[发明专利]一种基于荧光猝灭原理的溶解氧测量方法和用途

摘要

本发明公开了一种基于荧光猝灭原理的溶解氧测量方法和用途，属于水体中溶解氧测量技术领域，包括以下步骤：(1)测量得到激发光的相位和参照光的相位得到相位差(2)利用步骤(1)得到的计算得到氧气分压Δp；(3)利用得到的Δp，计算得到氧气饱和度S；(4)利用步骤(3)得到的氧气饱和度S，计算得到溶氧浓度[O₂]，本发明方法计算得到的溶氧浓度精确度高，结果稳定性好。

主权项

一种基于荧光猝灭原理的溶解氧测量方法，进行测量时，首先，将传感器置于目标海域，控制激发光二极管发出激发光，激发光到达氧敏感膜，促使氧敏感膜与水环境中的溶解氧发生反应，并发出红色荧光，红色荧光传输至光电探测器，由光电转化板转换成激发光电信号；其次，切断激发光二极管，控制参照光二极管发出红光，红光到达氧敏感膜，并被反射后传输至光电探测器，由光电转化板转换成参照光电信号；最后，数据终端对两次电信号的相位进行记录，并结合温度传感器提供的水温，进行计算，其特征在于，所述计算包括以下步骤：(1)计算得到激发光的相位和参照光的相位得到相位差(2)利用步骤(1)得到的计算得到氧气分压Δp其中，C₀、C₁、C₂···C₂₇、m₀、m₁、m₂···m₂₇、n₀、n₁、n₂···n₂₇均为常数，A₀(T)和A₁(T)为与温度T有关的函数，C₀、C₁、C₂···C₂₇、m₀、m₁、m₂···m₂₇、n₀、n₁、n₂···n₂₇、A₀(T)和A₁(T)通过测量溶氧浓度为0％和100％的情况下得到，T为温度，单位为℃；(3)利用步骤(2)得到的Δp，计算得到氧气饱和度S其中，P_标为标准大气压，数值为101.3kPa，P_m为大气中的标准氧含量，数值为0.20946，$p_{vapour}\left(T\right)=e^{(52.57\·\frac{6690.9}{T+273.15}-4.681\·\ln (T+273.15)}$(4)利用步骤(3)得到的氧气饱和度S，计算得到溶氧浓度[O₂]$\[O_2\]=\frac{C^{*}\·44.614\·S}{100}$其中，C*为氧溶解量，通过下式计算得到ln(C^*)＝D₀+D₁T_S+D₂T_S²+D₃T_S³+D₄T_S⁴+D₅T_S⁵+S_A(E₀+E₁T_S+E₂T_S²+E₃T_S³)+F₀S_A²其中，T_S为标称温度，S_A为水体盐度，D₀、D₁、D₂、D₃、D₄、D₅、E₀、E₁、E₂、E₃、F₀均为常数，通过测量溶氧浓度为0％和100％的情况下得到，$T_S=ln\left(\frac{298.15-T}{273.15+T}\right)$