CN113514431A - 溶解氧测量方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种溶解氧测量方法及装置，包括：测量模块，用于测量待测水体中的溶解氧浓度电压信号；信号调理模块，用于对溶解氧浓度电压信号进行放大处理；数据处理模块，用于根据接收到信号调理模块发送的放大后的溶解氧浓度电压信号并确定待测水体中的溶解氧浓度；其中，溶解氧浓度电压信号包括铂电压信号和钌电压信号。本发明利用测量模块获得待测水体的溶解氧浓度电压信号，并对得到的溶解氧浓度电压信号进行放大处理后发送给数据处理模块，使得数据处理模块对放大后的溶解氧浓度电压信号进行周期性分组以及最佳比例计算以确定所述待测水体中的溶解氧浓度，从而实现对待测水体溶解氧浓度的快速测量。

Description

溶解氧测量方法及装置
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种溶解氧测量方法及装置。
背景技术
在养殖产业中，水质的好坏直接影响着生活在水中的众多生物，其中，溶解氧含量成为检测水质的一项重要指标。溶解氧(Dissolved Oxygen，DO)是空气中的分子态氧溶解在水中，水中溶解氧量是水质重要指标之一。溶解氧对生物的生存至关重要，具体来说，养殖池中溶解氧含量不得长期小于4mg/L时，饮用水中溶解氧含量不得低于6mg/L。水中溶解氧的来源有两个方面：一是水面在空气中吸收氧气，二是水中植物通过光合作用，吸收二氧化碳，放出氧气。水中溶解氧的含量，与水温、气压、溶质(如盐分等)和大气中氧的分压有直接关系。溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短，说明该水体的自净能力强，或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重，自净能力弱，甚至失去自净能力。因此，水体中溶解氧含量的测定在工业、医疗卫生、生物、环境和水产养殖等诸多方面有着重要的意义。
现有技术中利用溶解氧测量仪实现对溶解氧的测量，但溶解氧测量仪在使用之前需要进行标定，对溶解氧测量仪的标定是一台一台的标定，这种标定方式操作时间长，工作效率低。
如何设计一种溶解氧测量装置，实现对水产养殖环境中水中溶解氧浓度的快速测量，成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供的溶解氧测量方法，用于克服现有技术中存在的上述问题，能够通过将测量模块伸入水体以获得待测水体的溶解氧浓度电压信号，并对得到的溶解氧浓度电压信号进行放大处理后发送给数据处理模块，使得数据处理模块能够根据放大后的溶解氧浓度电压信号得到溶解氧的浓度，从而实现对待测水体溶解氧浓度的快速测量。
本发明提供的一种溶解氧测量装置，包括：
测量模块，用于测量待测水体中的溶解氧浓度电压信号；
信号调理模块，与所述测量模块连接，用于对所述溶解氧浓度电压信号进行放大处理；
数据处理模块，与所述信号调理模块连接，用于根据接收到的所述信号调理模块发送的放大后的溶解氧浓度电压信号确定所述待测水体中的溶解氧浓度；
其中，所述溶解氧浓度电压信号包括铂电压信号和钌电压信号。
根据本发明提供的一种溶解氧测量装置，所述测量模块，包括：
微控制器，包括PWM模块，所述PWM模块与所述测量模块连接，用于发送按照预设比例交替的铂钌脉冲信号；
光学检测模块，与所述微控制器连接，用于将接收到的所述铂钌脉冲信号调制在驱动脉冲信号上以产生激发光源信号，并将所述激发光源信号转换为所述溶解氧浓度电压信号；
其中，所述激发光源信号包括蓝色LED光源信号和紫色LED光源信号。
根据本发明提供的一种溶解氧测量装置，所述光学检测模块，包括：
发射单元，与所述微控制器连接，用于将所述铂钌脉冲信号调制在所述驱动脉冲信号上，以产生所述激发光源信号；
氧敏感膜，包括钌氧敏感膜和铂氧敏感膜；
所述钌敏感膜，用于接收所述蓝色LED光源信号，并生成第一荧光信号；
所述铂氧敏感膜，用于接收所述紫色LED光源信号，并生成第二荧光信号；
接受单元，包括光电转换器和带通滤光片；
所述带通滤光片，用于过滤所述第一荧光信号和所述第二荧光信号；
所述光电转换器，用于将经所述带通滤光片过滤后的第一荧光信号和第二荧光信号转换为所述溶解氧浓度电压信号。
根据本发明提供的一种溶解氧测量装置，所述信号调理模块，包括：
初级滤波放大电路，与所述测量模块连接，用于滤除干扰信号，以及对所述溶解氧浓度电压信号进行放大；
带通滤波放大电路，与所述初级滤波放大电路连接，用于消除放大后的溶解氧浓度电压信号的噪声；
相敏检测电路，与所述带通滤波放大电路连接，用于获取经所述带通滤波放大电路后的溶解氧浓度电压信号的相位差；
低通滤波放大电路，与所述相敏检测电路连接，用于滤除经所述相敏检测电路后的溶解氧浓度电压信号中的高频交流信号，以输出所述放大后的溶解氧浓度电压信号；
模数转换电路，与所述低通滤波放大电路连接，对所述放大后的溶解氧浓度电压信号进行模数转换，并传输至所述数据处理模块。
根据本发明提供的一种溶解氧测量装置，所述数据处理模块，包括：
微处理器，与所述信号调理模块连接，用于接收所述放大后的溶解氧浓度电压信号，并从铁电存储器内查找溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线，以确定所述待测水体中的溶解氧浓度；
所述铁电存储器，与所述微处理器连接，用于存储所述溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线。
根据本发明提供的一种溶解氧测量装置，所述测量模块，还用于对所述溶解氧浓度电压信号进行预处理，包括：
按照第一预设组数的铂电压信号和第二预设组数的钌电压信号对所述溶解氧浓度电压信号周期划分；
