Clark溶解氧传感器（极谱式） 原理 内部结构：传感器外表看去是由一个被选择性薄膜封闭的充满着电解液的腔室。里面是由金质的阴极和银质的阳极，在两电极中间充斥着氯化钾电解液。测量时电极间被施加0.8V电压，这时进入腔室内的氧气在阴极上被电离，在此过程中释放出电子。（反应过程为：阳极Ag+Cl-→AgCl+e-阴极O2+2H2O+4e→4OH-）这些电子在电解液中形成电流，而透过膜的氧量与水中溶解氧的量成正比，此时探头检测电流的强度。根据法拉第定律：流过电极的电流和氧分压成正比，在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。同时热敏电阻检测溶液温度对盐浓度进行温度补偿。 注意：整个过程中电解质参与反应，因此需要隔段时间更换电解液。例如，当测量误差较大时就意味着您是时候更换电解液了。 光学溶解氧传感器 光学溶解氧传感器由一个蓝色光源，一个感应面和红光接收器组成。感应面是一种稳定的活性氧化合物，能够使氧稳定渗透的聚合物构成，通常选用的材料是聚硅酮。 原理：简单的说就是利用了荧光猝灭法。氧气在这里被当做了猝灭剂。蓝色光从光源照射到感应面上，感应面吸收能量产生红色的荧光。此时附着在感应面上的
氧发挥猝灭剂的作用——降低发射光强度，使得发射光强度与水中氧浓度呈反比关系。即水中氧含量越大发射光强度越低。随后发射光被接收器接收到，经计算转化为水中含氧量。同时热敏电阻检测溶液温度对盐浓度进行温度补偿。 电导率 原理：采用四电极法测量。两对石墨电极上，每对均加载恒定的电压。通过测量电极间流过电流的强度来计算溶液的电导率。若溶液的导电性改变，电极间流通的电流亦会随之改变 pH 原理：实际上也是一种离子选择性电极——pH玻璃电极属于非晶体膜电极。主要部分是一个玻璃泡，泡的下半部是由SiO2（72.2%，摩尔分数）基体中加入Na2O （21.4%）和少量CaO（6.4%）经烧结而成玻璃薄膜，膜厚约30～100μm ，泡内装有pH一定的0.1mol/L的HCl缓冲溶液作为内参比溶液，其中插入一支Ag-AgCl电极（或甘汞电极）作为内参比电极。 pH电极在使用前必须在水中浸泡一定时间。浸泡时，由于硅酸盐盐结构中的SiO32-离子与H+的键合力远大于与Na+的键合力（约为1014倍），玻璃表面形成一
上海应用技术大学 实验报告 课程名称无机化学综合实验（水环境指标综合分析） 实验项目溶解氧的测定 班级（课程序号）组别 同组者实验日期指导教师成绩 一、实验目的 1.了解溶解氧仪的构造和工作原理 2.掌握溶解氧仪的使用方法和注意事项 二、实验原理 溶解氧是指水中溶解的分子态的氧，简称DO。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。溶解氧测定仪的工作原理是氧透过隔膜被工作电极还原，产生与氧浓度成正比的扩散电流，通过测量此电流，得到水中溶解氧的浓度。 溶解氧通常有两个来源:一个来源是水中溶解氧未饱和时，大气中的氧气向水体渗入;另一个来源是水中植物通过光合作用释放出的氧。因此水中的溶解氧会由于空气里氧气的溶入及绿色水生植物的光合作用而得到不断补充。但当水体受到有机物污染，耗氧严重，溶解氧得不到及时补充，水体中的厌氧菌就会很快繁殖，有机物因腐败而使水体变黑、发臭。 溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短, .说明该水体的自净能力强，或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重，自净能力弱,甚至失去自净能力。
溶解氧仪的隔膜电极分为极谱式和原电池式两种类型。 本实验应用的溶解氧传感器采用极谱型复膜氧电极，极谱式隔膜电极以银-氯化银作为对电极，电极内部电解液为氯化钾，电极外部为厚度25-50u m的聚乙烯和聚四氟乙烯薄膜，薄膜挡住了电极内外液体交流，使水中溶解氧渗入电极内部，两电极间的电压控制在0.5-0.8V,通过外部电路测得扩散电流可知溶解氧浓度。 溶解氧仪的测定原理 常见的溶氧仪多采用隔膜电极作换能器，将溶氧浓度(实际上是氧分压)转换成电信号，再经放大、调整(包括盐度、温度补偿)，由模数转换显示。 溶氧仪实用的膜电极有两种类型:极谱型(Polarography)和原电池型(Galvanic Cell)。极谱型(Polarography):电极中，由黄金(Au)环或铂(Pt)金环作阴极;银-氯化银(或汞-氯化亚汞)作阳极。电解液为氯化钾溶液。阴极外表面覆盖一层透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。阴阳两电极之间外加0.5~1.5伏的 极化电压。有的极化电压为0.7伏。当溶解氧透过薄膜到达黄金阴极表面，在电极上发生如下反应。 阴极被还原:O2+2H2O+4e→4OHˉ 同时，阳极被氧化:4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl 在正常情况下，上述还原-氧化反应产生的扩散电流i∞之值与溶氧浓度成正比。可用下式表示: i∞=nFA(Pm/L)Cs 式中:i∞-稳定状态的扩散电流 n-得失电子数 F-法拉第常数(96500 库仑) A-阴极表面积(平方厘米)
在线溶解氧数字式传感器 用户手册 目录 一、设备应用环境说明 (3) 二、技术参数、功能和规格要求 (3) 1. 技术参数 (3) 2. 数据通信 (3) 3. 尺寸图 (5) 4. 产品规格 (6) 5. 产品维护指导 (6) 6. 配件和备件 (7) 7. 质量保证 (7) 8. 售后服务承诺 (7) 一、设备应用环境说明 应用于水产养殖行业的溶解氧传感器，能够在水下深度 20cm 至 1000cm 工作，能适应海水或淡水水体中多微生物、鱼虾类、水草类、泥沙等环境条件。 二、技术参数、功能和规格要求
