專利名稱：養(yǎng)魚池缺氧報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于半定量測定養(yǎng)殖水體中溶氧量并發(fā)出分級缺氧報(bào)警的監(jiān)測裝置。
隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，迫切需要能測定養(yǎng)殖水體中溶氧含量并能發(fā)出缺氧報(bào)警的監(jiān)測裝置，以便提醒人們及時對養(yǎng)殖水體增氧、保證養(yǎng)殖水體中魚蝦類的正常生長?，F(xiàn)有技術(shù)中雖有可定量測量養(yǎng)殖水體中溶氧量的儀器，但其功能僅限于測定而不能報(bào)警，并且其操作程序煩瑣。多數(shù)這類儀器都是采用交流電源，不便于現(xiàn)場即時測定，更不便于長期連續(xù)監(jiān)測。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種半定量測定養(yǎng)殖水體中溶氧量并能發(fā)出分級缺氧報(bào)警的養(yǎng)魚池缺氧報(bào)警器，以便于在養(yǎng)殖現(xiàn)場即時測定和長期連續(xù)監(jiān)測養(yǎng)殖水體中溶氧量的變化并發(fā)出分級缺氧報(bào)警、以提醒人們及時對養(yǎng)殖水體采取增氧措施。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用傳感器和通過電纜與傳感器相聯(lián)的聲光報(bào)警電路組成一臺養(yǎng)魚池缺氧報(bào)警器，傳感器將養(yǎng)殖水體中溶氧量的變化轉(zhuǎn)變成電流信號，聲光報(bào)警電路則將傳感器產(chǎn)生的電流信號轉(zhuǎn)變成電壓信號并通過與分級參比值的比較后發(fā)出分級缺氧聲光報(bào)警信號。以下結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型養(yǎng)魚池缺氧報(bào)警器的技術(shù)特征作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
附

圖1為傳感器覆膜伏安氧電極的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為聲光報(bào)警電路的電路圖。
參考附圖1、2，本實(shí)用新型養(yǎng)魚池缺氧報(bào)警器主要由傳感器和通過電纜與傳感器相聯(lián)的聲光報(bào)警電路組成。傳感器可采用所謂覆膜伏安氧電極，它主要由筒體1、黃金電極2、銀電極3和覆膜4構(gòu)成。筒體1為圓筒形，由絕緣材料制成并分隔為前倉5和后倉6，前倉5充以電解液(如KCL溶液等)，后倉6中則充以填料并用樹脂固封。前倉5的中央裝有一由絕緣材料制成的電極體7，后倉6倉壁上開有一窗口并安裝一熱敏電阻R13。黃金電極2是傳感器的工作電極，安裝在電極體7的前端，通過埋入電極體7中的導(dǎo)線引入后倉6與熱敏電阻R13的一端相聯(lián)并從后倉6尾部引至聲光報(bào)警電路，熱敏電阻R13的另一端也從后倉6尾部引至聲光報(bào)警電路。覆膜4是一種僅允許氧氣通過的微孔薄膜，貼附在黃金電極2的外表面。銀電極3是傳感器的參比電極，安裝在前倉5中，其后端經(jīng)后倉6尾部引至聲光報(bào)警電路。傳感器工作時，其參比電極與工作電極間的電流大小與通過覆膜擴(kuò)散到工作電極上的氧氣量或養(yǎng)殖水體中的溶氧量有一定的關(guān)系。養(yǎng)殖水體中缺氧時，傳感器參比電極與工作電極間的電流將隨之發(fā)出變化。若選定若干不同的分級缺氧標(biāo)準(zhǔn)并與實(shí)測電極電流相比較，則可以半定量地測定養(yǎng)殖水體中的溶氧量，將半定量測定結(jié)果采用聲或光信號加以顯示即為分級缺氧光報(bào)警信號。
聲光報(bào)警電路可由I－V轉(zhuǎn)換電路、放大電路、氧電極自動平衡電路、電源欠壓報(bào)警電路、比較電路和直流電源DC以及開關(guān)K1組成。
I－V轉(zhuǎn)換電路的作用是將傳感器產(chǎn)生的電流信號轉(zhuǎn)變成電壓信號，以便于進(jìn)行電壓信號放大和比較，它主要由IC1－1LM324運(yùn)算放大器、熱敏電阻R13和電容C2組成。IC1－1的輸出極通過R13與黃金電極2相聯(lián)并通過C2和K1－1與黃金電極2相聯(lián)，C2的另一端與IC1－1的負(fù)輸入極相聯(lián)。
