检测水中溶解氧的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及传感器测量技术领域，具体涉及一种检测水中溶解氧的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 溶解氧（Dissolved Oxygen)是指溶解于水中分子状态的氧，用DO表示。溶解氧 是水生生物生存必不可少的条件。我国是一个水产大国，总产量已多年稳居世界首位，养殖 产量占世界的70%以上。对于水产养殖业来说，水体溶解氧对生物如鱼类的生存有着至关 重要的影响，当溶解氧低于3mg/L时，就会引起鱼类窒息死亡。对于人类来说，健康的饮用 水中溶解氧含量不得小于6mg/L。在水产养殖过程中，溶解氧（DO)含量是制约鱼类生长的 重要因素之一。通常情况，自然水体中的溶解氧含量接近饱和状态，所以水中生物不会因缺 氧而受到生存的威胁，而养殖水体不同，由于水产品的密度的提高、饵料的增加、微生物的 大量繁殖以及换水条件的限制等因素打破了原有的溶解氧平衡，经常出现缺氧情况，会严 重影响养殖生物的生长、生存和繁殖。水中溶解氧是一个非常重要的水质参数，直接关系到 水产品的良好生长，对于养殖业现场检测具有重要的意义。现有的溶解氧的检测装置和方 法往往没有补偿校正或者仅仅有温度补偿校正，而水中的盐分和环境的大气压也会对水的 溶氧量产生较大的影响，现有技术未进行盐度和大气压补偿校正，因而测得的溶解氧浓度 的准确性较低。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明实施例提供一种检测水中溶解氧的方法及装置，能够提高待测 水体溶解氧浓度测量的准确性。
[0004] 为此目的，本发明提出一种检测水中溶解氧的装置，包括：
[0005] 信号源模块、测量模块、信号调理模块和数据处理模块；其中，
[0006] 所述信号源模块，用于为所述测量模块提供交流电流信号源和恒流电流信号源；
[0007] 所述测量模块，用于测量待测水体中的溶解氧浓度信号、所述待测水体的温度信 号、所述待测水体的电导率信号和当前环境的大气压信号；
[0008] 所述信号调理模块，用于对所述溶解氧浓度信号进行处理，得到所述待测水体中 的溶解氧浓度电压信号，对所述温度信号进行处理，得到所述待测水体的温度电压信号，对 所述电导率信号进行处理，得到所述待测水体的电导率电压信号，对所述当前环境的大气 压信号进行处理，得到所述当前环境的大气压电压信号；
[0009] 所述数据处理模块，用于根据所述溶解氧浓度电压信号计算所述待测水体中的溶 解氧浓度，并根据预先存储的温度补偿校正参数、盐度补偿校正参数和大气压补偿校正参 数对所述待测水体中的溶解氧浓度进行补偿校正，得到补偿校正后的溶解氧浓度。
[0010] 另一方面，本发明提出一种检测水中溶解氧的方法，包括：
[0011] 测量待测水体中的溶解氧浓度信号、所述待测水体的温度信号、所述待测水体的 电导率信号和当前环境的大气压信号；
[0012] 对所述溶解氧浓度信号进行处理，得到所述待测水体中的溶解氧浓度电压信号， 对所述温度信号进行处理，得到所述待测水体的温度电压信号，对所述电导率信号进行处 理，得到所述待测水体的电导率电压信号，对所述当前环境的大气压信号进行处理，得到所 述当前环境的大气压电压信号；
[0013] 根据所述溶解氧浓度电压信号计算所述待测水体中的溶解氧浓度，并根据预先存 储的温度补偿校正参数、盐度补偿校正参数和大气压补偿校正参数对所述待测水体中的溶 解氧浓度进行补偿校正，得到补偿校正后的溶解氧浓度。
[0014] 本发明实施例所述的检测水中溶解氧的方法及装置，通过获取待测水体中的溶解 氧浓度电压信号，根据所述溶解氧浓度电压信号计算所述待测水体中的溶解氧浓度，并利 用温度补偿校正参数、盐度补偿校正参数和大气压补偿校正参数对待测水体中的溶解氧浓 度进行补偿校正，得到补偿校正后的溶解氧浓度，相较于现有的没有补偿校正或者仅仅有 温度补偿校正的溶解氧检测方法和装置，能够提高待测水体溶解氧浓度测量的准确性。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明检测水中溶解氧的装置一实施例的方框结构示意图；