将当前周期内的所述溶解氧浓度电压信号中的前第一预设子组数的铂电压信号发送至所述信号调理模块；
按照预设最佳比例将当前周期内的所述溶解氧浓度电压信号中的剩余组数的铂电压信号和所述第二预设组数的钌电压信号发送至所述信号调理模块；
其中，所述第一预设组数由所述第二预设组数和预设比例的乘积确定；
所述第一预设子组数＝所述第一预设组数-1。
根据本发明提供的一种溶解氧测量装置，所述数据处理模块，还用于接收放大后的前第一预设子组数的铂电压信号，并根据铁电存储器内存储的溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线，获取当前周期的所述第一预设子组数个第一溶解氧浓度，以确定所述第一溶解氧浓度的平均值；
对接收到且经放大后的按照预设最佳比例分布的当前周期内的所述剩余组数的铂电压信号和所述第二预设组数的钌电压信号进行计算，并根据铁电存储器内存储的溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线和所述预设最佳比例，确定当前周期的第二溶解氧浓度；
根据所述当前周期的第一溶解氧浓度的平均值和所述当前周期的第二溶解氧浓度，确定当前周期的修正误差；以及
根据所述当前周期的修正误差以及当前周期的所述第一预设子组数个第一溶解氧浓度，对所述待测水体的溶解氧浓度进行修正；
其中，所述当前周期的修正误差用于对下一周期的所述第一预设子组数个第一溶解氧浓度进行修正。
根据提供的一种溶解氧测量装置，所述数据处理模块，还用于根据所述待测水体的温度信号、温度信号与温度的对应曲线和预设温度补偿校正公式，确定所述待测水体的溶解氧浓度的温度补偿值；
根据放大后的待测水体的大气压信号、大气压信号与大气压强的对应曲线和预设大气压补偿校正公式，确定所述待测水体的溶解氧浓度的大气压补偿值；以及
根据放大后的温度补偿值和所述大气压补偿值对所述溶解氧浓度进行校正；
其中，所述放大后的待测水体的温度信号是由所述信号调理模块对所述测量模块中的热敏电阻测量的待测水体的温度信号进行放大后得到的；
所述放大后的待测水体的大气压信号是由所述信号调理模块对所述测量模块中的压力探头测量的待测水体的大气压信号进行放大后得到的；
所述温度信号与温度的对应曲线、预设温度补偿校正公式、所述大气压信号与大气压强的对应曲线和预设大气压补偿校正公式存储在所述数据处理模块的铁电存储器中。
根据提供的一种溶解氧测量装置，所述数据处理模块，还包括：
GPRS通讯模块，包括天线和MC55芯片，所述MC55芯片与所述微处理器连接，并通过所述天线将校正后的溶解氧浓度发送给远程终端。
本发明还提供一种溶解氧测量方法，包括：
测量待测水体中的溶解氧浓度电压信号、所述待测水体的温度信号和所述待测水体的大气压信号；
对所述溶解氧浓度电压信号、所述待测水体的温度信号和所述待测水体的大气压信号进行放大处理；
对接收到且经放大后的按照预设最佳比例分布的溶解氧浓度电压信号计算以确定所述待测水体中的溶解氧浓度；
根据放大后的待测水体的温度信号、温度信号与温度的对应曲线和预设温度补偿校正公式，确定所述待测水体的溶解氧浓度的温度补偿值；
根据放大后的待测水体的大气压信号、大气压信号与大气压强的对应曲线和预设大气压补偿校正公式，确定所述待测水体的溶解氧浓度的大气压补偿值；
根据所述温度补偿值和所述大气压补偿值对所述溶解氧浓度进行校正；
其中，所述溶解氧浓度电压信号包括铂电压信号和钌电压信号。
本发明提供的溶解氧测量方法及装置，通过将测量模块伸入水体以获得待测水体的溶解氧浓度电压信号，并对得到的溶解氧浓度电压信号进行放大处理后发送给数据处理模块，使得数据处理模块能够根据放大后的溶解氧浓度电压信号得到溶解氧的浓度，从而实现对待测水体溶解氧浓度的快速测量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的溶解氧测量装置的结构示意图；
图2是本发明提供的溶解氧测量装置的光学检测的结构示意图；
图3是本发明提供的溶解氧测量装置的光学检测的流程示意图；
图4是本发明提供的溶解氧测量装置的剖视图；
图5是本发明提供的溶解氧测量方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。
图1是本发明提供的溶解氧测量装置的结构示意图，如图1所示，装置包括：
测量模块1，用于测量待测水体中的溶解氧浓度电压信号；
信号调理模块2，与测量模块1连接，用于对溶解氧浓度电压信号进行放大处理；
数据处理模块3，与信号调理模块2连接，用于根据接收到的信号调理模块2发送的放大后的溶解氧浓度电压信号确定待测水体中的溶解氧浓度；
其中，溶解氧浓度电压信号包括铂电压信号和钌电压信号。
具体地，参见图1-图4，本发明提供的溶解氧测量装置包括：测量模块1、信号调理模块2、数据处理模块3；测量模块1，包括有溶解氧探头6，通过溶解氧探头6中的钌络合物膜27(如图2所示)和铂络合物膜28(如图2所示)，用于测量待测水体中的溶解氧浓度电压信号，测量所得的溶解氧浓度电压信号包括有铂电压信号和钌电压信号。
考虑到在实际水产养殖的水体中测量所得的溶解氧浓度电压信号较为微弱，因此本发明提供的溶解氧测量装置还设置有信号调理模块2，与测量模块1连接，用于对溶解氧浓度电压信号进行放大处理，得到待测水体中的溶解氧浓度电压信号的直流电压分量信号，并将放大后的溶解氧浓度电压信号发送给数据处理模块3，数据处理模块3，与信号调理模块2连接，用于根据接收到的信号调理模块2发送的放大后的溶解氧浓度电压信号计算待测水体中的溶解氧浓度。
本发明提供的溶解氧测量装置，通过将测量模块伸入水体以获得待测水体的溶解氧浓度电压信号，并对得到的溶解氧浓度电压信号进行放大处理后发送给数据处理模块，使得数据处理模块能够根据放大后的溶解氧浓度电压信号得到溶解氧的浓度，从而实现对待测水体溶解氧浓度的快速测量。
