CN211856360U - 一种溶解氧测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种溶解氧测量装置，属于溶解氧测量技术领域，该一种溶解氧测量装置包括底盖，所述底盖的顶部外壁卡接有下壳体，下壳体的顶部外壁焊接有上壳体，上壳体顶部外壁通过螺栓固定有顶盖，顶盖顶部外壁设置有电控机构，顶盖顶部设置有发射与接收机构，下壳体的内壁设置有调节机构，本实用新型通过设置有参比光发射模块，参比光发射模块用于发射长波长的参比光，作为相位差的比较基准，可通过比较荧光和参比光的相位差来检测含氧量，相比传统的使用高强度光照射，降低了装置的能耗，并且提高了荧光传感膜的使用寿命。

Description

一种溶解氧测量装置

技术领域

本实用新型属于溶解氧测量技术领域，具体涉及一种溶解氧测量装置。

背景技术

溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，准确、快速地测定水中的溶解氧浓度对于化工生产、医疗卫生、环境监测、水产养殖等多个领域都具有重要意义，基于荧光猝灭原理的溶解氧传感器是一类利用特殊化合物在不同氧浓度下荧光猝灭特性的不同来检测和表征水体溶解氧情况的测量设备，在实际应用中，由于荧光强度易受外界因素干扰，而荧光寿命极短难于测量，通常采用相位法，利用相位法测量溶解氧含量，最终测量结果的质量取决于所检测到的荧光信号的质量，而荧光信号又与激发条件直接相关，具体包括激发光的波长、强度和调制频率。对于不同材质和装配结构的传感膜，其所需的最适激发条件各不相同。其中，激发光的波长和激发光强度关联性较大。

目前，国内的溶解氧传感器在激发条件控制上对于不同材质和结构的传感膜，大部分厂商和研究者通常不去判定其最适激发条件，而是使用大功率，高强度的光源，用短波长、高能量的蓝光或紫光，激发光调制频率设定为数十kHz，通过较长时间光照得到测量结果，这一方法不但增加了设备功耗，同时将不可避免地缩短传感膜和其他部件的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种溶解氧测量装置，旨在解决现有技术中的设备功耗大，部件使用寿命低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括底盖，所述底盖的顶部外壁卡接有下壳体，下壳体的顶部外壁焊接有上壳体，上壳体顶部外壁通过螺栓固定有顶盖，顶盖顶部外壁设置有电控机构，顶盖顶部设置有发射与接收机构，下壳体的内壁设置有调节机构。

为了使得发射与接收机构能够发射光源并且接收光信号，作为本实用新型一种优选的，所述发射与接收机构包括激发光发射模块、参比光发射模块、参比光接收模块和激发光接收模块，顶盖内壁开有两个卡槽，激发光发射模块和参比光发射模块的外壁分别卡接于两个卡槽的内壁上，参比光接收模块与顶盖的相对一侧外壁粘接固定，激发光接收模块与顶盖的相对一侧外壁粘接固定。

为了使得激发光和参比光可以分别处于密封空间单独传播，作为本实用新型一种优选的，所述上壳体靠近激发光发射模块和参比光发射模块的内壁均开有第二通槽，下壳体靠近第二通槽的一侧内壁均开有第一通槽。

为了使得荧光和参比光角度可调节，作为本实用新型一种优选的，所述调节机构包括把手和转动杆，下壳体的对称两侧内壁设置有滑孔，两个滑孔的内壁分别滑动连接于两个转动杆的外壁，两个转动杆的相对一侧外壁均通过螺栓固定有传感膜支架，两个传感膜支架的内壁均包裹有荧光传感膜。

为了使得荧光传感膜不会随意晃动，作为本实用新型一种优选的，两个所述转动杆靠近第一通槽的一侧圆周外壁均套接有限位凸块，两个转动杆相背一侧外壁均焊接有把手，两个把手与下壳体相对一侧外壁均分别扣接有同一个弹簧。

为了使得电控机构能够对光信号进行转换、传输、处理并输出，作为本实用新型一种优选的，所述电控机构包括主板、处理模块、信号放大模块、光电转换模块和控制模块，处理模块、信号放大模块、光电转换模块、控制模块的底部外壁均焊接与主板的顶部外壁上，主板底部外壁通过螺栓固定于顶盖顶部外壁上，控制模块通过集成线束分别连接于激发光发射模块和参比光发射模块，光电转换模块通过集成线束分别连接于参比光接收模块和激发光接收模块，光电转换模块与信号放大模块通过内部电路连接，信号放大模块与处理模块通过内部电路连接。

