溶解氧變送器裝置的製作方法
2023-09-14 01:12:20 2
專利名稱：溶解氧變送器裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於測量水中溶解氧的含量技術領域。
背景技術：
溶解氧是指溶解於水或液相中的分子態氧。溶解氧是水生生物或水生植物生存不可缺少的條件。天然水中溶解氧近於飽和值，當水中溶解氧質量分數小於4×10-6時，水中生物就難以生存。因此，水產養殖業需要監測溶解氧。
目前，公知的水產養殖用增氧機控制器是由傳感器、放大電路、比較器、驅動電路構成。將由傳感器組成的探測部分置於水產養殖用中，打開電源，傳感器輸出的電壓信號經過放大、比較、驅動、電路完成控制功能。當水中氧氣濃度小於設定的濃度時，增氧機自動打開充氧。當水中氧氣濃度高於設定濃度時，增氧機關閉。現有的增氧機控制器存在功能不全、價格昂貴的問題，其主要原因是溶解氧變送器價格昂貴。此外，這種增氧機控制器還存在不能連續檢測溶解氧，操作不方便等缺點。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題在於克服上述增氧機控制器的缺點，提供一種設計合理、結構簡單、性能穩定、操作簡便、生產成本低、可連續檢測水中溶解氧的溶解氧變送器裝置。
解決上述技術問題採用的技術方案是包括溶解氧傳感器以及通過電纜與溶解氧傳感器相連接的設置在線路盒內的放大器，它還包括設置在電纜上的比重小於水的比重的懸浮體，線路盒設置在懸浮體的上端，在該懸浮體上設置有固定環。本實用新型的溶解氧傳感器為設置在外殼體內的內殼體內裝有電解液，在內殼體內設置有浸沒在電解液中的正極和負極，電纜的下端設置在內殼體內與負極相連接、上端與放大器相連接，在內殼體的下端設置有隔膜，外殼體的下端設置有保護罩。本實用新型的放大器包括兩個同相放大器和一個差分放大器，一個同相放大器的輸入端接溶解氧傳感器的正極，另個同相放大器的輸入端接溶解氧傳感器的負極，兩個同相放大器的輸出端接差分放大器。
本實用新型的一個同相放大器為集成電路U1的同相輸入端經R1通過導線與溶解氧傳感器相連接、反相輸入端通過R3接輸出端並通過R2接另一個同相放大器、輸出端接差分放大器。本實用新型的另一個同相放大器為集成電路U2的同相輸入端經R4通過導線與溶解氧傳感器相連接、反相輸入端接R2的一端並通過R5接輸出端、輸出端接差分放大器。本實用新型的差分放大器為集成電路U3的同相輸入端通過R7接集成電路U2的輸出端並通過R9接地、反相輸入端通過R6接集成電路U1的輸出端並通過R8接輸出端、輸出端接控制器。
本實用新型的懸浮體為浮球。
本實用新型採用溶解氧傳感器浸沒在水中接受水中溶解氧量，溶解氧傳感器將接收到水中溶解氧的量轉換成電信號通過電纜輸出到浮球上端的放大器，放大器對輸入的電信號經過同相放大電路和差動放大電路放大成標準電信號，放大後的標準電信號通過電纜輸入到控制器對應的接口。本實用新型採用的溶解氧傳感器可防止因停電而不能提供檢測信號的缺點，它與各種型號的增氧機控制器配合使用，提供標準的電信號，可全天候的連續測量。本實用新型具有設計合理、結構簡單、性能穩定、操作簡便、生產成本低、可連續檢測水中溶解氧等優點，可在檢測水中溶解氧的設備上推廣使用。
圖1是本實用新型一個實施例的結構示意圖。
圖2是本實用新型的放大器的電子線路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明，但本實用新型不限於這些實施例。
在圖1中，本實施例的溶解氧變送器裝置是由保護罩1、螺套2、隔膜3、橡膠墊4、負極5、電解液6、正極7、內殼體8、外殼體9、電纜10、單頭空心螺栓11、左固定環12、浮球13、雙頭空心螺栓14、線路盒15、電路板16、端蓋17、右固定環18聯接構成。
在外殼體9內安裝有內殼體8，內殼體8上安裝有正極7，內殼體8內裝有電解液6，電纜10的下端穿過外殼體9進入到內殼體8內，電纜10的下端安裝有負極5，正極7和負極5浸沒電解液6中，正極7和負極5以及電解液6構成原電池，在測量時不需要外加電源。正極7材料為Au，負極5材料為Pb，電解液6為KOH溶液，溶解在水中的氧氣與正極7和負極5間產生氧化還原反應，形成擴散電流，通過測定電流值，就可以測得水中溶解氧的質量分數。在內殼體8的下端用螺套2固定安裝有隔膜3，隔膜3用於感受水中溶解的氧氣量，隔膜3與內殼體8的下端之間安裝有橡膠墊4，橡膠墊4起密封作用。外殼體9的下端通過螺紋聯接安裝有保護罩1，保護罩1上加工有水孔，水可從保護罩1上的水孔進入到外殼體9內。螺套2、隔膜3、橡膠墊4、負極5、電解液6、正極7、內殼體8、外殼體9聯接構成本實施例的溶解氧傳感器，溶解氧傳感器用於測量水中的溶解氧，溶解氧傳感器將接收到溶解在水中氧氣量的信號轉換成電信號經電纜10輸出。