进一步地，在一个实施例中，测量模块1，包括：
微控制器，包括PWM模块，PWM模块与测量模块1连接，用于发送按照预设比例交替的铂钌脉冲信号；
光学检测模块，与微控制器连接，用于将接收到的铂钌脉冲信号调制在驱动脉冲信号上以产生激发光源信号，并将激发光源信号转换为溶解氧浓度电压信号；
其中，激发光源信号包括蓝色LED光源信号和紫色LED光源信号。
具体地，微控制器的PWM模块发出按照预设比例交替的铂钌脉冲信号。
光学检测模块，与微控制器连接，用于通过LED驱动电路将接收到的按照预设比例交替的铂钌脉冲信号调制在驱动脉冲信号上，以周期性的激发蓝色LED光源信号(中心波长为470nm)和紫色LED光源信号(中心波长为390nm)，并将激发光源信号转换为溶解氧浓度电压信号，完成光信号到电信号的转换。
本发明提供的溶解氧测量方法，利用微控制器发出预设比例的铂钌脉冲信号(实现对溶解氧浓度电压信号进行周期性分组)，并调制在光学检测模块的驱动脉冲信号上，以生成激发光源信号，并经过光电转换后得到待处理的溶解氧浓度电压信号(包括铂电压信号和钌电压信号)，实现了基于双通道的溶解氧浓度的测量。
进一步地，在一个实施例中，光学检测模块，包括：
发射单元，与微控制器连接，用于将铂钌脉冲信号调制在驱动脉冲信号上，以产生激发光源信号；
氧敏感膜，包括钌氧敏感膜和铂氧敏感膜；
钌敏感膜，用于接收蓝色LED光源信号25，并生成第一荧光信号；
铂氧敏感膜，用于接收紫色LED光源信号26，并生成第二荧光信号；
接受单元，包括光电转换器30和带通滤光片29；
带通滤光片29，用于过滤第一荧光信号和第二荧光信号；
光电转换器30，用于将经带通滤光片29过滤后的第一荧光信号和第二荧光信号转换为溶解氧浓度电压信号。
参见图3，具体地，PWM模块发出按照预设比例的铂钌脉冲信号，并经过LED驱动电路将接收到的按照预设比例交替的铂钌脉冲信号调制在驱动脉冲信号上，并由发射单元发出激发光源周期性的激发蓝色LED光源信号25、紫色LED光源信号26交错照射到对应氧敏感膜，激发光源发出的光经调制汇聚到氧敏感膜并与对应氧敏感膜作用，分别发出荧光信号，汇聚在底部氧敏感膜上；
氧敏感膜，包括荧光指示剂和基质材料，由钌络合物和铂络合物复合形成，激发光源发射经敏感膜产生荧光，基于氧分子的荧光猝灭效果，根据荧光寿命检测被测水体中的溶解氧浓度；
接受单元，包括光电接收器30和置于光电接收器前用于防止其余杂散光的干扰的带通滤光片29(中心波长为630nm)，荧光信号(第一荧光信号和第二荧光信号)经过带通滤光片29的过滤后，经过光电接收器30将光信号转化为电信号，得到溶解氧浓度电压信号。
由于蓝色LED光源信号25照射在光学检测模块的钌氧敏感膜上产生第一荧光信号，可经过带通滤光片29被光电接收器30接收并将光信号转换为电信号，而紫色LED光源信号26照射在铂氧敏感膜上，产生第二荧光信号，同理可经过带通滤光片29后被光电接收器30接收并将光信号转换为电信号，以得到溶解氧浓度电压信号。
考虑到测量模块1中的溶解氧探头6是由钌络合物膜27和铂络合物膜28构成的，钌络合物膜27主要成分为钌吡啶络合物，铂络合物膜28主要成分为铂卟啉络合物，不同激发光源在钌吡啶络合物和铂卟啉络合物下分别产生的不同电信号，两种氧敏感膜中，钌络合物溶解氧传感器光稳定性强，荧光寿命大概在0.28～6.4μs之间，测量范围为0～20mg/L，测量误差小于±0.2mg/L，而铂络合物溶解氧传感器的荧光寿命大概在60～75μs之间，测量范围为0～8.39mg/L，测量误差在小于-0.45～0.1mg/L。
由此可知，铂络合物的荧光寿命达到钌络合物的十倍左右，而钌络合物的光稳定性强，测量误差相对铂络合物较小，PWM模块发出铂钌脉冲信号，并按预设比例(10：1)进行交替。
本发明提供的溶解氧测量装置，通过微控制器的PWM模块发出驱动脉冲信号周期性的激发蓝色LED光源和紫色LED光源并交错照射到对应氧敏感膜，经荧光膜分别产生荧光，并透过带通滤光片，经光电接收器后将光信号转换成电信号再进行信号处理后获得溶解氧浓度，此外使用钌络合物膜和铂络合物膜组成的溶解氧探头对溶解氧浓度进行测量，相比于使用单一的钌络合物膜或铂络合物膜组成的溶解氧探头，提高了溶解氧探头的光稳定性以及使用寿命。
进一步地，在一个实施例中，信号调理模块2，包括：
初级滤波放大电路9，与测量模块1连接，用于滤除干扰信号，以及对溶解氧浓度电压信号进行放大；
带通滤波放大电路10，与初级滤波放大电路9连接，用于消除放大后的溶解氧浓度电压信号的噪声；
相敏检测电路11，与带通滤波放大电路10连接，用于获取经带通滤波放大电路10后的溶解氧浓度电压信号的相位差；
低通滤波放大电路12，与相敏检测电路11连接，用于滤除经相敏检测电路11后的溶解氧浓度电压信号中的高频交流信号，以输出放大后的溶解氧浓度电压信号；
模数转换电路13，与低通滤波放大电路12连接，对放大后的溶解氧浓度电压信号进行模数转换，并传输至数据处理模块3。
具体地，初级滤波放大电路9，是由光电二极管构成的基本光学检测电路，由于测量模块得到的溶解氧浓度电压信号十分微弱，为了后续电路的需要及测量的准确性，必须最大程度的滤除干扰信号，放大有用信号。本发明提供的溶解氧测量装置中的初级滤波放大电路9可以具体包括I/V转换电路、π形滤波和反相放大电路；
带通滤波放大电路10，经初级滤波放大电路后，有用信号上叠加了直流信号和交流信号的干扰，因此采用带通滤波放大电路10将中心频率设为调制频率，以消除噪声；
相敏检测电路11，经过带通滤波放大电路以后的电路信号还要经过相位检测才能获得荧光信号的相位差；
低通滤波放大电路12，经相敏检测电路11之后后，又引入了高次谐波的干扰，通过低通滤波放大电路12将高频交流信号滤除，可以近似输出被放大的溶解氧浓度电压的直流分量信号；
