一种在线溶解氧传感器的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明具体涉及一种在线溶解氧传感器的装置。
【背景技术】
[0002]溶解氧是指空气中的分子态氧溶解在水中的浓度。天然水中溶解氧近于饱和值，水中微生物繁殖旺盛；水体受到有机物与还原性物质污染，溶解氧浓度下降。当溶解氧消耗速度大于空气中氧气向水中的溶解速度时，水中溶解氧浓度趋于零，此时厌氧菌得以繁殖，使水体恶化，所以，溶解氧浓度能够反映出水质的受污染程度，目前，溶解氧测量方法主要有碘量法，光纤法，荧光法，电流测量法。碘量法是纯粹的化学法，不适合做在线监测，光纤法与荧光工艺复杂，成本高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为解决上述不足，提供一种在线溶解氧传感器的装置。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种在线溶解氧传感器的装置，包括四芯电缆、电路外壳、电路结构和极谱式溶氧电极，四芯电缆连接电路结构一端，电路结构另一端连接极谱式溶氧电极，电路外壳围绕在电路结构外部，所述的电路结构包括信号处理与A/D转换电路、电极激励电路、电源电路、MCU、温度传感器和RS-485通信接口，信号处理与A/D转换电路分别连接极谱式溶氧电极、电源电路和MCU，电极激励电路连接极谱式溶氧电极，电源电路分别连接信号处理与A/D转换电路、电极激励电路、MCU、温度传感器和RS-485通信接口，MCU分别连接信号处理与A/D转换电路、电源电路、温度传感器和RS-485通信接口。
[0005]本发明还有这样一些技术特征:
所述的电路外壳两侧分别设有六分管内牙和内螺纹，六分管内牙用于连接极谱式溶氧电极，内螺纹用于连接防水接头，四芯电缆通过防水接头引出。
[0006]所述的电路外壳采用防腐蚀的316 L不锈钢材料。
[0007]所述的电源电路包括I只NPN三极管和I只PMOS管，NPN三极管与PMOS管串联。
[0008]本发明具有如下有益的效果:
本发明设计合理，使用方便，精度高，功耗低，溶解氧测量速度快，效率高，有很好的应用前景。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的电路结构图；
图3为为本发明的电源电路；
图4为本发明的电极激励电路；
图5为本发明的信号处理与A/D转换电路。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明作进一步的说明:
如图1所示，一种在线溶解氧传感器的装置，包括四芯电缆1、电路外壳2、电路结构3和极谱式溶氧电极4，四芯电缆I连接电路结构3 —端，电路结构3另一端连接极谱式溶氧电极4，电路外壳2围绕在电路结构3外部，所述的电路结构3包括信号处理与A/D转换电路5、电极激励电路6、电源电路7、MCU8、温度传感器9和RS-485通信接口 10，信号处理与A/D转换电路5分别连接极谱式溶氧电极4、电源电路7和MCU8，电极激励电路6连接极谱式溶氧电极4，电源电路7分别连接信号处理与A/D转换电路5、电极激励电路6、MCU8、温度传感器9和RS-485通信接口 10，MCU8分别连接信号处理与A/D转换电路5、电源电路7、温度传感器9和RS-485通信接口 10，所述的电路外壳2两侧分别设有六分管内牙11和内螺纹12，六分管内牙11用于连接极谱式溶氧电极4，内螺纹12用于连接防水接头，四芯电缆I通过防水接头引出，所述的电路外壳采用防腐蚀的316 L不锈钢材料，所述的电源电路包括I只NPN三极管和I只PMOS管，NPN三极管与PMOS管串联。
[0011]工作原理:MCU是设备的核心部件，为实现设备的低功耗设计，设备工作分为休眠与工作两种模式。休眠时只有单片机与RS-485通信接口电路处于上电模式，其余电路均处于断电状态。当上位机需要读取传感器数据时，通过RS-485发送读取数据命令，唤醒处于休眠状态的设备，设备立即转为工作模式，设备各部分电路上电，MCU等待数据稳定，读取A/D转换器的转换值同时读取温度传感器的值，通过温度补偿算法计算出溶解氧值，通过RS-485接口发送到上位机。
[0012]电源电路主要由I只NPN三极管、I只PMOS管组成，主要应用三极管电流导通、MOS管电压导通的工作特定。电路的控制端连接单片机1 口，电源输入端连接设备电源，负载电源连接到电源输出端。当控制端为低电平时，NPN三极管截止，PMOS管G端为高电平，PMOS管截止，电源输出端无输出；当控制端为高电平时，NPN三极管导通，PMOS管G端为低电平，PMOS管导通，电源输出端输出电压。
[0013]极谱式溶解氧电极输入的弱电流信号进入输入端，通过由CA3140构成的电流电压电路先将电流信号转换成电压信号，再经过精密仪表运放AD627放大5倍进入A/D转换器。
【主权项】
1.一种在线溶解氧传感器的装置，包括四芯电缆、电路外壳、电路结构和极谱式溶氧电极，其特征在于:四芯电缆连接电路结构一端，电路结构另一端连接极谱式溶氧电极，电路外壳围绕在电路结构外部，所述的电路结构包括信号处理与A/D转换电路、电极激励电路、电源电路、MCU、温度传感器和RS-485通信接口，信号处理与A/D转换电路分别连接极谱式溶氧电极、电源电路和MCU，电极激励电路连接极谱式溶氧电极，电源电路分别连接信号处理与A/D转换电路、电极激励电路、MCU、温度传感器和RS-485通信接口，MCU分别连接信号处理与A/D转换电路、电源电路、温度传感器和RS-485通信接口。2.如权利要求1所述的一种在线溶解氧传感器的装置，其特征在于:所述的电路外壳两侧分别设有六分管内牙和内螺纹，六分管内牙用于连接极谱式溶氧电极，内螺纹用于连接防水接头，四芯电缆通过防水接头引出。3.如权利要求1所述的一种在线溶解氧传感器的装置，其特征在于:所述的电路外壳采用防腐蚀的316 L不锈钢材料。4.如权利要求1所述的一种在线溶解氧传感器的装置，其特征在于:所述的电源电路包括I只NPN三极管和I只PMOS管，NPN三极管与PMOS管串联。
【专利摘要】本发明提供一种在线溶解氧传感器的装置，包括四芯电缆、电路外壳、电路结构和极谱式溶氧电极，四芯电缆连接电路结构一端，电路结构另一端连接极谱式溶氧电极，电路外壳围绕在电路结构外部，本发明设计合理，使用方便，精度高，功耗低，溶解氧测量速度快，效率高，有很好的应用前景。
【IPC分类】G01N27/26
【公开号】CN105004769
【申请号】CN201510352642
【发明人】石冰鑫, 李景云, 杨正友, 李韶文
【申请人】中山欧麦克仪器设备有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月24日