2、通信协议 2.1Modbus 通信默认的数据格式为：9600、n、8、1（波特率 9600bps，1 个起始位，8 个数据位，无校验，1 个停止位）。 波特率等参数可以定制。 2.2信息帧格式 a) 读数据指令帧： b) 读数据应答帧：
2.3 寄存器地址 注意：
a) 寄存器地址为根据 Modbus 协议定义的带寄存器类型的寄存器起始地址（括号中的 16进制表示的实际的寄存器起始地址）。 b) 更改传感器地址时，返回指令中的传感器地址为更改后的地址。 c) 读取数据时返回测量值的数据定义： 数据类型默认为：双字节整型，高字节在前；其他如浮点数类型可选。 2.4 命令示例 a) 设置设备 ID 地址 作用：设置电极的 Modbus 设备地址； 将设备地址 06 改为 01，范例如下 请求帧：06 06 20 02 00 01 E3 BD 应答帧：01 06 20 02 00 01 E2 0A b) 开始测量指令 作用：获取测量探头的溶解氧值和温度；温度的单位为摄氏度，溶解氧的值为mg/l 请求帧：06 03 00 00 00 04 45 BE 应答帧：06 03 08 01 02 00 02 00 B0 00 01 14 B4 读数示例： 如：溶解氧值 01 02 表示十六进制读数溶解氧值，00 02 表示溶解氧数值带 2 位小数点； 温度值 00 B0 表示十六进制读数温度值，00 01 表示温度数值带 1 位小数点。 c) 校准指令 零点校准，作用：设定电极的溶解氧零点校准值； 请求帧：06 06 10 00 00 00 8C BD
图片简介: 本技术公布了一种新型的高精度荧光法溶解氧检测仪，包括：控制器，包括：用于输入溶解氧含量数据的输入模块、与所述输入模块连接的主控模块、与所述主控模块连接的显示及按键模块、与所述显示及按键模块连接的储存模块、与所述储存模块连接的输出模块、与所述输出模块连接的控制模块，和用于为各个模块供电的电源模块；以及，传感器，用荧光猝灭方式检测水中或空气中的溶解氧含量，通过电缆线与所述的输入模块连接。采用上述技术方案后，本技术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，具有维护量小，汉数字输出，功能稳定，精度高等特点。 技术要求 1.一种新型的高精度荧光法溶解氧检测仪，其特征在于，包括： 控制器，包括：用于输入溶解氧含量数据的输入模块、与所述输入模块连接的主控模 块、与所述主控模块连接的显示及按键模块、与所述显示及按键模块连接的储存模块、 与所述储存模块连接的输出模块、与所述输出模块连接的控制模块，和用于为各个模块 供电的电源模块；以及，
传感器，用荧光猝灭方式检测水中或空气中的溶解氧含量，通过电缆线与所述的输入模块连接。 2.根据权利要求1所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪，其特征在于：所述的传感器采用4至20mA模拟电流信号传送电压信号、SDI-12、RS232/MODBUS或RS485/MODBUS 接口协议将检测到的数据输送到所述输入模块。 3.根据权利要求1所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪，其特征在于：所述的主控模块可以处理测量范围为0至10000NTU内的传感器检测到的数据。 4.根据权利要求1和3所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪，其特征在于：所述的主控模块包括：信号放大单元、与信号放大单元连接的信号过滤单元，和与信号过滤单元相接的信号处理单元。 5.根据权利要求1所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪，其特征在于：所述的显示及按键模块包括：LCD显示器和用于修改参数或配置的按键装置。 6.根据权利要求5所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪，其特征在于：所述的LCD显示器采用数字、汉字和英文显示当前溶解氧含量。 7.根据权利要求5所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪，其特征在于：所述的按键装置采用8个按键的薄膜开关。 8.根据权利要求1所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪，其特征在于：所述的输出模块的输出方式，包括：4至20mA标准电流输出、0至20mA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所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪，其特征在于：所述的控制模块采用上位机控制设备或继电器控制外围设备。 10.根据权利要求1所述的新型的高精度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的交流电源或24V的直流电源。 说明书
