳感器主體包含模數轉換電路、信號放大電路、濾波電路和微控制器模塊、時鐘模塊、輸入設定模塊和數據存儲模塊;所述模數轉換電路、信號放大電路、濾波電路和微控制器模塊依次連接，所述時鐘模塊、輸入設定模塊和數據存儲模塊連接在微控制器模塊的相應端口上。
[0032]如圖3所示，所述信號放大電路包含放大器芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻，模數轉換電路的輸出端分別連接第一電阻和第二電阻的一端，第二電阻的另一端連接放大器芯片的正極，放大器芯片的負極與第三電阻串聯后與第一電阻的另一端接地，放大器芯片的電壓輸出端連接模濾波電路的輸入端。本實用新型采用此信號放大電路進行信號處理，提高了系統的穩定性。
[0033]綜上所述，本實用新型的傳感器主體還包含時鐘模塊、輸入設定模塊和數據存儲模塊，可以預先設定推桿電機的工作周期，延長了傳感器電極芯的使用壽命，同時通過數據存儲模塊實時存儲，避免因傳感器故障帶來的數據丟失;本實用新型采用了保護套這一專用結構保護出線電纜，確保安裝可靠、密封可靠，保護電纜不被水中魚類咬破或由于水流較急而扯斷電纜;本實用新型的傳感器電極芯表面可自動清洗，測量精度高，不受水體污染和水流速度影響測量精度，本【具體實施方式】具有結構簡單、設置合理、制作成本低等優點；本實用新型的磨石通過連接片與保護罩連接，帶動保護罩上下移動，保護傳感器電極芯不受氧氣泡的影響，緩和靜止的水流和快速水流，使測量不受水流速度的影響，提高了測量精確度。
[0034]本技術領域技術人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0035]以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護范圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護范圍之內。上面對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以再不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。
【主權項】
1.一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器，其特征在于:包含出線電纜、傳感器主體、傳感器電極芯、磨石、推桿電機、保護罩、連接片，所述傳感器主體的一端與出線電纜連接，所述傳感器主桿的另一端與傳感器電極芯連接，所述傳感器主體包含依次連接的模數轉換電路、信號放大電路、濾波電路和微控制器模塊;所述傳感器電極芯包含陽極和陰極，所述磨石設置在傳感器電極芯的外周，所述磨石與推桿電機連接，所述推桿電機與微控制器模塊連接;所述磨石通過連接片與保護罩連接，所述保護罩套設在傳感器電極芯外，所述出線電纜外設有出線電纜保護套。2.根據權利要求1所述的一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器，其特征在于:所述傳感器主體還包含時鐘模塊、輸入設定模塊和數據存儲模塊，所述時鐘模塊、輸入設定模塊和數據存儲模塊分別連接在微控制器模塊的相應端口上。3.根據權利要求1所述的一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器，其特征在于:所述保護罩端部設置有透氧膜。4.根據權利要求1所述的一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器，其特征在于:所述保護罩為圓弧狀，且采用防腐蝕材料制成。5.根據權利要求1所述的一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器，其特征在于:推桿電機與微控制器模塊之間設有電機驅動。6.根據權利要求1所述的一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器，其特征在于:所述微控制器模塊采用AVR系列單片機。7.根據權利要求1所述的一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器，其特征在于:所述出線電纜保護套采用防腐材料構成。8.根據權利要求1所述的一種水產養殖專用的低成本溶解氧傳感器，其特征在于:所述信號放大電路包含放大器芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻，模數轉換電路的輸出端分別連接第一電阻和第二電阻的一端，第二電阻的另一端連接放大器芯片的正極，放大器芯片的負極與第三電阻串聯后與第一電阻的另一端接地，放大器芯片的電壓輸出端連接模濾波電路的輸入端。
【文檔編號】G01N27/26GK205484181SQ201620298015
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月11日
【發明人】朱奎, 魏亞東, 李康
【申請人】南京魚博士智能科技有限公司