模数转换电路13，将近似输出溶解氧浓度电压的直流分量信号，在低通滤波放大电路12后加上具有数字低通滤波功能的ADC转换电路，对放大后的溶解氧浓度电压信号进行模数转换，并传输到数据处理模块3。
本发明提供的溶解氧测量方法，通过初级滤波放大、带通滤波放大、相敏检测、低通滤波放大对测量得到的微弱溶解氧浓度电压信号进行信号调理，得到放大后电压信号，从而基于放大后的电压信号得到较为精确的待测水体中的溶解氧浓度。
进一步地，在一个实施例中，参见图1-图4，数据处理模块3，可以具体包括：
微处理器15，与信号调理模块2连接，用于接收放大后的溶解氧浓度电压信号，并从铁电存储器14内查找溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线，以确定待测水体中的溶解氧浓度；
铁电存储器14，与微处理器15连接，用于存储溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线。
进一步地，在一个实施例中，数据处理模块3，还可以具体包括：
GPRS通讯模块5，包括天线17和MC55芯片16，MC55芯片16与微处理器15连接，并通过天线17将校正后的溶解氧浓度发送给远程终端。
具体地，如图1所示，数据处理模块3，包括铁电存储器14和微处理器15，铁电存储器14，与微处理器15连接，用于存储溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线，实现与微处理器15之间的数据传输。
微处理器15，与模数转换电路13、铁电存储器14、电源模块4和GPRS通讯模块5连接，用于根据测量模块1测量结果从铁电存储器14内查找溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线，确定待测水体中的溶解氧浓度，并经校正补偿后，将校正后的溶解氧浓度经过数字通讯接口上传给GPRS通讯模块5，使GPRS通讯模块5将溶解氧浓度的测量值传输到远程终端。
其中，微处理器15可以具体采用STM8单片机。
MC55芯片16作为尺寸最小的三频模块，带有GSM/GPRS全套语音和数据功能的先进无线模块，连接数字通讯接口，用于将数字通讯接口上传的补偿校正后的溶解氧浓度通过天线17发送给远程终端。
需要说明的是，如图1-图4所示，本发明提供的溶解氧测量装置还包括有有后盖18，圆盘19，接线盒20，丝网21，透气膜垫片22，栅格23，圆形进水孔24，电压电极32，上部电流电极33，下部电流电极34，变送线路板35，腔体36，电源模块4，其中，变送线路板35安装在接线盒20内。电源模块4，包括电源子模块和电源管理子模块两部分，电源子模块可以采用蓄电池31，适用于室外水体测量，电源管理子模块向数据处理模块3供电，在数据处理模块3控制下向信号调理模块2、和GPRS通讯模块5提供脉冲式供电，能够降低功耗。
本发明提供的溶解氧测量装置，通过利用数据处理模块中的微处理器以及铁电存储器，对接收到的放大后的溶解氧浓度电压信号进行处理，以得到溶解氧的浓度，实现对待测水体溶解氧浓度的精准测量。
进一步地，在一个实施例中，测量模块1，还用于对溶解氧浓度电压信号进行预处理，可以具体包括：
按照第一预设组数的铂电压信号和第二预设组数的钌电压信号对溶解氧浓度电压信号周期划分；
将当前周期内的溶解氧浓度电压信号中的前第一预设子组数的铂电压信号发送至信号调理模块；
按照预设最佳比例将当前周期内的溶解氧浓度电压信号中的剩余组数的铂电压信号和第二预设组数的钌电压信号发送至信号调理模块；
其中，第一预设组数由第二预设组数和预设比例的乘积确定；
第一预设子组数＝第一预设组数-1。
具体地，根据上述PWM模块发送预设比例(10:1)交替的铂钌电压信号，可将得到溶解氧浓度电压信号进行周期性划分，将输出的每11组溶解氧浓度电压信号按照铂钌电压信号10:1进行分组，其中，每个周期内溶解氧浓度电压信号中包括第一预设组数(10组)铂电压信号和第二预设组数(1组)钌电压信号；
将当前周期内的溶解氧浓度电压信号中的前第一预设子组数(前9组)的铂电压信号发送至信号调理模块2，得到9个溶解氧浓度数值DOn，将当前周期内的溶解氧浓度电压信号中的剩余组数的铂电压信号和第二预设组数的钌电压信号，即第10组铂电压信号和11组信号的钌电压信号按预设最佳比例并发送至信号调理模块。
其中，预设最佳比例可以通过如下方式确定：
根据上述两种氧敏感膜测量误差可知两种氧敏感膜在溶解氧浓度真实值的基础上能够测量出的溶解氧的最大值(钌最大值LLDO和铂最大值BLDO)及最小值(钌最小值LSDO和铂最小值BSDO)，对测量的两种氧敏感膜钌铂最大、最小值分别按比例相加得到新的溶氧值NDOn，假设若溶解氧浓度的真实值为DO，基于如下公式：
NDO1＝LLDO×a+BLDO×(1-a)
NDO2＝LLDO×a+BSDO×(1-a)
NDO3＝LSDO×a+BLDO×(1-a)
NDO4＝LSDO×a+BSDO×(1-a)
Figure BDA0003008227790000151
其中，a表示光电接收器30接收溶解氧浓度电压信号中钌电压信号所占百分比；
对NDOn的溶氧值测量误差分析可以得到钌络合物与铂络合物经光电接收器30的钌铂电压信号按7:3进行取值时测量误差均值Mean最小，由此设置钌铂电压信号最佳比例为7:3。
本发明提供的溶解氧测量装置，通过对溶解氧浓度电压信号进行周期性分组并按照最佳比例计算溶解氧浓度电压信号，提高了检测的溶解氧的浓度精度。
进一步地，在一个实施例中，数据处理模块3，还用于接收放大后的前第一预设子组数的铂电压信号，并根据铁电存储器14内存储的溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线，获取当前周期的第一预设子组数个第一溶解氧浓度，以确定第一溶解氧浓度的平均值；