Ｑｕａｌｉｔｙｍａｄｅｂｙ ＩＳＯ ９００１ 技术资料 ＴＩ００２Ｃ／２８／ｚｈ／ｖ２．０ 在线溶解氧测量系统传感器ＯｘｙＭａｘＷＣＯＳ４１ 变送器ＬｉｑｕｉｓｙｓＭＣＯＭ２２３／２５３ ＯｘｙＭａｘＷＣＯＳ４１ 覆膜式电流测量法传感器 应用 特点和优点 水中溶解氧浓度的连续测量在许多场合起着重要的作用。?污水处理厂 活性污泥池中氧的测量和调节以便在生物降解过程中达到高效。?水文监测 测量河流、湖泊、海洋中Ｏ量，指示水的质量。?水处理富／腐蚀预防等）。?鱼塘 Ｏ测量和调节以便维持最佳的生态和生长条件。 ?维护费用低 ?高可靠性 ?长期稳定性高 ?标定简单（快速标定） ?传感器和过程监测及变送器对测量误差提供最优化的保护 ２Ｏ测量，如饮 用 水中检测状态（Ｏ丰?覆膜式传感器，Ｏ选择性强?简便的空气标定，无零点标定要求?传感器与电缆采用ＴＯＰ６８插装头连接，维护简单 ２２２ ２
尺寸和操作原理 传感器监 测 介质中的氧以溶解气体的形式产生，通过流体传送至覆膜，基于所用的材质和生产过程，只有溶解气体能渗透覆膜，同样地，溶解盐和离子被保留下来，这就是为何当传感器覆膜被覆盖时，介质的电导率不影响测量信号。 通过覆膜传播的氧分子在金阴极上还 原成氢氧根离子（ＯＨ），在阳极上，银被氧化成银离子（Ａｇ，形成一层溴化银），金阴极释放离子，阳极接收离子形成电流，在正常条件下，电流与介质中氧浓度成正比。 电流在测量装置中被转换，在ＬＣＤ上显示溶解氧浓度（ｍｇ／ｌ），氧的饱和指数以％ＳＡＴ表示或以ｈＰａ表示氧压力。 － ＋特殊的技术特点 测量系统 ?沉入式支架ＤｉｐＦｉｔＷＣＹＡ６１１悬挂式支架ＣＹＨ１０１－Ａ流通式支架ＣＯＡ２５０ 伸缩式支架ＰｒｏｂＦｉｔＷＣＯＡ４６１?相应的安装附件在极端操作条件下推荐：?自动喷雾清洗系统Ｃｈｅｍｏｃｌｅａｎ 与变送器组成一个特殊的传感器检测系统（ＳＣＳ），自动检测传感器故障，并立即产生报警信息： ?电缆折断或短路?测量值太高或太低 ?传感器钝化，如不管介质中氧含量如何变，测量值无变化或仅有非常迟缓的变化 ?报警信息与变送器有关?无需零点标定 ?采用变送器精确自动标定?测量范围下限０．０５ｍｇ／ｌＯ（２０）?大象皮肤般坚固的覆膜 ２℃?传感器与电缆采用ＴＯＰ６８插装头连接 ?最小流量仅为０．００５ｍ／ｓ ?现成的可更换的覆膜和电解液，易于更换 ?最大允许过压１０ｂａｒ ?采用高质量材料，使用时间长 完整的测量系统包括： ?溶解氧传感器ＯｘｙＭａｘＷＣＯＳ４１变送器 ＬｉｑｕｉｓｙｓＭＣＯＭ２２３／２５３－ＤＸ／ＤＳ ＣＯＳ４１
【产品展示图片】 引脚说明
1、S0 2、S1 3、OE 4、GND 5、VCC 6、OUT 7、S2 8、S3 简要说明 一、尺寸：长34mmX宽26mmX高10mm 二、主要芯片：TCS230 三、工作电压：直流5V 四、输出频率电压0~5V 五、特点： 1、所有的引脚全部引出 2、输出占空比50% 3、采用高亮白色LED灯反射光 4、可直接和单片机连接 5、静态检测被测物颜色 6、检测距离10mm最佳 操作说明请参看我们的优酷视频：https://www.doczj.com/doc/ad1710110.html,/龙戈电子 适用场合：单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计等等附录： 颜色传感器TCS230及颜色识别电路
随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如：图书馆使用颜色区分对文献进行分类，能够极大地提高排架管理和统计等工作；在包装行业，产生包装利用不同的颜色和装潢来表示其不同的性质或用途。目前的颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、蓝滤波片，然后对输出信号进行相应的处理，才能将颜色信号识别出来；有的将两者集合起来，但是输出模拟信号，需要一个A/D电路进行采集，对该信号进一步处理，才能进行识别，增加了电路的复杂性，并且存在较大的识别误差，影响了识别的效果。TAOS（Texas Advanced Optoelectronic Solutions）公司最新推出的颜色传感器TCS230，不仅能够实现颜色的识别与检测，与以前的颜色传感器相比，还具有许多优良的新特性。 1 .TCS230芯片的结构框图与特点: TCS230是TAOS公司推出的可编程彩色光到频率的转换器，它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS电路上，同时在单一芯片上集成了红绿蓝（RGB）三种滤光器，是业界第一个有数字兼容接口的RGB彩色传感器，TCS230的输出信号是数字量，可以驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入，因此可直接与微处理器或其他逻辑电路相连接，由于输出的是数字量，并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度，因而不再需要A/D转换电路，使电路变得更简单，图1是TCS230的引脚和功能框图。 图1中，TCS230采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在单一芯片上集成有64个光电二极管，这些二极管分为四种类型，其16个光电二极管带有红色滤波器；16个光电二极管带有绿色滤波器；16个光电二极管带有蓝色滤波器，其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息，这些光电二极管在芯片内是交叉排列的，能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性，从而增加颜色识别的精确度；另一方面，相同颜色的16个光电二极管是并联连接的，均匀分布在二极管阵列中，可以消除颜色的位置误差。