專利名稱：水下溶解氧測量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于水域中現(xiàn)場檢測水體中溶解氧的光學(xué)測量裝置上的傳感器——水下溶解氧測量傳感器。
背景技術(shù)：
測定水體中溶解氧已有多種相應(yīng)的測量傳感器，顯然測量傳感器是溶解氧測量裝置的關(guān)鍵裝置。近年來聚苯乙烯陰離子交換膜電化學(xué)氧傳感器等都是基于電極類型的氧傳感器，但由于信號電流從產(chǎn)生到達(dá)平衡的過程緩慢，限制了測量速度；而且電極的透氣膜容易老化，以及它需要依靠電極本身的氧化還原反應(yīng)來測定氧的濃度，測定過程中需消耗被測樣品的氧，因此它的測量精確度和響應(yīng)時間都受到擴(kuò)散系數(shù)的嚴(yán)重約束是這類方法的主要缺陷。
近年來出現(xiàn)的以多環(huán)芳烴熒光猝滅技術(shù)和光纖技術(shù)為基礎(chǔ)的光纖氧傳感器，是將可產(chǎn)生的可被氧分子猝滅的熒光試劑制成氧傳感膜耦合于光纖端部采用發(fā)光二極管為熒光激發(fā)光源，與光電二極管檢測系統(tǒng)結(jié)合，得到了可用于現(xiàn)場檢測水體中溶解氧的光纖氧傳感器。但是，傳感器需用價格昂貴的石英熒光纖束進(jìn)行光傳輸。又在現(xiàn)場實(shí)際測量時，其裝置較繁多(有水上控制器和水下傳感器以及連接水上部分和水下部分的光傳輸光纜)，且測量時需操作人員進(jìn)行操作，不能全天時，全天候進(jìn)行監(jiān)測，不適合海洋較深層測量及惡劣海況(大風(fēng)浪)環(huán)境中工作，因此，其廣泛的應(yīng)用受到一定程度的限制。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場全天時、全天候監(jiān)測、適合海洋較深層測量及惡劣海況(大風(fēng)浪)環(huán)境中進(jìn)行檢測工作的傳感器—水下溶解氧測量傳感器，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本實(shí)用新型包括氧傳感膜片、密封在殼體內(nèi)的熒光測量探頭及其下方相連的光陷阱，且熒光測量探頭是由光源及軸向裝配的透鏡組，濾光片與固定在線路板上的光電探測器，其特征是它還包括一個設(shè)置在連接座上方的一個溫度傳感器，且光陷阱是上部為連接座，其下為多個遮光帽與墊柱相間疊合成遮光探測腔體，下部為消光腔體，并憑借長螺桿依次串聯(lián)固定。
上述光源是兩只藍(lán)光發(fā)光二板管，每個光源的中軸線為與線路板的法線成8°-12°小角度固定在線路板上。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。


圖1、本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、本實(shí)用新型分兩部分的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3、本實(shí)用新型遮光探測腔體分解結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4、本實(shí)用新型氧傳感膜片與密封窗口玻璃片膠合剖面放大圖。
其中1、光源；2、窗口玻璃片3、氧傳感膜片；4、透鏡組；5、濾光片；6、光電探測器；7、溫度傳感器；8、遮光探測腔體；9、消光腔體；10、線路板；11、配重吊掛環(huán)；12、連接座；13、墊柱；14、遮光帽；15、長螺桿；16、保護(hù)套；17、熒光測量探頭；18、光陷阱；具體實(shí)施方式
如圖1、圖2，本實(shí)用新型包括氧傳感膜片3、密封殼體內(nèi)的熒光測量探頭17及其下端部相連接的光陷阱18兩部分，其中光陷阱為百葉窗式遮光罩和圓筒形殼體可適應(yīng)惡劣海況及較深層海洋環(huán)境。
本實(shí)用新型包括氧傳感膜片3、密封在殼體內(nèi)的熒光測量探頭17及其下方相連接的光陷阱18，且熒光測量探頭17是由光源1及軸向裝配的熒光接收透鏡組4，濾光片5與固定在線路板上10的光電探測器6，其特征是它還包括一個設(shè)置在連接座上方的一個溫度傳感器7，且光陷阱18是上部為連接座12，其下為多個遮光帽14與墊柱13相間疊合成遮光探測腔體8，而下部為消光腔體9，并憑借長螺桿15依次串接或串聯(lián)固定而成。上述消光腔體9為平頭圓錐腔體，如圖3。該遮光探測腔體8和消光腔體9是為消除雜光對測量的干擾，如圖2。而溫度傳感器7是為補(bǔ)償環(huán)境溫度的變化對測量精確度的影響。