为了使得电控机构能够被保护的同时保证散热，作为本实用新型一种优选的，所述顶盖靠近主板的顶部外壁通过螺栓固定有保护罩，保护罩顶部内壁开有若干散热孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型，通过设置有参比光发射模块，参比光发射模块用于发射长波长的参比光，作为相位差的比较基准，当激发光照射在荧光传感膜上后，由于荧光猝灭原理而产生的荧光会出现相位滞后的现象，而参比光直接经过反射，不会出现相位滞后，可通过比较荧光和参比光的相位差来检测含氧量，相比传统的使用高强度光照射，降低了装置的能耗，并且提高了荧光传感膜的使用寿命。

2、本实用新型，通过设置有保护罩，由于主板电路易受静电损坏，保护罩将主板及其他电控元件保护在其内部，避免了人体接触而损坏电路现象，增加了电控机构的使用寿命。

3、本实用新型，通过设置有调节机构，由于荧光传感膜表面可能存在凹凸，使得反射光的角度发生变化，转动杆与荧光膜支架固定连接，转动杆通过滑孔与下壳体滑动连接，把手与转动杆固定连接，可通过拧动把手带动转动杆转动，从而改变荧光传感膜的角度，从而使得荧光和参比光的反射角度改变，保证激发光接收模块和参比光接收模块可以接收到光信号，提高了装置使用的可靠性。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中的顶盖结构示意图；

图3为本实用新型中的主板结构示意图；

图4为本实用新型中的局部结构示意图；

图中：1-底盖；2-下壳体；3-上壳体；4-顶盖；5-保护罩；6-散热孔；7-激发光发射模块；8-参比光发射模块；9-参比光接收模块；10-激发光接收模块；11-主板；12-处理模块；13-信号放大模块；14-光电转换模块；15-控制模块；16-荧光传感膜；17-把手；18-弹簧；19-限位凸块；20-转动杆；21-传感膜支架；22-第一通槽；23-第二通槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供以下技术方案：包括底盖1，所述底盖1的顶部外壁卡接有下壳体2，下壳体2的顶部外壁焊接有上壳体3，上壳体3顶部外壁通过螺栓固定有顶盖4，顶盖4顶部外壁设置有电控机构，顶盖4顶部设置有发射与接收机构，下壳体2的内壁设置有调节机构。

在本实用新型的具体实施例中，设置于顶盖4底部的发射与接收机构可以分别发射与接收激发光和参比光，经过电控机构的层层传输和处理，对比激发光和参比光的相位差来检测溶解氧含量，解决了了传统的因使用高强度光而引起的能耗增加和部件使用寿命降低的缺点。

具体的，所述发射与接收机构包括激发光发射模块7、参比光发射模块8、参比光接收模块9和激发光接收模块10，顶盖4内壁开有两个卡槽，激发光发射模块7和参比光发射模块8的外壁分别卡接于两个卡槽的内壁上，参比光接收模块9与顶盖4的相对一侧外壁粘接固定，激发光接收模块10与顶盖4的相对一侧外壁粘接固定。

本实施例中：激发光发射模块7和参比光发射模块8均通过卡槽与顶盖4固定，参比光接收模块9和激发光接收模块10均与顶盖4粘接固定，激发光发射模块7可以发射短波长的激发光，参比光发射模块8用于发射长波长的参比光，作为相位差的比较基准。

具体的，所述上壳体3靠近激发光发射模块7和参比光发射模块8的内壁均开有第二通槽23，下壳体2靠近第二通槽23的一侧内壁均开有第一通槽22。

本实施例中：下壳体2与上壳体3内壁分别设置有第一通槽22和第二通槽23，可以保证激发光发射模块7和参比光发射模块8发射的光源可以顺着第一通槽22和第二通槽23传播，且其中一个第一通槽22和第二通槽23组成的空间与另一个一个第一通槽22和第二通槽23组成的空间相对独立且密闭，保证激发光和参比光分别处于单独的密封空间传播，不会互相影响。

具体的，所述调节机构包括把手17和转动杆20，下壳体2的对称两侧内壁设置有滑孔，两个滑孔的内壁分别滑动连接于两个转动杆20的外壁，两个转动杆20的相对一侧外壁均通过螺栓固定有传感膜支架21，两个传感膜支架21的内壁均包裹有荧光传感膜16。