工作时，通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器，该传感器的典型输出频率范围从2Hz－500kHz，用户还可以通过两个可编程引脚来选择100％、20％或2％的输出比例因子，或电源关断模式。输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围，提高了它的适应能力。例如，当使用低速的频率计数器时，就可以选择小的定标值，使TCS230的输出频率和计数器相匹配。 从图1可知：当入射光投射到TCS230上时，通过光电二极管控制引脚S2、S3的不同组合，可以选择不同的滤波器；经过电流到频率转换器后输出不同频率的方波（占空比是50％），不同的颜色和光强对应不同频率的方波；还可以通过输出定标控制引脚S0、S1，选择不同的输出比例因子，对输出频率范围进行调整，以适应不同的需求。
在线式荧光法溶氧仪 一、产品简介： 荧光法溶解氧仪是采用基于物理学中特定物质对活性荧光的猝熄原理。传感器前端的荧光物质是特殊的铂金属卟啉复合了允许气体通过的聚酯箔片，表面涂了一层黑色的隔光材料以避免日光和水中其它荧光物质的干扰。 二、测量原理： DO-90荧光法溶解氧调制的绿光照到荧光物质上使其激发，并发出红光，由于氧分子可以带走能量（猝熄效应），所以激发红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比。我们采用了与蓝光同步的红光光源作为参比，测量激发红光与参比光之间的相位差，并与内部标定值比对，从而计算出氧分子的浓度，经过温度补偿输出最终值。 三、技术参数： 测量范围：溶解氧：0~20mg/L空气饱和度：0~200% 显示方式：LCD 测量单位：% 和mg/L两种可选择 分辨率：0.01% 精确度：±1.0%FS 重复性：±1.0%FS 功率：≤10W 模拟输出：4~20mA、负载750Ω 开关输出：2个继电器、容量220VAC/ 2 A 供电电源：AC220V±10% 材质：316不锈钢或PVC 线缆：屏蔽线缆 安装方式：投入式 过程连接：ZG1 外形尺寸：Φ60×112mm 介质压力：≤3 bar 信号线缆：10M（标配）可延长 防护等级：IP68 工作温度：-20~60度 四、应用领域： 市政、工业污水处理：包括调节池、曝气池、好氧厌氧消解池以及出水检测等。 电厂水处理、锅炉循环水。 河流、湖泊、海水、渔场养殖等水环境监测。 五、性能特点： ?荧光法原理，反映灵敏，测量稳定可靠。 ?特殊光学覆膜，无需更换，无电解液，免维护。 ?无氧气消耗，没有流速和搅动要求。 ? ppm级传感器，适合各种污水处理测量控制。
水中溶氧检测 摘要：本文综述了水体溶解氧的各种检测方法及原理，诸如碘量法、电流测定法（Clark 溶氧电极）、电导测定法、荧光淬灭法等，比较各种方法的优缺点，对荧光淬灭法的应用前景进行了初步探讨。 关键词：溶解氧、荧光淬灭、环境监测 引言随着当今世界工业、农业的迅猛发展，大量的工业废水、农田排水向江河湖海排放，同时，我国城市生活污水大约有80%未经处理直接排放，小城镇及广大农村生活污水大多处于无序排放状态[1]，使得许多地方的水质日益恶化，水污染和水资源短缺日益严重，所以迫切需要对污水进行及时监控和有效处理。其中，水中溶解氧含量是进行水质监测时的一项重要指标。 溶解氧（Dissolved Oxygen）是指溶解于水中分子状态的氧，即水中的O2，用DO表示。溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。溶解氧的一个来源是水中溶解氧未饱和时，大气中的氧气向水体渗入；另一个来源是水中植物通过光合作用释放出的氧。溶解氧随着温度、气压、盐分的变化而变化，一般说来，温度越高，溶解的盐分越大，水中的溶解氧越低；气压越高，水中的溶解氧越高。溶解氧除了被通常水中硫化物、亚硝酸根、亚铁离子等还原性物质所消耗外，也被水中微生物的呼吸作用以及水中有机物质被好氧微生物的氧化分解所消耗。所以说溶解氧是水体的资本，是水体自净能力的表示。天然水中溶解氧近于饱和值（9ppm），藻类繁殖旺盛时，溶解氧含量下降。水体受有机物及还原性物质污染可使溶解氧降低，对于水产养殖业来说，水体溶解氧对水中生物如鱼类的生存有着至关重要的影响，当溶解氧低于4mg/L时，就会引起鱼类窒息死亡，对于人类来说，健康的饮用水中溶解氧含量不得小于6mg/L。当溶解氧（DO）消耗速率大于氧气向水体中溶入的速率时，溶解氧的含量可趋近于0，此时厌氧菌得以繁殖，使水体恶化，所以溶解氧大小能够反映出水体受到的污染，特别是有机物污染的程度，它是水体污染程度的重要指标，也是衡量水质的综合指标[2]。因此，水体溶解氧含量的测量，对于环境监测以及水产养殖业的发展都具有重要意义。 1．水体溶解氧的各种检测方法及原理 1.1 碘量法（GB7489-87）（Iodometric）碘量法（等效于国际标准ISO 5813-1983）是测定水中溶解氧的基准方法，使用化学检测方法,测量准确度高，是最早用于检测溶解氧的方法。其原理是在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，生成氢氧化锰沉淀。