放大電路的作用是將I－V轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號放大，它主要由IC2－2LM324運(yùn)算放大器和電阻R7以及電位器W2組成，IC2－2的負(fù)輸入極通過R7與IC1－1的輸出極相聯(lián)并通過W2與IC2－2輸出極相聯(lián)。
氧電極自動平衡電路由電阻R1、R2、R3、R4、R5、電容C1和發(fā)光二極管LED1、LED2組成。R2和R3串聯(lián)后一端通過K1－2接DC正極，另一端接地，LED1和LED2串聯(lián)后一端通過R1和K1－2接DC正極，另一端接地，R4、R5和C1串聯(lián)后與LED1和LED2并聯(lián)，R2、R3聯(lián)接點(diǎn)和R4、R5聯(lián)接點(diǎn)均與銀電極4相聯(lián)，LED1和LED2聯(lián)接點(diǎn)與R5、C1聯(lián)接點(diǎn)相聯(lián)。氧電極自動平衡電路的主要作用是，在聲光報(bào)警電路停止工作時仍給傳感器工作電壓加上適當(dāng)?shù)钠珘?，使傳感器始終處于工作狀態(tài)，通過覆膜擴(kuò)散到工作電極上的溶氧可隨時被反應(yīng)掉，聲光報(bào)警電路恢復(fù)工作后無需調(diào)零。
電源欠壓報(bào)警電路由IC1－2LM324運(yùn)算放大器、電阻R6、R12、發(fā)光二極管LED3和電位器W1組成。R6和W1串聯(lián)后一端通過K1－2接DC正極、另一端接地，R12和LED3串聯(lián)后一端接IC1－2輸出極、另一端接地，IC1－2正輸入極接R6和W1，IC1－2負(fù)輸入極分別接IC1－1正輸入極和LED1、LED2聯(lián)接點(diǎn)。DC電壓正常時，LED3亮啟；DC欠壓時，LED3不亮，應(yīng)及時更換電池。
比較電路包括互相并聯(lián)的5個電壓比較電路I～V，分別代表了5級不同的缺氧標(biāo)準(zhǔn)。
比較電路Ⅰ由IC1－3LM324運(yùn)算放大器、電阻R8、R15、發(fā)光二極管LED4、電容C3和電位器W3組成。IC1－3正輸入極通過R8接IC2－2輸出極、通過C3接地，IC1－3負(fù)輸入極通過W3接IC2－2正輸入極，W3另一端通過R1和K1－2接DC正極，R15和LED4串聯(lián)后一端接IC1－3輸出極、另一端接地。一級缺氧時LED4亮啟。
比較電路Ⅱ由IC1－4LM324運(yùn)算放大器、電阻R9、R18、發(fā)光二極管LED5、電容C8和電位器W4組成。IC1－4正輸入極通過R9接IC2－2輸出極、通過C8接地，IC1－4負(fù)輸入極通過W4接IC2－2正輸入極，W4另一端通過R1和K1－2接DC正極，R18和LED5串聯(lián)后一端接IC1－4輸出極，另一端接地。二級缺氧時，LED4和LED5同時亮啟。
比較電路Ⅲ由IC2－1LM324運(yùn)算放大器、電阻R10、R16、發(fā)光二極管LED6、電容C4和電位器W5組成。IC2－1正輸入極通過R10接IC2－2輸出極、通過C4接地，IC2－1負(fù)輸入極通過W5接IC2－2正輸入極，W5另一端通過R1和K1－2接DC正極，R16和LED6串聯(lián)后一端接IC2－1輸出極、另一端接地。三級缺氧時，LED6和LED4、LED5同時亮啟。
比較電路Ⅳ由IC2－3LM324運(yùn)算放大器、電阻R11、R14、發(fā)光二極管LED7、電容C7和電位器W6組成。IC2－3正輸入極通過R11接IC2－2輸出極、通過C7接地，IC2－3負(fù)輸入極通過W6接IC2－2正輸入極，W6的另一端通過R1和K1－2接DC正極，R14和LED7串聯(lián)后一端接IC2－3輸出極，另一端接地。四級缺氧時，LED7和LED4、LED5、LED6同時亮啟。
比較電路Ⅴ由IC2－4LM324運(yùn)算放大器、電阻R17、電容C5、C6、電位器W7和蜂鳴器FM1組成。IC2－4的負(fù)輸入極通過R17接IC2－2輸出極、通過C5接地，IC2－4正輸入極通過W7接IC2－2正輸入極，W7另一端通過R1和K1－2接DC正極，C6與FM1并聯(lián)后一端接IC2－4輸出極、另一端接地。五級缺氧時，F(xiàn)M1發(fā)出蜂鳴聲。
開關(guān)K1為雙刀雙擲開關(guān)，K1接工作狀態(tài)時傳感器和聲光報(bào)警電路都工作；K1接停機(jī)狀態(tài)時，氧電極自動平衡電路開始工作，傳感器工作電極維持適當(dāng)偏壓。
本實(shí)用新型操作簡單、攜帶方便，測定和報(bào)警迅速準(zhǔn)確，特別適合于現(xiàn)場即時測定和長期連續(xù)監(jiān)測養(yǎng)殖水體中的溶氧量。