在單頭空心螺栓11上用螺紋緊固聯接件固定安裝有浮球13，浮球13上通過螺紋聯接安裝有左固定環12和右固定環18，左固定環12和右固定環18用於將本實用新型固定在其它建築物上，防止本實用新型在水中移動，浮球13的上端通過螺紋聯接有雙頭空心螺栓14，雙頭空心螺栓14的上端用螺紋緊固聯接件固定聯接安裝有線路盒15。電纜10的上端穿過單頭空心螺栓11從雙頭空心螺栓14穿出到線路盒15內。線路盒15內安裝有電路板16，電路板上安裝有電子元件用導線連成的放大器，與溶解氧傳感器相連接的電纜10的另一端與放大器相連接，在線路盒15的上端通過螺紋聯接有端蓋17。
在圖2中，本實施例的放大器由集成電路U1～集成電路U3、R1～R9連接構成，集成電路U1～集成電路U3是運算放大器型號為μA741。由溶解氧傳感器正極7輸出的電信號一路經R1從集成電路U1的同相輸入端輸入、負極5輸出的電信號經R4從集成電路U2的同相輸入端輸入，集成電路U1的反相輸入端通過R2接集成電路U2的反相輸入端並通過R3接輸出端、輸出端通過R6接集成電路U3的反相輸入端並通過R8接集成電路U3的輸出端，集成電路U2的反相輸入端通過R5接輸出端、輸出端通過R7接集成電路U3的同相輸入端並通過R9接地。集成電路U1與R1、R2、R3連接成一個同相放大器，和集成電路U2、R4、R5連接成一個同相放大器，兩個同相放大器可獲得很高的輸入阻抗，集成電路U3、R6、R7、R8、R9連接構成差動放大器，可獲得較高的共模抑制比，增強了放大器的抗幹擾能力。集成電路U3的輸出端接控制器。由溶解氧傳感器輸出的電信號一路經集成電路U1進行放大、另一路經集成電路U2進行放大，經過放大後的兩路電信號再經差動放大器進行放大，通過設定不同的電阻值可輸出標註的電信號，可與不同型號的檢測水中溶解氧設備的控制器配合使用。
權利要求1.一種溶解氧變送器裝置，包括溶解氧傳感器以及通過電纜與溶解氧傳感器相連接的設置在線路盒(15)內的放大器，其特徵在於它還包括設置在電纜上的比重小於水的比重的懸浮體，線路盒(15)設置在懸浮體的上端，在該懸浮體上設置有固定環(12、18)；所說的溶解氧傳感器為設置在外殼體(9)內的內殼體(8)內裝有電解液(6)，在內殼體(8)內設置有浸沒在電解液(6)中的正極(7)和負極(5)，電纜(10)的下端設置在內殼體(8)內與負極(5)相連接、上端與放大器相連接，在內殼體(8)的下端設置有隔膜(3)，外殼體(9)的下端設置有保護罩(1)；所說的放大器包括兩個同相放大器和一個差分放大器，一個同相放大器的輸入端接溶解氧傳感器的正極(7)，另個同相放大器的輸入端接溶解氧傳感器的負極(5)，兩個同相放大器的輸出端接差分放大器。
2.按照權利要求1所述的溶解氧變送器裝置，其特徵在於所說的一個同相放大器為集成電路U1的同相輸入端經R1通過導線與溶解氧傳感器相連接、反相輸入端通過R3接輸出端並通過R2接另一個同相放大器、輸出端接差分放大器；所說的另一個同相放大器為集成電路U2的同相輸入端經R4通過導線與溶解氧傳感器相連接、反相輸入端接R2的一端並通過R5接輸出端、輸出端接差分放大器；所說的差分放大器為集成電路U3的同相輸入端通過R7接集成電路U2的輸出端並通過R9接地、反相輸入端通過R6接集成電路U1的輸出端並通過R8接輸出端、輸出端接控制器。
3.按照權利要求1所述的溶解氧變送器裝置，其特徵在於所說的懸浮體為浮球(13)。
專利摘要一種溶解氧變送器裝置，包括溶解氧傳感器以及通過電纜與溶解氧傳感器相連接的設在線路盒內的放大器，設在電纜上的比重小於水的比重的懸浮體，線路盒設在懸浮體的上端，在該懸浮體上設置有固定環。溶解氧傳感器包括設在外殼體內的內殼體內裝有電解液，在內殼體內設浸沒在電解液中的正極和負極，電纜的下端設在內殼體內與負極相連接、上端與放大器相連接，內殼體的下端設置有隔膜，外殼體的下端設置有保護罩。放大器包括兩個同相放大器和一個差分放大器。本實用新型具有設計合理、結構簡單、性能穩定、操作簡便、生產成本低、可連續檢測水中溶解氧等優點，可在檢測水中溶解氧的設備上推廣使用。
文檔編號A01K61/00GK2909253SQ200620079170
公開日2007年6月6日 申請日期2006年6月15日 優先權日2006年6月15日
發明者齊榮懷, 劉立, 馬燕星, 王文, 仝斐, 韋振飛, 王玉潔, 馬珞, 王雅妮, 安耀輝 申請人:齊榮懷