本实施例中：两个传感膜支架21的内壁均设置有荧光传感膜16，两个荧光传感膜16分别位于两个第一通槽22内，激发光发射模块7向一个荧光传感膜16发射一组短暂的激发光，同时，荧光传感膜16受激发而发出荧光，激发光接收模块10会接收到荧光信号，参比光发射模块8向另一个荧光传感膜16发射一组参比光，荧光传感膜16会直接将参比光反射，参比光接收模块9会接收到参比光信号。

具体的，两个所述转动杆20靠近第一通槽22的一侧圆周外壁均套接有限位凸块19，两个转动杆20相背一侧外壁均焊接有把手17，两个把手17与下壳体2相对一侧外壁均分别扣接有同一个弹簧18。

本实施例中：两个把手17与下壳体2相对一侧外壁均分别扣接有同一个弹簧18，弹簧18处于压缩状态，使得凸块19与下壳体2之间存在较大摩擦力，从而使得荧光传感膜16不会随意晃动，转动杆20与荧光膜支架21固定连接，转动杆20通过滑孔与下壳体2滑动连接，把手17与转动杆20固定连接，可通过拧动把手17带动转动杆20转动，从而改变荧光传感膜16的角度，从而使得荧光和参比光的反射角度改变，保证激发光接收模块10和参比光接收模块9可以接收到光信号。

具体的，所述电控机构包括主板11、处理模块12、信号放大模块13、光电转换模块14和控制模块15，处理模块12、信号放大模块13、光电转换模块14、控制模块15的底部外壁均焊接与主板11的顶部外壁上，主板11底部外壁通过螺栓固定于顶盖4顶部外壁上，控制模块15通过集成线束分别连接于激发光发射模块7和参比光发射模块8，光电转换模块14通过集成线束分别连接于参比光接收模块9和激发光接收模块10，光电转换模块14与信号放大模块13通过内部电路连接，信号放大模块13与处理模块12通过内部电路连接。

本实施例中：控制模块15通过集成线束分别连接于激发光发射模块7和参比光发射模块8，控制模块15用于对激发光和参比光进行调制，以及发射时间和顺序进行控制，光电转换模块14通过集成线束分别连接于参比光接收模块9和激发光接收模块10，参比光接收模块9和激发光接收模块10接收到光信号后，可通过集成线束将光信号传递至光电转换模块14，光电转换模块14可以将光信号转化为模拟电信号，光电转换模块14与信号放大模块13通过内部电路连接，模拟电信号可通过内部电路传递至信号放大模块13，信号放大与模块13可提高模拟信号的强度，信号放大模块13与处理模块12通过内部电路连接，放大后的模拟电信号经内部电路传输至处理模块12，处理模块12可对接收到的信号进行模-数转换、滤波、相位检测以及后续的运算和结果输出。

具体的，所述顶盖4靠近主板11的顶部外壁通过螺栓固定有保护罩5，保护罩5顶部内壁开有若干散热孔6。

本实施例中：顶盖4靠近主板11的顶部外壁设置有保护罩5，保护罩5将主板11及其他电控元件保护在其内部，保护罩5顶部内壁设置有若干散热孔6，散热孔6可以保证电控元件工作时产生的热量散出。