对接收到且经放大后的按照预设最佳比例分布的当前周期内的剩余组数的铂电压信号和第二预设组数的钌电压信号进行计算，并根据铁电存储器14内存储的溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线和预设最佳比例，确定当前周期的第二溶解氧浓度；
根据当前周期的第一溶解氧浓度的平均值和当前周期的第二溶解氧浓度，确定当前周期的修正误差；以及
根据当前周期的修正误差以及当前周期的第一预设子组数个第一溶解氧浓度，对待测水体的溶解氧浓度进行修正；
其中，当前周期的修正误差用于对下一周期的第一预设子组数个第一溶解氧浓度进行修正。
具体地，数据处理模块3，用于接收放大后的前第一预设子组数(前9组)的铂电压信号，并根据铁电存储器14内存储的溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线，得到9个第一溶解氧浓度DOn，并通过如下公式计算获得9个第一溶解氧浓度的平均值MDO；
Figure BDA0003008227790000161
接收放大后的当前周期内的剩余组数(1组)的铂电压信号和第二预设组数(1组)的钌电压信号且按照预设最佳比例(7：3)进行计算，并根据铁电存储器14内存储的溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线，确定当前周期的第二溶解氧浓度CDO；
利用当前周期前9组第一溶解氧浓度的均值MDO与得到的第二溶解氧浓度CDO相减得到当前周期的修正误差Error，在接收下一周期溶解氧浓度电压信号过程中前9组铂信号的溶解氧浓度DOn都与上一周期得到的修正误差Error相加后，输出最终溶解氧浓度EDOn。
Error＝MDO-CDO
EDOn＝DOn+Error
本发明提供的溶解氧测量装置，通过对得到的溶解氧浓度进行修正，提高了测量所得的溶解氧浓度的精度。
进一步地，在一个实施例中，如图1-图4所示，数据处理模块3，还用于根据待测水体的温度信号、温度信号与温度的对应曲线和预设温度补偿校正公式，确定待测水体的溶解氧浓度的温度补偿值；
根据放大后的待测水体的大气压信号、大气压信号与大气压强的对应曲线和预设大气压补偿校正公式，确定待测水体的溶解氧浓度的大气压补偿值；以及
根据放大后的温度补偿值和大气压补偿值对溶解氧浓度进行校正；
其中，放大后的待测水体的温度信号是由信号调理模块2对测量模块中的热敏电阻7测量的待测水体的温度信号进行放大后得到的；
放大后的待测水体的大气压信号是由信号调理模块2对测量模块1中的压力探头8测量的待测水体的大气压信号进行放大后得到的；
温度信号与温度的对应曲线、预设温度补偿校正公式、大气压信号与大气压强的对应曲线和预设大气压补偿校正公式存储在数据处理模块3的铁电存储器14中。
具体地，数据处理模块3，用于根据待测水体的温度信号、温度信号与温度的对应曲线和预设温度补偿校正公式，确定待测水体的溶解氧浓度的温度补偿值；其中，待测水体的温度信号是由测量模块1中热敏电阻7测得的，温度信号与温度的对应曲线和预设温度补偿校正公式存储在数据处理模块3的铁电存储器14中。
热敏电阻7，采用负温度系数热敏电阻，随着温度的升高，阻值下降，采集分压电阻两端的电压，经过温度导线上传到变送线路板35中的信号调理模块2进行相关放大处理。
数据处理模块3，可以用于根据放大后的待测水体的大气压信号、大气压信号与大气压强的对应曲线和预设大气压补偿校正公式，确定待测水体的溶解氧浓度的大气压补偿值，其中，待测水体的大气压信号是由测量模块1的压力探头8测量得到的，大气压信号与大气压强的对应曲线和预设大气压补偿校正公式存储在数据处理模块3的铁电存储器14中。压力探头8采用四个对压力敏感的压敏电阻制作而成，内置于圆盘19内部，既保证了对环境大气压的测量，又能够保证压力探头免受被测水体的影响。
其中，温度补偿校正公式如下：
DOt＝β+α0U+α1UT+α2UT2+α3UT3+α4UT4+α5UT5
式中，DOt表示温度为T时溶解氧浓度值，mg/L，β表示输出电压信号的斜率，α0,α1,α2,α3,α4,α5表示斜率与温度拟合曲线的系数，U表示输出电压，T表示温度。
大气压补偿校正公式如下：
Figure BDA0003008227790000181
式中，DOn表示大气压为P时溶解氧浓度值，mg/L，Cs表示标准大气压(760mm Hg)下的溶解氧浓度值，mg/L，P表示实际的大气压值，mm Hg。
数据处理模块3，还可以用于根据放大后的温度补偿值和大气压补偿值对溶解氧浓度进行校正。
本发明提供的溶解氧测量装置，考虑了待测水体的温度以及大气压对溶解氧浓度的影响，并通过对测量得到的温度信号和大气压信号进行处理后，得到溶解氧的温度补偿值以及溶解氧的大气压补偿值，以对基于溶解氧浓度电压信号得到的溶解氧浓度进行补偿，提高了测量所得的溶解氧浓度的精度与准确度。
本发明还提供一种溶解氧测量方法，图5是本发明提供的溶解氧测量方法的流程示意图，如图5所示，方法包括：
S1、测量待测水体中的溶解氧浓度电压信号、待测水体的温度信号和待测水体的大气压信号；
S2、对溶解氧浓度电压信号、待测水体的温度信号和待测水体的大气压信号进行放大处理；
S3、对接收到且经放大后的按照预设最佳比例分布的溶解氧浓度电压信号计算以确定待测水体中的溶解氧浓度；
S4、根据放大后的待测水体的温度信号、温度信号与温度的对应曲线和预设温度补偿校正公式，确定待测水体的溶解氧浓度的温度补偿值；
S5、根据放大后的待测水体的大气压信号、大气压信号与大气压强的对应曲线和预设大气压补偿校正公式，确定待测水体的溶解氧浓度的大气压补偿值；
S6、根据温度补偿值和所述大气压补偿值对溶解氧浓度进行校正；
其中，溶解氧浓度电压信号包括铂电压信号和钌电压信号。