此时氢氧化锰性质极不稳定，迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰：4MnSO4+8NaOH = 4Mn(OH)2↓+4Na2SO4 (1) 2Mn(OH)2＋O2 = 2H2MnO3↓ (2) 2H2MnO3+2Mn(OH)3 = 2MnMnO3↓+4H2O (3) 加入浓硫酸使已化合的溶解氧（以MnMnO3的形式存在）与溶液中所加入的碘化钾发生反应而析出碘：4KI+2H2SO4 = 4HI+2K2SO4 (4) 2MnMnO3+4H2SO4+HI = 4MnSO4+2I2+6H2O (5) 再以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠滴定释放出的碘，来计算溶解氧的含量[3]，化学方程式为：2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+4NaI (6) 设V为Na2S2O3溶液的用量（mL）,M为Na2S2O3的浓度（mol/L）,a为滴定时所取水样体积（mL），DO可按下式计算[2]：DO（mol/L）＝ (7) 在没有干扰的情况下，此方法适用于各种溶解氧浓度大于0.2mg/L和小于氧的饱和度两倍（约20mg/L）的水样。当水中可能含有亚硝酸盐、铁离子、游离氯时，可能会对测定产生干扰，此时应采用碘量法的修正法。具体作法是在加硫酸锰和碱性碘化钾溶液固定水样的时候，加入NaN3溶液，或配成碱性碘化钾-叠氮化钠溶液加于水样中，Fe3+较高时，
溶解氧及其浓度测量 一，溶解氧的概述 溶氧（DO)是溶解氧（Dissolved Oxygen）的简称，是表征水溶液中氧的浓度的参数，是溶解在水中的分子太氧气。 溶解氧的单位为mg/L,用每升水里氧气的毫克数表示。水中溶解氧的多少是表征水体自净能力的一个指标。溶解氧高有利于对水体中各类污染物的降解，从而使水体较快得以净化；反之，溶解氧低，水体中污染物降解较缓慢。 二，影响溶解氧的因素 水中溶解氧含量受到两种作用的影响：一种是使DO下降的耗氧作用，包括好氧有机物降解的耗氧，生物呼吸耗氧；另一种是使DO增加的复氧作用，主要有空气中氧的溶解，水生植物的光合作用等。这两种作用的相互消长，使水中溶解氧含量呈现出时空变化。 在自然条件下，水在流动时，复氧过程比较迅速，较易补充水中氧的消耗，使水体中溶解氧保持一定的水平，反之，在静水条件下，复氧过程缓慢，水中含氧得不到及时补充，处于嫌气状态。 当工业废水和生活污水携带大量有机物质进入水体时，水体脱氧严重，这时即使在流动的河水中，由于复氧过程弥补不了这样大幅度的脱氧，也会出现溶解氧迅速下降，造成鱼类和需氧生物死亡及水质恶化。 水体受有机物及还原物质污染,可使溶解氧降低。天然水体中DO的含量，除与水体中的生物数量和有机物的数量有关外，还与水温和水层有关。在正常情况下地表水中溶解氧量为5-10mg/L，在有风浪时，海水中溶解氧可达14 mg/L，在水藻繁生的水体中，由于光合作用使放氧量增加，也可能使水中的氧达到过饱和状态，地下水中一般溶解氧较少，深层水中甚至完全无氧。 水中溶解氧的含量与水温，氧分压，盐度，水深深度，水生生物的活动和耗氧有机物浓度等因素有关。 水温：在氧气分压，含盐量一定时，溶解氧的饱和含量随着水温的升高而降低。低温下溶解氧的饱和含量随温度的变化更加显著。 含盐量：在水温，氧分压一定时，水的含盐量越高，水中溶解氧的饱和含量越小海水的含盐量比淡水的含盐量高的多，在相同条件下，溶解氧在海水中的饱和含量比在淡水中要低得多。天然淡水水体内含盐量的变化幅度很小，所以含盐
溶氧测控仪设计说明 一、用途 该设备用于水产养殖业，控制鱼塘增氧机的启动和停止。 二、性能指标 1、显示方式：数码管LED显示 2、量程范围：溶氧0~20mg温度：0~40℃ 3、工作环境：0~45℃，相对湿度小于100RH 4、工作电源：220V 5、温度补偿：0~40℃ 6、输出接点：2路，接点容量：10A/AC250V
三、溶解氧传感器技术指标 测量原理：酸性电解质原电池 稳定性：≤2% 重复性：≤2% 响应时间：≤30S 温度补偿：0～40℃ 残余电压：≤5m V 输出阻抗：14MΩ 外形：ф2×15cm,或定制 使用寿命：2年 测量范围：0～20mg 输出信号：0~100mv 传感器接线方法：1、蓝色线信号输出正，黑色线信号输出负，棕色线和黄色线是温度电阻 2、航空插头的1脚信号输出正，2脚信号输出负，3脚和4脚是温度电阻 3、温度传感器的型号为：BW1745 配置零氧水：用随货配带的除氧剂，按每升1克的比例配置。用户在实际操作时，用水杯倒入200毫升水，加入所配带的除氧剂的五分之一即可，搅动使试剂融化即可。（零点校正）传感器的维护：传感器不使用要放到清水里浸泡着，以防传感器液仓电解液干涸。
四、硬件及软件设计 1、采集一路溶氧传感器的信号输入0~20mg对应0~100mV，和一路0～40℃温度补偿。 两路信号经CD4051切换后，再经过LM331进行V/F转换为0~5KHZ的频率信号 送给SM8952A的T0计数器。 2、两路继电器输出 3、数码管LCD显示，由SM8952直接控制 4、四个按键 5、无通讯 6、采用外部看门狗 7、溶氧参数要求可以设置定值，一个上限，一个下限，可修改。达到下限启动增氧机， 达到上限停止增氧机。 8、溶氧信号采用两点校准：零点校准和满点校准 9、如信号输入端的信号悬空、断线、或异常（即不在0~100mV的范围之内）时，应 启动出口。
PC-802型溶解氧电极说明书 溶解氧传感器适用范围： PC-802型溶解氧传感器具有较高的稳定性和可靠性，可在恶劣环境中使用，维护量也较小，适用于城市污水处理、工业废水处理、水产养殖和环境监测等领域的溶解氧连续测定。以下为PC-802型溶解氧的技术指标。 电极外型