本实用新型的工作原理及使用流程：使用前，将底盖1拆开，将装置放置于待检测水体中，直至液面与荧光传感膜16接触，保持装置不动，将底盖1合上，激发光发射模块7和参比光发射模块8均通过卡槽与顶盖4固定，参比光接收模块9和激发光接收模块10均与顶盖4粘接固定，激发光发射模块7可以发射短波长的激发光，参比光发射模块8用于发射长波长的参比光，作为相位差的比较基准；下壳体2与上壳体3内壁分别设置有第一通槽22和第二通槽23，可以保证激发光发射模块7和参比光发射模块8发射的光源可以顺着第一通槽22和第二通槽23传播，且其中一个第一通槽22和第二通槽23组成的空间与另一个一个第一通槽22和第二通槽23组成的空间相对独立且密闭；两个传感膜支架21的内壁均设置有荧光传感膜16，两个荧光传感膜16分别位于两个第一通槽22内，激发光发射模块7向一个荧光传感膜16发射一组短暂的激发光，同时，荧光传感膜16受激发而发出荧光，激发光接收模块10会接收到荧光信号，参比光发射模块8向另一个荧光传感膜16发射一组参比光，荧光传感膜16会直接将参比光反射，参比光接收模块9会接收到参比光信号，控制模块15通过集成线束分别连接于激发光发射模块7和参比光发射模块8，控制模块15用于对激发光和参比光进行调制，以及发射时间和顺序进行控制，光电转换模块14通过集成线束分别连接于参比光接收模块9和激发光接收模块10，参比光接收模块9和激发光接收模块10接收到光信号后，可通过集成线束将光信号传递至光电转换模块14，光电转换模块14可以将光信号转化为模拟电信号，光电转换模块14与信号放大模块13通过内部电路连接，模拟电信号可通过内部电路传递至信号放大模块13，信号放大与模块13可提高模拟信号的强度，信号放大模块13与处理模块12通过内部电路连接，放大后的模拟电信号经内部电路传输至处理模块12，处理模块12可对接收到的信号进行模-数转换、滤波、相位检测以及后续的运算和结果输出，两个把手17与下壳体2相对一侧外壁均分别扣接有同一个弹簧18，弹簧18处于压缩状态，使得凸块19与下壳体2之间存在较大摩擦力，从而使得荧光传感膜16不会随意晃动，转动杆20与荧光膜支架21固定连接，转动杆20通过滑孔与下壳体2滑动连接，把手17与转动杆20固定连接，可通过拧动把手17带动转动杆20转动，从而改变荧光传感膜16的角度，从而使得荧光和参比光的反射角度可调整，保证激发光接收模块10和参比光接收模块9可以接收到光信号，顶盖4靠近主板11的顶部外壁设置有保护罩5，保护罩5将主板11及其他电控元件保护在其内部，保护罩5顶部内壁设置有若干散热孔6，散热孔6可以保证电控元件工作时产生的热量散出。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种溶解氧测量装置，包括底盖（1），其特征在于：所述底盖（1）的顶部外壁卡接有下壳体（2），下壳体（2）的顶部外壁焊接有上壳体（3），上壳体（3）顶部外壁通过螺栓固定有顶盖（4），顶盖（4）顶部外壁设置有电控机构，顶盖（4）顶部设置有发射与接收机构，下壳体（2）的内壁设置有调节机构。

2.根据权利要求1所述的一种溶解氧测量装置，其特征在于：所述发射与接收机构包括激发光发射模块（7）、参比光发射模块（8）、参比光接收模块（9）和激发光接收模块（10），顶盖（4）内壁开有两个卡槽，激发光发射模块（7）和参比光发射模块（8）的外壁分别卡接于两个卡槽的内壁上，参比光接收模块（9）与顶盖（4）的相对一侧外壁粘接固定，激发光接收模块（10）与顶盖（4）的相对一侧外壁粘接固定。

3.根据权利要求2所述的一种溶解氧测量装置，其特征在于：所述上壳体（3）靠近激发光发射模块（7）和参比光发射模块（8）的内壁均开有第二通槽（23），下壳体（2）靠近第二通槽（23）的一侧内壁均开有第一通槽（22）。

4.根据权利要求3所述的一种溶解氧测量装置，其特征在于：所述调节机构包括把手（17）和转动杆（20），下壳体（2）的对称两侧内壁设置有滑孔，两个滑孔的内壁分别滑动连接于两个转动杆（20）的外壁，两个转动杆（20）的相对一侧外壁均通过螺栓固定有传感膜支架（21），两个传感膜支架（21）的内壁均包裹有荧光传感膜（16）。

5.根据权利要求4所述的一种溶解氧测量装置，其特征在于：两个所述转动杆（20）靠近第一通槽（22）的一侧圆周外壁均套接有限位凸块（19），两个转动杆（20）相背一侧外壁均焊接有把手（17），两个把手（17）与下壳体（2）相对一侧外壁均分别扣接有同一个弹簧（18）。

6.根据权利要求5所述的一种溶解氧测量装置，其特征在于：所述电控机构包括主板（11）、处理模块（12）、信号放大模块（13）、光电转换模块（14）和控制模块（15），处理模块（12）、信号放大模块（13）、光电转换模块（14）、控制模块（15）的底部外壁均焊接与主板（11）的顶部外壁上，主板（11）底部外壁通过螺栓固定于顶盖（4）顶部外壁上，控制模块（15）通过集成线束分别连接于激发光发射模块（7）和参比光发射模块（8），光电转换模块（14）通过集成线束分别连接于参比光接收模块（9）和激发光接收模块（10），光电转换模块（14）与信号放大模块（13）通过内部电路连接，信号放大模块（13）与处理模块（12）通过内部电路连接。

7.根据权利要求6所述的一种溶解氧测量装置，其特征在于：所述顶盖（4）靠近主板（11）的顶部外壁通过螺栓固定有保护罩（5），保护罩（5）顶部内壁开有若干散热孔（6）。

Images