需要说明的是，上述方法的执行主体可以是本发明提供的溶解氧测量装置。
本发明提供的溶解氧测量方法，通过将测量模块伸入水体对溶解氧浓度电压信号进行周期性分组并按照最佳比例计算以获得待测水体的溶解氧浓度电压信号，并对得到的溶解氧浓度电压信号进行放大处理后发送给数据处理模块，使得数据处理模块能够根据放大后的溶解氧浓度电压信号得到溶解氧的浓度，从而实现对待测水体溶解氧浓度的快速测量。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种溶解氧测量装置，其特征在于，包括：
测量模块，用于测量待测水体中的溶解氧浓度电压信号；
信号调理模块，与所述测量模块连接，用于对所述溶解氧浓度电压信号进行放大处理；
数据处理模块，与所述信号调理模块连接，用于根据接收到的所述信号调理模块发送的放大后的溶解氧浓度电压信号确定所述待测水体中的溶解氧浓度；
其中，所述溶解氧浓度电压信号包括铂电压信号和钌电压信号。
2.根据权利要求1所述的溶解氧测量装置，其特征在于，所述测量模块，包括：
微控制器，包括PWM模块，所述PWM模块与所述测量模块连接，用于发送按照预设比例交替的铂钌脉冲信号；
光学检测模块，与所述微控制器连接，用于将接收到的所述铂钌脉冲信号调制在驱动脉冲信号上以产生激发光源信号，并将所述激发光源信号转换为所述溶解氧浓度电压信号；
其中，所述激发光源信号包括蓝色LED光源信号和紫色LED光源信号。
3.根据权利要求2所述的溶解氧测量装置，其特征在于，所述光学检测模块，包括：
发射单元，与所述微控制器连接，用于将所述铂钌脉冲信号调制在所述驱动脉冲信号上，以产生所述激发光源信号；
氧敏感膜，包括钌氧敏感膜和铂氧敏感膜；
所述钌敏感膜，用于接收所述蓝色LED光源信号，并生成第一荧光信号；
所述铂氧敏感膜，用于接收所述紫色LED光源信号，并生成第二荧光信号；
接受单元，包括光电转换器和带通滤光片；
所述带通滤光片，用于过滤所述第一荧光信号和所述第二荧光信号；
所述光电转换器，用于将经所述带通滤光片过滤后的第一荧光信号和第二荧光信号转换为所述溶解氧浓度电压信号。
4.根据权利要求1所述的溶解氧测量装置，其特征在于，所述信号调理模块，包括：
初级滤波放大电路，与所述测量模块连接，用于滤除干扰信号，以及对所述溶解氧浓度电压信号进行放大；
带通滤波放大电路，与所述初级滤波放大电路连接，用于消除放大后的溶解氧浓度电压信号的噪声；
相敏检测电路，与所述带通滤波放大电路连接，用于获取经所述带通滤波放大电路后的溶解氧浓度电压信号的相位差；
低通滤波放大电路，与所述相敏检测电路连接，用于滤除经所述相敏检测电路后的溶解氧浓度电压信号中的高频交流信号，以输出所述放大后的溶解氧浓度电压信号；
模数转换电路，与所述低通滤波放大电路连接，对所述放大后的溶解氧浓度电压信号进行模数转换，并传输至所述数据处理模块。
5.根据权利要求1所述的溶解氧测量装置，其特征在于，所述数据处理模块，包括：
微处理器，与所述信号调理模块连接，用于接收所述放大后的溶解氧浓度电压信号，并从铁电存储器内查找溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线，以确定所述待测水体中的溶解氧浓度；
所述铁电存储器，与所述微处理器连接，用于存储所述溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线。
6.根据权利要求1所述的溶解氧测量装置，其特征在于，所述测量模块，还用于对所述溶解氧浓度电压信号进行预处理，包括：
按照第一预设组数的铂电压信号和第二预设组数的钌电压信号对所述溶解氧浓度电压信号周期划分；
将当前周期内的所述溶解氧浓度电压信号中的前第一预设子组数的铂电压信号发送至所述信号调理模块；
按照预设最佳比例将当前周期内的所述溶解氧浓度电压信号中的剩余组数的铂电压信号和所述第二预设组数的钌电压信号发送至所述信号调理模块；
其中，所述第一预设组数由所述第二预设组数和预设比例的乘积确定；
所述第一预设子组数＝所述第一预设组数-1。
7.根据权利要求6所述的溶解氧测量装置，其特征在于，所述数据处理模块，还用于接收放大后的前第一预设子组数的铂电压信号，并根据铁电存储器内存储的溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线，获取当前周期的所述第一预设子组数个第一溶解氧浓度，以确定所述第一溶解氧浓度的平均值；
对接收到且经放大后的按照预设最佳比例分布的当前周期内的所述剩余组数的铂电压信号和所述第二预设组数的钌电压信号进行计算，并根据铁电存储器内存储的溶解氧浓度电压信号与溶解氧浓度的对应曲线和所述预设最佳比例，确定当前周期的第二溶解氧浓度；
根据所述当前周期的第一溶解氧浓度的平均值和所述当前周期的第二溶解氧浓度，确定当前周期的修正误差；以及
根据所述当前周期的修正误差以及当前周期的所述第一预设子组数个第一溶解氧浓度，对所述待测水体的溶解氧浓度进行修正；
其中，所述当前周期的修正误差用于对下一周期的所述第一预设子组数个第一溶解氧浓度进行修正。
8.根据权利要求1-7任一项所述的溶解氧测量装置，其特征在于，所述数据处理模块，还用于根据所述放大后的待测水体的温度信号、温度信号与温度的对应曲线和预设温度补偿校正公式，确定所述待测水体的溶解氧浓度的温度补偿值；
根据放大后的待测水体的大气压信号、大气压信号与大气压强的对应曲线和预设大气压补偿校正公式，确定所述待测水体的溶解氧浓度的大气压补偿值；以及
根据放大后的温度补偿值和所述大气压补偿值对所述溶解氧浓度进行校正；
其中，所述放大后的待测水体的温度信号是由所述信号调理模块对所述测量模块中的热敏电阻测量的待测水体的温度信号进行放大后得到的；
所述放大后的待测水体的大气压信号是由所述信号调理模块对所述测量模块中的压力探头测量的待测水体的大气压信号进行放大后得到的；