如圖4，氧傳感膜片3上部為密封窗口玻璃片2，并以保護(hù)套16膠封成一體。
上述光源1為兩只藍(lán)光發(fā)光二極管，光源1的中心波長為460nm的單一波長光源，型號為XH-383BC-02，因此省去已有的光源1之前的透鏡與濾光片組成的光學(xué)系統(tǒng)。
如圖2，上述光源1的中軸線為與線路板10的法線成α為8°-12°小角度固定在線路板10上集成光電二極管，從儀器的整體設(shè)計來說，傾斜角過大，勢必需增大儀器的徑向尺寸，不利于小型化。傾斜角過小，一是容易造成460nm發(fā)射光在窗鏡上的反射光線進(jìn)入熒光接收透鏡組4的鏡筒內(nèi)，形成噪聲干擾(雖有濾光片的阻擋，也要避免)；光電探測器6型號為OPT-301，該光電探測器6垂直安裝在線路板10上，。溫度傳感器7為一熱敏電阻，型號為SJMFE-395-103F。
考慮到現(xiàn)場測量的吊掛方便，在遮光探測腔體8的底部中心處固裝一個配重吊掛環(huán)11，以吊掛配重物所用。
由此構(gòu)筑的本實(shí)用新型，不但體積小、重量輕，而且能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)測、全天候監(jiān)測、適合海洋較深層和惡劣海況環(huán)境中測量。
權(quán)利要求1.水下溶解氧測量傳感器，包括氧傳感膜片(3)、密封在殼體內(nèi)的熒光測量探頭(17)及其下方相連接的光陷阱(18)，且熒光測量探頭(17)是由光源(1)及軸向裝配的熒光接收透鏡組(4)，濾光片(5)與固定光電探測器(6)的線路板，其特征是它還包括一個設(shè)置在連接座(12)上方的一個溫度傳感器(7)，且光陷阱(18)是上部為連接座(12)，其下為多個遮光帽(14)與墊柱(13)相間疊合成遮光探測腔體(8)，而下部為消光腔體(9)，并憑借長螺桿(15)依次串聯(lián)固定而成。
2.如權(quán)利要求1所述的水下溶解氧測量傳感器，其特征是所述的熒光測量探頭(17)中的光源(1)固定在其中軸線為與線路板(10)的法線間成8°-12°小角度的線路板(10)上。
3.如權(quán)利要求1所述的水下溶解氧測量傳感器，其特征是光源(1)為兩只藍(lán)光發(fā)光二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的水下溶解氧測量傳感器，其特征是光電探測器(6)是垂直安裝在線路板(10)上的集成光電二極管。
5.如權(quán)利要求1所述的水下溶解氧測量傳感器，其特征是上述氧傳感膜片(3)上部為密封窗口玻璃片(2)，并以保護(hù)套(16)膠封成一體。
6.如權(quán)利要求1所述的水下溶解氧測量傳感器，其特征是上述遮光探光腔體(9)為平頭圓錐腔體。
7.如權(quán)利要求1所述的水下溶解氧測量傳感器，其特征是在遮光探測腔體(8)的底部中心處固裝一個配重吊掛環(huán)(11)。
8.如權(quán)利要求1所述的水下溶解氧測量傳感器，其特征是上述溫度傳感器(7)型號為SJMFE-395-103F的熱敏電阻。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種水下溶解氧測量傳感器。包括氧傳感膜片、密封在殼體內(nèi)的熒光測量探頭及其下方相連的光陷阱，且熒光測量探頭是由光源及軸向裝配的透鏡組，濾光片與固定光電探測器的線路板，其特征是它還包括一個設(shè)置在連接座上方的一個溫度傳感器，且光陷阱是上部為連接座，其下為多個遮光帽與墊柱相間疊合，下部為消光腔體，并憑借長螺桿依次串聯(lián)固定而成。上述光源中軸線為與線路板的法線成8°－12°小角度固定在線路板上，由此構(gòu)筑的本實(shí)用新型，不但體積小、重量輕，而且能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場全天時、全天候監(jiān)測、適合海洋較深層及惡劣海況環(huán)境中測量。
文檔編號G01N21/64GK2816801SQ20052008639
公開日2006年9月13日 申請日期2005年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月17日
發(fā)明者荊淼, 蘭舉生, 曹為, 王進(jìn)祖, 李文龍, 鮑建, 夏達(dá)英, 徐之海, 王文舉, 蘭魯光 申請人:國家海洋局第一海洋研究所, 中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所