[0016] 图2为本发明检测水中溶解氧的装置另一实施例的外部结构示意图；
[0017] 图3为本发明检测水中溶解氧的装置又一实施例的分解结构示意图；
[0018] 图4为本发明检测水中溶解氧的装置又一实施例的剖视图；
[0019] 图5为本发明检测水中溶解氧的方法一实施例的流程示意图。
【具体实施方式】
[0020] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明 一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有 做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021] 如图1所示，本实施例公开一种检测水中溶解氧的装置，包括：
[0022] 信号源模块（1)、测量模块（2)、信号调理模块（3)和数据处理模块（5);其中，
[0023] 所述信号源模块（1)，用于为所述测量模块提供交流电流信号源和恒流电流信号 源；
[0024] 所述测量模块（2)，用于测量待测水体中的溶解氧浓度信号、所述待测水体的温度 信号、所述待测水体的电导率信号和当前环境的大气压信号；
[0025] 所述信号调理模块（3)，用于对所述溶解氧浓度信号进行处理，得到所述待测水体 中的溶解氧浓度电压信号，对所述温度信号进行处理，得到所述待测水体的温度电压信号， 对所述电导率信号进行处理，得到所述待测水体的电导率电压信号，对所述当前环境的大 气压信号进行处理，得到所述当前环境的大气压电压信号；
[0026] 所述数据处理模块（5)，用于根据所述溶解氧浓度电压信号计算所述待测水体中 的溶解氧浓度，并根据预先存储的温度补偿校正参数、盐度补偿校正参数和大气压补偿校 正参数对所述待测水体中的溶解氧浓度进行补偿校正，得到补偿校正后的溶解氧浓度。
[0027] 本发明实施例所述的检测水中溶解氧的装置，通过获取待测水体中的溶解氧浓度 电压信号，根据所述溶解氧浓度电压信号计算所述待测水体中的溶解氧浓度，并利用温度 补偿校正参数、盐度补偿校正参数和大气压补偿校正参数对待测水体中的溶解氧浓度进行 补偿校正，得到补偿校正后的溶解氧浓度，相较于现有的没有补偿校正或者仅仅有温度补 偿校正的溶解氧检测方法和装置，能够提高待测水体溶解氧浓度测量的准确性。
[0028] 下面对本发明一实施例的具体结构进行详细说明。
[0029] 图1至图4中，1为信号源模块，2为测量模块，3为信号调理模块，4为多路开关，5 为数据处理模块，6为GPRS模块，7为电源模块，8为交流电流源，9为恒流电流源，10为溶解 氧探头，11为热敏电阻，12为四电极电导率探头，13为压力探头，14为电流转换放大电路， 15为滤波放大电路，16为峰值检波放大电路，17为差分放大电路，18为TEDS存储器，19为 STM8单片机，20为MC55, 21为电源管理子模块，22为电源子模块，23为天线，24为后盖，25 为圆盘，26为接线盒，27为接线盒密封圈（使接线盒（26)与接线盒底座（28)密封连接，防 止被测水体进入接线盒影响测量），28为接线盒底座，29为栅格密封圈，30为透气膜，31为 丝网，32为透气膜垫片，33为栅格，34为圆形进水孔，35为蓄电池，36为阳电极，37为阴电 极，38为电解质，39为电压电极，40为上部电流电极，41为下部电流电极，42为超声波发生 器，43为振动膜，44为振动膜压盖，45为透气膜压盖（覆盖在透气膜垫片（32)上面，用来固 定透气膜，丝网和垫片，防止透气膜脱落和变形），46为变送线路板，47为腔体，48为压敏电 阻。
[0030] 信号源模块（1)，包括交流电流源（8)和恒流电流源（9)，分别给所述四电极电导 率探头（12)和压力探头（13)供电，所述电源管理子模块（21)在STM8单片机（19)控制下 提供给信号源模块（1)脉冲电流源和电压源。
[0031] 测量模块（2)，包括溶解氧探头（10)、热敏电阻（11)、四电极电导率探头（12)和压 力探头（13)，其中溶解氧探头（6)包括银阴极（37)和铅阳极（36)，当所述传感器测量水中 溶解氧时，水中的氧气经过透