（1）将电极置于垂直位置，拧下电极保护套(见图左)。 （2）拧下电极膜头部件(电极膜头部件盖见图中))。 （3）用蒸馏水冲洗电极内芯并用棉纸擦干,电极使用一段时间后，如发现电极内芯银环发黑，可用1000目以上的细砂纸擦亮(见图右)。 （4）将电解液倒入新的膜头部件中(约三分之二体积)，小心地将膜头部件旋入电极内芯，旋进时采用”进二退一”的方法逐步使薄膜逐渐贴紧黄金电极表面。拧电极膜头部件时请注意：应该慢慢地旋紧，避免膜头部件内多余的电解液无法及时排出而使金电极表面的膜鼓起甚至把膜撑破;也可能影响传感器响应时间及零氧值. （5）每次换膜或换电解液后，电极需重新极化和校准。 （6）电极极化：电极连接到仪器上后，连续通电2小时以上，即为极化，电极极化后才能进行标定。 2．溶解氧电极的接线 具体接线见下表 3．电极维护 仪器测量值的正确与否，和测量电极有极大的关系，因此，在整个测量系统中，测量电极的维护是个重点。 （1）如发现整个测量系统响应时间长、膜破裂、无氧介质中电流增大等等，就需要进行更换膜、更换电解液的维护工作。更换膜、电解液的维护工作每六个月进行一次，氧电极更换膜、电解液的操作方法见图1。每次换膜或换电解液后，电极需重新极化和校准。 （2）金阴极的处理 氧电极使用一段时间后，金阴极表面如出现少量褐色，须取下膜架，蒸馏水清洗擦干后用005号以上金相砂纸轻轻磨擦黄金表面，进行抛光处理。抛光后，用蒸馏水冲洗干净安装膜架。 （3）电极膜表面清洗：抗污染特氟隆膜如被沾污，可用纱布沾少量稀洗涤剂轻轻檫洗，或安装喷水流清洗装置,自动定时对溶解氧测量电极膜表面进行清洗。
酒精检测报警器设计说明书 摘要：便携式酒精浓度监测仪通过检测人呼出气体中的酒精浓度推断人体血液中酒精的浓度以及该人醉酒的程度的。通过检测人呼出气体中酒精浓度，就可以知道人血液中的酒精浓度。血液中酒精浓度BAC ：指100mL 血液中乙醇含量，单位:mg/100mL。呼气酒精浓度BrAC ：指每升呼出气体中酒精浓度，单位:mg/L。血液中酒精浓度与呼出酒精浓度比为：2200:1。因此两者的转换公式为：BAC(mg/L)=Br AC(mg/L)×2200。当人体中酒精浓度达到0.25mg/L时，会出现操作上的失误，意识不清，概念模糊。发生交通事故的几率是平常不饮酒时的2倍之多。当呼气中酒精浓度超过0.40mg/L时，出现多话、感觉障碍，行动受阻，肇事率是无酒精状态的6倍。本次设计实现了对不同程度的酒精检测和显示，本次设计装置我们采取了通过气敏传感器对于酒精的检测。本次的课程实践的内容是：通过对气敏传感器呼气，由于不同的酒精浓度灰度气敏传感器的电阻产生不同的变化，所以不同程度的酒精浓度，会使电阻发生不同的变化，进而它的输出电压也不一样，进一步可以采集的不同的信号，将采集到的模拟电压信号通过单片机控制，然后输出到数码管显示模块，显示不同的数字来表示不同程度的泄漏。 1、酒精检测报警器装置工作原理 1.1 QM-N5基本检测电路为图1 图1 QM-N5基本测试电路 QM-N5技术指标及详细参数为图2
图2 QM-N5 相关资料 工作原理：检测电路检测到由气体引起的电压变化时导致的输出信号发生变化。 气敏传感器相关特性曲线图3 图3特性曲线 检测回路的电压计算相关公式U（检测）=U*R/（Rx*R）Rx与U（检测）成反比关系，R与U（检测）成正比关系 1.2报警电路设计图4
溶解氧传感器的作用分析 溶解氧传感器是一种用于测量氧气在水中的溶解量的传感设备，水中溶解氧浓度的连续测量在水处理领域起着以下几点重要的作用： 1、污水处理厂活性污泥池中氧的测量和调节以便在生物降解过程中达到高效。 2、水文监测测量河流、湖泊、海洋中氧含量，指示水的质量。 3、水处理：氧含量测量，如饮用水中检测状态（氧气丰富/腐蚀预防等）。 4、鱼塘：氧含测量和调节以便维持最佳的生态和生长条件。 氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。溶解氧分析仪传感器是由金电极（阴极）和银电极（阳极）及氯化钾或氢氧化钾电解液组成，氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧分析仪电极加上0.6～0.8V 的极化电压时，氧通过膜扩散，阴极释放电子，阳极接受电子，产生电流，整个反应过程为：阳极Ag+ClAgCl+2e- 阴极O2+2H2O+4e4OH- 根据法拉第定律：流过溶解氧分析仪电极的电流和氧分压成正比，在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。 目前国内本土品牌中并没质量特别好的溶解氧传感器，比较好的是由日本FIGARO公司生产的溶解氧传感器- KDS-25B，汤浅溶解氧传感器KDS-25B是一款独特的原电池式传感器，是专门为水质控制而开发的。这款溶解氧传感器最显著的特点就是，使用寿命长，不受CO2影响。 KDS-25B 使用特殊酸性电解液，阴极采用惰性金属金，阳极采用金属铅，氧气以扩散的方式通过氟树脂膜参与氧化还原反应，构成一种氧铅蓄电池，然后由内部电阻将氧化还原反应产生的电流转化成电压输出。产生的电流与溶解氧的浓度成正比，严格地来说是与氧分压成正比（溶解氧含量越高，透过氟树脂膜参与反应的氧分子越多），KDS-25B是环境监测、水质检测的理想传感器之一。
