一种新型的双通道荧光法溶解氧检测仪.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103398991 A (43)申请公布日 2013.11.20 CN 103398991 A *CN103398991A* (21)申请号 201310343975.X (22)申请日 2013.08.09 G01N 21/64(2006.01) (71)申请人 中山欧麦克仪器设备有限公司 地址 523000 广东省中山市火炬开发区会展 东路 16 号数码大厦 1506、 1507 室 (72)发明人 石冰鑫 李景云 (74)专利代理机构 东莞市众达专利商标事务所 ( 普通合伙 ) 44251 代理人 皮发泉 (54) 发明名称 一种新型的双通道荧光法溶解氧检测仪

2、(57) 摘要 一种新型的双通道荧光法溶解氧检测仪， 其 特征在于 ： 包括 ： 第一传感器， 采用荧光猝灭技术 原理检测溶解氧含量 ； 第二传感器， 用于检测溶 解氧的数据 ； 以及， 控制器， 包括 ： 与第一传感器 和第二传感器连接的双通道输入模块、 与输入模 块连接的主控模块、 与主控模块连接的显示及按 键模块、 与显示及按键模块相连接的存储模块、 与 显示及按键模块连接的输出模块， 与输出模块连 接的控制模块， 和为控制器内各个模块供电的电 源模块。 采用上述技术方案后， 本发明具有的有益 效果是 ： 可以实现在线连续测量， 无人看守， 实现 真正的水质自动监测， 同时检测两路溶解氧

3、， 降低 了成本， 且具有维护量小， 汉数字输出， 功能稳定， 精度高的特点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103398991 A CN 103398991 A *CN103398991A* 1/1 页 2 1. 一种新型的双通道荧光法溶解氧检测仪， 其特征在于 ： 包括 ： 第一传感器， 采用荧光猝灭方式检测溶解氧含量 ； 第二传感器， 用于检测溶解氧的含量 ； 以及， 控制器， 包括 ： 与第一传感器和第二传感器发生电耦合

4、的双通道输入模块、 与输入模块 连接的主控模块、 与主控模块连接的显示及按键模块、 与显示及按键模块相连接的存储模 块、 与显示及按键模块连接的输出模块， 与输出模块连接的控制模块， 和为控制器内各个模 块供电的电源模块。 2. 根据权利要求 1 所述的新型的双通道荧光法溶解氧检测仪， 其特征在于 ： 所述的第 一传感器和所述的第二传感器采用螺纹旋转的方式更换膜帽。 3. 根据权利要求 1 所述的新型的双通道荧光法溶解氧检测仪， 其特征在于 ： 所述的第 一传感器和所述的第二传感器采用 mg/L 为单位的量程或 ppm 为单位的量程。 4. 根据权利要求 1 所述的新型的双通道荧光法溶解氧检测

5、仪， 其特征在于 ： 所述第 一传感器和所述第二传感器采用 4-20mA 模拟电流信号传送电压信号、 SDI-12 接口协议、 RS232/MODBUS 接口协议或 RS485/MODBUS 接口协议将检测到的数据输送到双通道输入模 块。 5. 根据权利要求 1 所述的新型的双通道荧光法溶解氧检测仪， 其特征在于 ： 所述的双 通道输入模块分别通过不同的串口与所述第一传感器和所述第二传感器相连接。 6. 根据权利要求 1 所述的新型的双通道荧光法溶解氧检测仪， 其特征在于 ： 所述的主 控模块可接入测量范围为 0 至 10000NTU 内的传感器。 7. 根据权利要求 1 所述的新型的双通道荧

6、光法溶解氧检测仪， 其特征在于 ： 所述的显示及按键模块包括 ： 可以显示数字、 汉字、 英文的 LCD 显示器和 8 个按键的按 键装置。 8. 根据权利要求 1 所述的新型的双通道荧光法溶解氧检测仪， 其特征在于 ： 所述的输 出模块采用 4 至 20mA 工业标准电流输出、 0 至 20mA 工业标准电流输出、 MODBUS 数字通讯协 议输出、 PROFIBUS 数字通讯协议输出或 HART 数字通讯协议输出。 9. 根据权利要求 1 所述的新型的双通道荧光法溶解氧检测仪， 其特征在于 ： 所述的控 制模块用于连接控制设备的上位机或控制外围设备的继电器。 10. 根据权利要求 1 所述

7、的新型的双通道荧光法溶解氧检测仪， 其特征在于 ： 所述的电 源模块采用 110 至 220V 交流电源或 24V 直流电源。 权 利 要 求 书 CN 103398991 A 2 1/4 页 3 一种新型的双通道荧光法溶解氧检测仪 技术领域 0001 本发明涉及检测仪领域， 尤指一种新型的双通道荧光法溶解氧检测仪。 背景技术 0002 目前， 随着人们的生活水平越来越好， 城市化的推进， 城市中的水质污染日益严 重， 工厂制造、 生活废水， 各种各样的污水排放， 对环境造成不可估量的破坏， 因此， 治理刻 不容缓。现有的技术对水质的检测要经过不同的实验室进行各样的化验鉴别， 使用的仪器 复杂