所述温度信号与温度的对应曲线、预设温度补偿校正公式、所述大气压信号与大气压强的对应曲线和预设大气压补偿校正公式存储在所述数据处理模块的铁电存储器中。
9.根据权利要求8所述的溶解氧测量装置，其特征在于，所述数据处理模块，还包括：
GPRS通讯模块，包括天线和MC55芯片，所述MC55芯片与所述微处理器连接，并通过所述天线将校正后的溶解氧浓度发送给远程终端。
10.一种溶解氧测量方法，其特征在于，包括：
测量待测水体中的溶解氧浓度电压信号、所述待测水体的温度信号和所述待测水体的大气压信号；
对所述溶解氧浓度电压信号、所述待测水体的温度信号和所述待测水体的大气压信号进行放大处理；
对接收到且经放大后的按照预设最佳比例分布的溶解氧浓度电压信号计算以确定所述待测水体中的溶解氧浓度；
根据放大后的待测水体的温度信号、温度信号与温度的对应曲线和预设温度补偿校正公式，确定所述待测水体的溶解氧浓度的温度补偿值；
根据放大后的待测水体的大气压信号、大气压信号与大气压强的对应曲线和预设大气压补偿校正公式，确定所述待测水体的溶解氧浓度的大气压补偿值；
根据所述温度补偿值和所述大气压补偿值对所述溶解氧浓度进行校正；
其中，所述溶解氧浓度电压信号包括铂电压信号和钌电压信号。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113514431B (zh) * 2021-04-06 2022-10-04 中国农业大学 溶解氧测量方法及装置

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8333822D0 (en) * 1982-12-23 1984-02-01 Univ Virginia Apparatus determining presence of oxygen
US5462880A (en) * 1993-09-13 1995-10-31 Optical Sensors Incorporated Ratiometric fluorescence method to measure oxygen
US6563585B1 (en) * 1999-11-24 2003-05-13 University Of Maryland Biotechnology Institute Ratiometric fluorometer
CN101713735A (zh) * 2008-10-07 2010-05-26 中国科学院大连化学物理研究所 一种氧荧光敏感膜及其制备方法
CN102253024A (zh) * 2011-06-08 2011-11-23 中国农业大学 光学溶解氧传感器
CN102854174A (zh) * 2011-07-25 2013-01-02 中国科学院烟台海岸带研究所 一种荧光溶解氧在线测量装置及用其检测溶解氧的方法
US20150125347A1 (en) * 2013-11-01 2015-05-07 Entegris - Jetalon Solutions, Inc. Dissolved oxygen sensor
CN104807862A (zh) * 2015-04-20 2015-07-29 中国农业大学 检测水中溶解氧的方法及装置
CN105136766A (zh) * 2015-10-16 2015-12-09 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种基于荧光猝灭原理的溶解氧测量方法和用途
CN204945047U (zh) * 2015-09-23 2016-01-06 烟台东润仪表有限公司 一种在线荧光法溶解氧传感器
CN107389643A (zh) * 2017-08-04 2017-11-24 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种基于双通道锁相放大技术的溶解氧测量方法及装置
CN107449760A (zh) * 2017-08-02 2017-12-08 浙江理工大学 一种基于荧光法的高精度溶解氧传感器
CN207036693U (zh) * 2017-06-17 2018-02-23 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种光学溶解氧传感器新型标定装置
CN207081660U (zh) * 2017-08-04 2018-03-09 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种基于双通道锁相放大技术的溶解氧测量装置
CN108663347A (zh) * 2018-07-09 2018-10-16 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 光学溶解氧传感器多参数干扰补偿校正系统及方法
JP2019020246A (ja) * 2017-07-14 2019-02-07 株式会社 堀場アドバンスドテクノ 蛍光式溶存酸素計
CN110031437A (zh) * 2019-04-17 2019-07-19 青岛同华电力设备有限公司 一种基于荧光法的微量级高精度便携式溶解氧测量装置
CN110261356A (zh) * 2019-06-11 2019-09-20 浙江工业大学 一种基于荧光淬灭法的在线式溶解氧测量系统
CN111678899A (zh) * 2020-06-28 2020-09-18 海南聚能科技创新研究院有限公司 一种荧光法溶解氧传感器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113514431B (zh) * 2021-04-06 2022-10-04 中国农业大学 溶解氧测量方法及装置