DO7标定： 标定前需要把探头清理干净，在仪表测量界面进入common，进入以下界面，选择sensor 进入以下标定操作界面： 把探头放入饱和无水亚硫酸钠溶液中，光标在“Test Value 1”后空白数值时，点击“OK”键，仪表自身采集第一点测试值。可以多采集几次，直到信号稳定。 然后点击向下键移动光标在“Real Value 1”后的空白数值中输入数值0。点击“OK”键确认数值并跳转到下一项。饱和无水亚硫酸钠中的氧含量为零。 再把传感器清洗好后，放入空气中，点击“OK”键后仪表自身采集第二点测试值。最好多采集几次，直到信号尽量稳定。 然后点击向下键移动光标到“Real Value 2”后的空白数值中输入空气中对应的氧含量浓度数值。确定操作无误后，点击“OK”键确认数值并跳转到“Save”项。 点击“OK”保存校准数值，完成两点校准。然后退出到测量界面，即可精确测量。下方显示的a为斜率,b为偏移值，两个数值为校准后自动计算的线性关系。 零点标定： 传感器零点相对稳定。把传感器放入无氧溶液测试零点。显示值降到接近0ppm.传感器需要花几分钟时间来平衡零氧溶液，但为了得到更高的准确度，最好在标定前等15-20分钟，在200ml蒸馏水中加入10克无水亚硫酸钠可配成0 ppm O2 溶液。 空气标定 空气饱和水和水饱和空气(100% 湿度) 有相同的氧分压。首选的标定方法是用水饱和空气。标定过程需要10 分钟。传感器需要用10‐15分钟使空气样品(100% 湿度, 0% 盐度) 和环境温度达到平衡才开始标定。 当测量“% 盐度” ，输入100% 作为标定值。当测量mg/L, mg/L = ppm, 必须确定校正值浓度单位是mg/L(C)等同于在某温度下的饱和值乘以高度和气压指数。 在表1中决定了标定温度，并可查看饱和值(S)。然后在表2中确定海拔高度
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920409782.2 (22)申请日 2019.03.28 (73)专利权人 江苏核电有限公司 地址 222000 江苏省连云港市连云区宿城 街道核电南路9000号 (72)发明人 常家强 刘翔 张建忠 赵东海 张宇 石岩 梁雨晨 洪远进 王振久 童庆平 毛陆峰 孙哲 何逵兴 张翔宇 温继胜 尚辉 (74)专利代理机构 核工业专利中心 11007 代理人 闫兆梅 (51)Int.Cl. G01N 33/18(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种溶解氧传感器试验装置 (57)摘要 本实用新型属于核电站汽水系统溶解氧技 术领域，具体涉及一种溶解氧传感器试验装置包 括：仪表流通池、流量调节阀、流量计、表盘式正 负压力表、背压调节阀和取样管线接口；所述取 样管线接口一端通过软管与一回路取样系统进 行连接，所述取样管线接口另一端通过不锈钢管 由下至上依次连接流量调节阀、流量计和表盘式 正负压力表；所述流量计和表盘式正负压力表之 间还连接有仪表流通池；所述仪表流通池的一端 还连接有背压调节阀。本实用新型装置能够模拟 溶解氧传感器的各种测量条件，从而确定传感器 的最佳工作状态，同时在传感器出现故障时，能 够快速判断传感器的工作性能，确定故障根本原 因， 有效缩短缺陷处理时间。权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 209821181 U 2019.12.20 C N 209821181 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209821181 U 1.一种溶解氧传感器试验装置，其特征在于，包括：仪表流通池(1)、流量调节阀(2)、流量计(3)、表盘式正负压力表(4)、背压调节阀(5)和取样管线接口(6)；所述取样管线接口(6)一端通过软管与一回路取样系统进行连接，所述取样管线接口(6)另一端通过不锈钢管由下至上依次连接流量调节阀(2)、流量计(3)和表盘式正负压力表(4)；所述流量计(3)和表盘式正负压力表(4)之间还连接有仪表流通池(1)；所述仪表流通池(1)的一端还连接有背压调节阀(5)。 2.如权利要求1所述的一种溶解氧传感器试验装置，其特征在于：所述取样管线接口(6)为宝塔口快装接头，取样管线接口(6)与一回路取样系统连接方式还包括卡套连接。 2
1、震动传感器 震动传感器原理：当模块有震动，模块输出低电平接口说明： VCC——两节电池盒正极 GND——两节电池盒负极 DO——模块当有震动，此脚输出低电平 2、雨水检测传感器 原理：当有水滴在模块的平板上，模块输出低电平接口说明： VCC——两节电池盒正极 GND——两节电池盒负极 DO——模块当检测到有水，此脚输出低电平AO——不用
3、土壤湿度传感器 原理：当传感器插在水里面，使两边导通，传感器输出低电平 接口说明： VCC——两节电池盒正极 GND——两节电池盒负极 DO——模块当检测到水，此脚输出低电平 AO——不用 4、有毒气体传感器 原理：当打起火机并吹灭火，打火机放出有毒气体，传感器输出低电平 接口说明：
VCC——两节电池盒正极 GND——两节电池盒负极 DO——模块当检测到有毒气体，此脚输出低电平 AO——不用 5、触摸传感器 原理：当传感器的圆圈上检测到有手触摸时，传感器输出高电平 接口说明： VCC——两节电池盒正极 GND——两节电池盒负极 DO——模块当检测到手触碰时，此脚输出高电平 AO——不用 6、以上模块使用说明 第一到第四种传感器的DO输出脚接LED的负极，LED的正极接两节电池盒的正极，即可实现传感器感应控制LED的亮和灭；这四种传感器都有一个滑动变阻器，用螺丝刀扭动滑动变阻器，使模块上的感应指示灯在亮和灭的临界点，即可实现传感器感应LED的亮和灭；扭
动滑动变阻器原因是调节灵敏度，用螺丝刀扭动滑动变阻器，使模块上的感应指示灯在亮和灭的临界点即灵敏度最高，这样模块才有反应。 第五种传感器刚好相反以及不需要调节电位器，触摸传感器输出的是高电平，所以D0连接LED的正极，LED的负极连接到电池盒的负极。