8、、 种类繁多、 操作麻烦、 鉴定的时间长、 费用高 ； 可以分为碘量法、 氧电极法、 光纤法和荧 光法， 碘量法 ： 是通过一系列的化学反应从而计算出溶解氧的含量， 这种纯化学方法精度 高， 但是化学反应复杂、 易受到干扰、 测量时间长， 难以实现在线监控 ； 氧电极法 ： 可以实现 现场测量， 但是需要用的东西复杂， 工具需要维护 ； 光纤法 ： 工艺复杂， 成本高不方便与广 泛的应用和推广 ； 这些方法都需要比较专业的知识才能看明白和计算溶解氧的含量， 并且 测量仪需要定时维护。 发明内容 0003 为解决上述问题， 本发明提供一种新型的双通道荧光法溶解氧检测仪， 其可以实 现在线连续测量

9、， 无人看守， 实现真正的水质自动监测系统， 同时检测两路溶解氧， 降低了 成本， 且具有维护量小， 汉数字输出， 功能稳定， 精度高的特点。 0004 为实现上述目的， 本发明采用如下的技术方案是 ： 一种新型的双通道荧光法溶解 氧检测仪， 其特征在于 ： 包括 ： 第一传感器， 采用荧光猝灭技术原理检测溶解氧含量 ； 第二传感器， 用于检测溶解氧的数据 ； 以及， 控制器， 包括 ： 与第一传感器和第二传感器连接的双通道输入模块、 与输入模块连接的 主控模块、 与主控模块连接的显示及按键模块、 与显示及按键模块相连接的存储模块、 与显 示及按键模块连接的输出模块， 与输出模块连接的控制模块

10、， 和为控制器内各个模块供电 的电源模块。 0005 采用上述的技术方案后， 本发明通过第一传感器和第二传感器放置在所需要检测 溶解氧的地方， 由电源模块进行供电， 传感器采用荧光猝灭技术原理来检测和主控模块采 用先进算法计算和处理传感器检测到的数据， 使得检测的精度准确比一般的光纤法检测的 精度要高。 0006 优选的是， 所述的第一传感器和所述的第二传感器采用螺纹旋转的方式更换膜 帽。 0007 采用上述技术方案后， 本发明可以在所述第一传感器和所述第二传奇的探头膜帽 有污物的时候， 更换膜帽， 这样就不会影响后面的测量结果 ； 同时增加本产品的使用寿命， 减少后期的维护工作量。 0008

11、 优选的是， 所述的第一传感器和所述的第二传感器采用 mg/L 为单位的量程或 ppm 说 明 书 CN 103398991 A 3 2/4 页 4 为单位的量程。 0009 采用上述技术方案后， 本发明可以根据测量的溶解氧含量选择适合的量程， 这样 测量的结果更加准确， 误差小。 0010 优选的是， 所述第一传感器和所述第二传感器采用 4-20mA 模拟电流信号传送电 压信号、 SDI-12接口协议、 RS232/MODBUS接口协议或RS485/MODBUS接口协议将检测到的数 据输送到双通道输入模块。 0011 采用上述的技术方案后， 本发明所述第一传感器和所述第二传感器可以在一些污

12、水河流和水草众多的检测环境中快速的将检测的数据同通过输入模块传输到主控模块， 同 时检测仪也可以使用用些污染环境比较恶劣的的水质检测溶解氧的含量， 不会受到干扰和 影响检测结果， 适用性更加普遍。 0012 优选的是， 所述的双通道输入模块分别通过不同的串口与所述第一传感器和所述 第二传感器相连接。 0013 采用上述的技术方案后， 本发明可以将第一传感器和第二传感器分别放置在不同 的位置检测不同地方的溶解氧含量， 在一些需要多组数据和抽样检测的时候， 双通道输入 模块可以加快数据的传输过程减短传输的时间。 0014 优选的是， 所述的主控模块， 采用先进计算方式处理传感器检测到的数， 并且可

13、接 入测量范围为 0 至 10000NTU 内的传感器。 0015 采用上述技术方案后， 本发明可以根据不同的环境安装不同的测量范围的传感 器， 让检测的范围更加精确， 减少测量的误差， 让用户有更好的选择 ； 其中， 经查阅资料， 上 述的 NTU 是传感器检测溶解氧含量的单位。 0016 优选的是， 所述的显示及按键模块， 包括 ： 可以显示数字、 汉字、 英文的 LCD 显示器 和 8 个按键的按键装置。 0017 采用上述技术方案后， 本发明通过 LCD 显示器可以将处理后的数据通过不同的方 式显示出来， 既具有数据， 也具有汉字， 让不是专业的人员都可以看懂， 使本发明的适用性 更加

14、广， 同时用户可以通过设置按键装置修改参数和设置检测范围。 0018 优选的是， 所述的输出模块采用 4 至 20mA 工业标准电流输出、 0 至 20mA 工业标准 电流输出、 MODBUS数字通讯协议输出、 PROFIBUS数字通讯协议输出或HART数字通讯协议输 出。 0019 优选的是， 所述的控制模块用于连接控制设备的上位机或控制外围设备的继电 器。 0020 采用上述技术方案后， 本发明可以根据用户的需求选择不同的输出方式， 在对不 同的控制可以选择不同的输出方式。 0021 优选的是， 所述的电源模块采用 110 至 220V 交流电源或 24V 直流电源。 0022 采用上述技