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8333822D0 (en) * 1982-12-23 1984-02-01 Univ Virginia Apparatus determining presence of oxygen
US5462880A (en) * 1993-09-13 1995-10-31 Optical Sensors Incorporated Ratiometric fluorescence method to measure oxygen
US6563585B1 (en) * 1999-11-24 2003-05-13 University Of Maryland Biotechnology Institute Ratiometric fluorometer
CN101713735A (zh) * 2008-10-07 2010-05-26 中国科学院大连化学物理研究所 一种氧荧光敏感膜及其制备方法
CN102253024A (zh) * 2011-06-08 2011-11-23 中国农业大学 光学溶解氧传感器
CN102854174A (zh) * 2011-07-25 2013-01-02 中国科学院烟台海岸带研究所 一种荧光溶解氧在线测量装置及用其检测溶解氧的方法
US20150125347A1 (en) * 2013-11-01 2015-05-07 Entegris - Jetalon Solutions, Inc. Dissolved oxygen sensor
CN104807862A (zh) * 2015-04-20 2015-07-29 中国农业大学 检测水中溶解氧的方法及装置
CN204945047U (zh) * 2015-09-23 2016-01-06 烟台东润仪表有限公司 一种在线荧光法溶解氧传感器
CN105136766A (zh) * 2015-10-16 2015-12-09 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种基于荧光猝灭原理的溶解氧测量方法和用途
CN207036693U (zh) * 2017-06-17 2018-02-23 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种光学溶解氧传感器新型标定装置
JP2019020246A (ja) * 2017-07-14 2019-02-07 株式会社 堀場アドバンスドテクノ 蛍光式溶存酸素計
CN107449760A (zh) * 2017-08-02 2017-12-08 浙江理工大学 一种基于荧光法的高精度溶解氧传感器
CN107389643A (zh) * 2017-08-04 2017-11-24 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种基于双通道锁相放大技术的溶解氧测量方法及装置
CN207081660U (zh) * 2017-08-04 2018-03-09 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种基于双通道锁相放大技术的溶解氧测量装置
CN108663347A (zh) * 2018-07-09 2018-10-16 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 光学溶解氧传感器多参数干扰补偿校正系统及方法
CN110031437A (zh) * 2019-04-17 2019-07-19 青岛同华电力设备有限公司 一种基于荧光法的微量级高精度便携式溶解氧测量装置
CN110261356A (zh) * 2019-06-11 2019-09-20 浙江工业大学 一种基于荧光淬灭法的在线式溶解氧测量系统
CN111678899A (zh) * 2020-06-28 2020-09-18 海南聚能科技创新研究院有限公司 一种荧光法溶解氧传感器

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FENGMEI LI ETAL: "An Intelligent Optical Dissolved Oxygen", 《SENSORS》 *
YAOGUANG WEI ETAL: "Review of Dissolved Oxygen Detection Technology:", 《SENSORS》 *
丁启胜 等: "溶解氧智能传感器补偿校正方法研究与应用", 《山东农业大学学报》 *
张国兰: "铂卟啉和钌卟啉配合物氧传感膜荧光猝灭行为的比较研究", 《福州大学学报》 *
张晓楠 等: "基于双光源相关算法的溶解氧浓度检测技术研究", 《传感器与微系统》 *
汪杰君 等: "氧敏感膜温度响应特性及补偿方法研究", 《激光杂志》 *
王婷婷 等: "钌络合物合成氧敏感膜的光学与传感特性研究", 《传感器与微系统( TRANSDUCER AND MICROSYSTEM TECHNOLOGIES)》 *
顾浩 等: "基于荧光法的溶解氧传感器研制及试验", 《智慧农业(中英文)》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113514431B (zh) * 2021-04-06 2022-10-04 中国农业大学 溶解氧测量方法及装置

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