[发明专利]检测水中溶解氧的方法及装置

摘要

本发明公开一种检测水中溶解氧的方法及装置，能提高待测水体溶解氧浓度测量的准确性。所述方法包括：测量待测水体中的溶解氧浓度信号、待测水体的温度信号、待测水体的电导率信号和当前环境的大气压信号；对溶解氧浓度信号进行处理，得到待测水体中的溶解氧浓度电压信号，对温度信号进行处理，得到待测水体的温度电压信号，对电导率信号进行处理，得到待测水体的电导率电压信号，对当前环境的大气压信号进行处理，得到当前环境的大气压电压信号；根据溶解氧浓度电压信号计算待测水体中的溶解氧浓度，并根据预先存储的温度补偿校正参数、盐度补偿校正参数和大气压补偿校正参数对待测水体中的溶解氧浓度进行补偿校正，得到补偿校正后的溶解氧浓度。

主权项

1.一种检测水中溶解氧的装置，其特征在于，包括：信号源模块、测量模块、信号调理模块和数据处理模块；其中，所述信号源模块，用于为所述测量模块提供交流电流信号源和恒流电流信号源；所述测量模块，用于测量待测水体中的溶解氧浓度信号、所述待测水体的温度信号、所述待测水体的电导率信号和当前环境的大气压信号；所述测量模块，包括：溶解氧探头、热敏电阻、电导率探头和压力探头；其中，所述溶解氧探头，包括银阴极和铅阳极，用于测量所述待测水体中的溶解氧浓度信号；溶解氧探头包含电解质，所述电解质采用胶体电解质，包括硅粉水溶液和混酸溶液，重量比为1:4混合而成，硅粉水溶液包括去离子水，二氧化硅和聚丙烯酰胺，溶解氧电极顶端的保护膜按照透气膜，丝网，垫片顺序覆盖在溶解氧电极顶端，透气膜采用聚全氟乙丙烯高分子材料，丝网采用尼龙丝网，垫片采用中心有孔的聚四氟乙烯高分子材料，透气膜只允许气体从测量环境中进入与银阴极反应；所述热敏电阻，用于测量所述待测水体的温度信号；所述电导率探头，采用四电极式测量，包括两个电压电极，上部电流电极和下部电流电极，用于根据所述交流电流信号源产生的交流电流信号，测量所述待测水体的电导率信号；所述压力探头，用于根据所述恒流电流信号源产生的直流电流信号，测量当前环境的大气压信号；所述信号调理模块，用于对所述溶解氧浓度信号进行处理，得到所述待测水体中的溶解氧浓度电压信号，对所述温度信号进行处理，得到所述待测水体的温度电压信号，对所述电导率信号进行处理，得到所述待测水体的电导率电压信号，对所述当前环境的大气压信号进行处理，得到所述当前环境的大气压电压信号；所述数据处理模块，用于根据所述溶解氧浓度电压信号计算所述待测水体中的溶解氧浓度，并基于所述温度电压信号所对应的所述待测水体的温度、所述电导率电压信号所对应的所述待测水体中的盐度和所述当前环境的大气压电压信号所对应的所述当前环境的大气压压强，利用所述温度补偿校正参数、盐度补偿校正参数和大气压补偿校正参数对所述待测水体中的溶解氧浓度进行补偿校正，得到补偿校正后的溶解氧浓度，补偿校正公式为DO＝DOout+A1DO1+A2DO2+A3DO3，其中，DO为补偿校正后的溶解氧浓度，DOout为所述待测水体中的溶解氧浓度，DO2＝CS1-nΔCs，DO1为待测水体的温度为Tm时的溶解氧浓度值，Vm为待测水体溶氧输出电压，Vcal为饱和水中溶解氧输出电压，V0为无氧水溶氧输出电压；Tcal为溶氧饱和的待测水体的温度，Tm为待测水体实际测量温度，a为膜扩散系数，DO2为待测水体的盐度为n时的溶解氧浓度值，Cs1为纯水溶解氧浓度值，ΔCs为1g/L的含盐量造成的溶氧降低值，DO3为待测水体的压力为P时的溶解氧浓度值，Cs2为标准大气压下的溶氧值，P为测量时的实际大气压，A1、A2和A3分别为温度补偿校正参数、盐度补偿校正参数和大气压补偿校正参数。