15、术方案后， 本发明具可以选择使用的电源范围大， 在遇到特殊的情况 下， 不仅限于使用一种电源供电， 提高了溶解检测仪的适用性。 0023 本发明的有益效果在于 ： 本发明可以实现溶解氧的在线连续测量， 无人看守， 实现 真正的水质自动监测 ； 双通道输入的控制器可以同时检测两路溶解氧， 在需要检测多组数 据时， 本发明需要工作的时间看了一减半， 同时也可以检测到不同的地方的水质， 不需要移 动传感器到不同的地方， 降低了检测的成本， 提高了产品性能。 传感器使用最先进的荧光法 说 明 书 CN 103398991 A 4 3/4 页 5 原理， 使得产品精度和稳定性极高， 传感器膜帽可通过螺纹

16、旋转更换， 让后期维护更加方便 简单 ； 同时用户可已通过在显示及按键模块轻松对仪表内所有参数进行设置， 此外， 溶解氧 检测仪广泛应用于 ： 自来水厂、 市政污水厂、 鱼养殖行业、 江流湖泊等领域的水中溶解氧检 测。 附图说明 0024 图 1 是本发明一种实施例的结构示意图。 0025 图 2 是本发明另一种实施例的结构示意图。 具体实施方式 0026 结合附图说明， 对本本发明的实施例进行说明 ： 请参阅图 1-2 所示， 本发明关于一种新型的双通道荧光法溶解氧检测仪， 其特征在于 ： 包括 ： 第一传感器 1， 采用荧光猝灭技术原理检测溶解氧含量 ； 第二传感器 3， 用于检测溶解氧的

17、数据 ； 以及， 控制器 2， 包括 ： 与第一传感器 1 和第二传感器 3 连接的双通道输入模块 21、 与双通道 输入模块 21 连接的主控模块 22、 与主控模块 22 连接的显示及按键模块 23、 与显示及按键 模块 23 相连接的存储模块 24、 与存储模块 24 连接的输出模块 25， 与输出模块 25 连接的控 制模块 26， 和为控制器内各个模块供电的电源模块 27。 0027 上述的第一传感器 1 和所述的第二传感器 3 采用螺纹旋转的方式更换膜帽。 0028 上述的第一传感器 1 和所述的第二传感器 3 采用 mg/L 为单位的量程或 ppm 为单 位的量程。 0029 上

18、述第一传感器 1 和所述第二传感器 3 采用 4-20mA 模拟电流信号传送电压信号、 SDI-12 接口协议、 RS232/MODBUS 接口协议或 RS485/MODBUS 接口协议将检测到的数据输送 到双通道输入模块 21。 0030 上述的双通道输入模块 21 分别通过不同的串口与所述第一传感器 1 和所述第二 传感器 3 相连接。 0031 上述的主控模块 22， 采用先进计算方式处理传感器检测到的数， 并且可接入测量 范围为 0 至 10000NTU 内的传感器。 0032 上述的显示及按键模块， 包括 ： 可以显示数字、 汉字、 英文的LCD显示器231和8个 按键的按键装置 2

19、32。 0033 上述的输出模块 25 采用 4 至 20mA 工业标准电流输出、 0 至 20mA 工业标准电流输 出、 MODBUS 数字通讯协议输出、 PROFIBUS 数字通讯协议输出或 HART 数字通讯协议输出。 0034 上述的控制模块 26 用于连接控制设备的上位机或控制外围设备的继电器。 0035 上述的电源模块 27 采用 110 至 220V 交流电源或 24V 直流电源。 0036 采用上述技术方案后， 本实施例的具体工作流程是 ： a、 接通电源后， 电源模块 27 为水质量检测仪提供持续稳定的电流电压 ； b、 当把所述第一传感器 1 和所述第二传感器 3 放在相应

20、的场合中， 双通道输入模块 21 经过传感器从中读取有关数据 ； 说 明 书 CN 103398991 A 5 4/4 页 6 c、 然后双通道输入模块 21 再把信号源中包含的数据传递给 CPU 主控模块 22 中进行数 据的分析和进一步的高级计算 ； d、 最后由显示及按键模块 23 将当前的值用显示屏展现给用户， 同时提供菜单编辑功 能， 用户可以使用按键根据自身要求自行修改一些参数和配置。显示屏能提供数字和汉字 输出方便用户读取 ； e、 最终数据由 NAND FLASH&USB CONNECTOR 模块记录储存 24 ； f、 同时， 输出模块25使用HART， MODBUS或者电流输出等协议将当前数据和参数传输给 PC 或 PLC 进行数据的集中处理。 0037 以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述， 并非对本发明的范围进 行限定， 在不脱离本发明设计精神的前提下， 本领域普通工程技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进， 均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。 说 明 书 CN 103398991 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103398991 A 7