荧光法溶氧仪与Zullig金属电极溶氧仪的对比 1. 新技术 荧光法溶氧仪2003年6月上市，缺乏长时间的运行考验，在传感器与所测液体之间仍需一个保护装置，如帽或膜之类的。众所周知，这种结构的保护帽具有易结垢，泄漏及易机械损伤等弊端。 ?ZüL L I G开放式电极及自清洗专利溶氧测量技术已经经受了30年的实际运行考验！ 在中国有上百个用户，许多用户的溶氧仪已连续工作10年以上。 2. 阳光影响 无论太阳光是直射还是反射到保护帽上，只要时间稍长一点，都将损伤保护帽（请参阅LDO 维修手册第4页和44页） ?ZüL L I G开放式电极及自清洗专利溶氧测量技术则不受阳光影响！ 3. 易擦伤 传感器保护帽不能被划伤或损坏，保护帽一定要在黑暗的环境中使用。倘若保护帽不小心被某些硬器划伤，将影响测量值输出。 ?ZüL L I G开放式电极及自清洗专利溶氧测量技术则完全不惧怕此类物理损伤！ 4. 密封 在保护帽和LED/电子器件之间仅有一层密封，这可能会造成仪器无法工作的弱点。 ?ZüL L I G开放式电极及自清洗专利溶氧测量技术省去了这些部件，因此不会有密封的问题！ 5. 不方便的校准方式 常常需要校准，校准1次就要耗用45分钟（见手册32页），且校准需要在袋子里进行，否则电极就会干或受光线的影响。 ?ZüL L I G开放式电极及自清洗专利溶氧测量技术只需在更换电极时进行校准！ 6. 精度 从手册第4页可知，传感器精度为满量程的+/- 2%（最小量程是20ppm）,这意味着其精度为+/- 0.4 ppm。 ?ZüL L I G开放式电极及自清洗专利溶氧测量技术始终保持+/-0,2p p m的测量精度！ 7.线性 荧光器的灵敏度与溶氧值不成线性关系，这意味着测量值需要线性化且线性会随着时间而变化! ?ZüL L I G开放式电极及自清洗专利溶氧测量技术的测量信号与溶氧浓度呈线性关系！
毕业设计 设计题目：传感器电路设计
目录 1. 引言 1 2. 溶解氧传感器简介 1 3.信号输入部分电路 4 3.1 电源滤波电路图 4 3.2 信号放大电路 5 3.2.1信号放大电路图 5 3.3 AD623放大器简介 6 3.3.1AD623放大器的特点 6 3.3.2AD623放大器的工作原理 6 4 单片机电路7 4.1 单片机电源电路图8 4.2 89LPC925芯片简介8 4.2.1 P89PLC925芯片主要功能8 4.2.2 P89PLC925的低功耗选择11 4.2.3 P89PLC925的极限参数11 4.2.4 P89PLC925芯片管脚图11 5.MiniICP下载线的电路连接13 6.PCB板的绘制13 7.程序流程14 8. 总结16 参考文献16
传感器电路设计 摘要：溶解氧数字化传感器是应用单片机控制的智能化传感器，它可以对液体中溶解氧 的含量进行准确的测量。本设计从总体上介绍了溶解氧数字化传感器的工作原理，着重介 绍了电路元器件的选取以及输入信号的放大和P89LPC925芯片的工作原理，利用P89LPC925 芯片实现对溶解氧浓度的准确测量。 关键词：溶解氧传感器；P89LPC925;AD623 The design of the dissolved oxygen sensor (College of Physics and Electronic Engineering, Electrical Engineering and Its Automation, Class2 Grade2003, 0323110235) Abstract:Dissolved oxygen digital sensor is a king of intelligent sensor which use single-chip computer to control, it could measure the oxygen dissolved in liquid accurately. This design introduces the work principle of dissolved oxygen digital sensor, it introduces the selection of the circuit components and amplification of input signals and the work principle of P89LPC925 chip, P89LPC925 chip using the dissolved oxygen concentration on the measurement accuracy. Key Words: dissolved oxygen sensor; P89LPC925; AD623 1 引言 氧是维持人类生命活动必不可少的物质，它与人类的生存息息相关。氧也是与化学、生化反应、物理现象最密切的一种化学元素，无论是在工业、农业、能源、交通、医疗、生态环境等各个方面都有重要作用。特别是在水产养殖中，水体溶解氧对水中生物如鱼类的生存有着至关重要的影响。缺溶氧（溶解氧低于4mg/L）时将导致水生物窒息死亡；低溶氧导致水生物生长缓慢,增重率低而饵料系数高，对疾病的抵抗能力发病率高,生物的生长受到限制；高溶氧时某些鱼类幼体可能会出现气泡病。因此溶解氧浓度的精确测量显得尤为重要。 2 溶解氧传感器简介 溶解氧是溶解在水中的分子态氧，该定义是可查资料[1]-[4] ，随着科技和经济的发 展，溶解氧测量已从水介质延伸到了非水液体介质，如丙酮、苯、氯苯、环乙烷、甲醇、正辛烷。分布方式有水平分布和垂直分布两种.溶解氧的一个来源是水中溶解氧未饱和时，大气中的氧气向水体渗入；另一个来源是水中植物通过光合作用释放出的氧。溶解氧随着温度、气压、盐分的变化而变化，一般说来，温度越高，溶解的盐分越大，水中的溶解氧越低；气压越高，水中的溶解氧越高。