權(quán)利要求1.一種用于半定量測量養(yǎng)殖水體中溶氧含量并發(fā)出分級缺氧報(bào)警的養(yǎng)魚池缺氧報(bào)警器，其特征在于它是由傳感器和通過電纜與傳感器相聯(lián)的聲光報(bào)警電路組成，傳感器將養(yǎng)殖水體中溶氧量的變化轉(zhuǎn)變成電流信號，聲光報(bào)警電路將傳感器產(chǎn)出的電流信號轉(zhuǎn)變成電壓信號并發(fā)出分級缺氧聲光報(bào)警信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)魚池缺氧報(bào)警器，其特征在于所述傳感器是由筒體、黃金電極、銀電極和覆膜構(gòu)成的覆膜伏安氧電極；所述筒體為圓筒形，由絕緣材料制成并分隔為前倉和后倉，前倉中充以電解液，后倉中充以填料并用樹脂固封，前倉的中央裝有一由絕緣材料制成的電極體，后倉壁上開有一窗口并安裝一熱敏電阻；所述黃金電極安裝在電極體的前端，通過埋入電極體中的導(dǎo)線引入筒體后倉與熱敏電阻的一端相接并從后倉尾部引至聲光報(bào)警電路；所述覆膜為僅允許氧氣通過的薄膜，貼附在黃金電極的外表；所述銀電極安裝在筒體前倉中，其后端經(jīng)后倉尾部引至聲光報(bào)警電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)魚池缺氧報(bào)警器，其特征在于所述聲光報(bào)警電路由I－V轉(zhuǎn)換電路、放大電路、比較電路、氧電極自動平衡電路、電源欠壓報(bào)警電路、直流電源和雙－雙開關(guān)K1組成；所述I－V轉(zhuǎn)換電路由IC1－1LM324運(yùn)算放大器、熱敏電阻R13和電容C2組成，IC1－1的輸出極通過熱敏電阻R13與黃金電極相聯(lián)并通過C2和K1－1與黃金電極相聯(lián)，C2的另一端與IC1－1的負(fù)輸入極相聯(lián)；所述放大電路由IC2－2LM324運(yùn)算放大器和電阻R7以及電位器W2組成，IC2－2的負(fù)輸入極通過R7與IC1－1的輸出極相聯(lián)并通過W2與IC2－2的輸出極相聯(lián)。IC2－2的正輸入極與IC1－1的正輸入極相聯(lián)；所述氧電極自動平衡電路由電阻R1、R2、R3、R4、R5，電容C1和發(fā)光二極管LED1、LED2組成，R2和R3串聯(lián)后一端通過K1－2接電源正極，另一端接地，LED1和LED串聯(lián)后一端通過R1和K1－2接電源正極，另一端接地，R4、R5和C1串聯(lián)后與LED1和LED2并聯(lián)，R2、R3聯(lián)接點(diǎn)和R4、R5聯(lián)接點(diǎn)與銀電極相聯(lián)，LED1、LED2聯(lián)接點(diǎn)與R5、C1聯(lián)接點(diǎn)相聯(lián)；所述電源欠壓報(bào)警電路由IC1－2LM324運(yùn)算放大器，電阻R6、R12、發(fā)光二極管LED3和電位器W1組成，R6和W1串聯(lián)后一端通過K1－2接電源正極，另一端接地，R12和LED3串聯(lián)后一端接IC1－2輸出極，另一端接地，IC1－2的正輸入極接R6和W1，IC1－2的負(fù)輸入極分別接IC1－1正輸入極和LED1、LED2聯(lián)接點(diǎn)；所述比較電路包括互相并聯(lián)的5個比較電路I～V；比較電路Ⅰ由IC1－3LM324運(yùn)算放大器、電阻R8、R15、發(fā)光二極管LED4、電容C3和電位器W3組成；IC1－3正輸入極通過R8接IC2－2輸出極、通過C3接地，IC1－3負(fù)輸入極通過W3接IC2－2正輸入極，W3的另一端通過R1和K1－2接電源正極，R15和LED4串聯(lián)后一端接IC1－3輸出極、另一端接地；比較電路Ⅱ由IC1－4LW324運(yùn)算放大器、電阻R9、R18、發(fā)光二極管LED5、電容C8和電位器W4組成，IC1－4正輸入極通過R9接IC2－2輸出極、通過C8接地，IC1－4負(fù)輸入極通過W4接IC2－2正輸入極，W4的另一端通過R1和K1－2接電源正極，R18和LED5串聯(lián)后一端接IC1－4輸出極、另一端接地；比較電路Ⅲ由IC2－1LM324運(yùn)算放大器、電阻R10、R16、發(fā)光二極管、LED6、電容C4和電位器W5組成，IC2－1正輸入極通過R10接IC2－2輸出極、通過C4接地，IC2－1負(fù)輸入極通過W5接IC2－2正輸入極，W5另一端通過R1和K1－2接電源正極，R16和LED6串聯(lián)后一端接IC2－1輸出極、另一端接地；比較電路Ⅳ由IC2－3LM324運(yùn)算放大器、電阻R11、R14、發(fā)光二極管LED7、電容C7和電位器W6組成，IC2－3的正輸入極通過R11接IC2－2輸出極、通過C7接地，IC2－3負(fù)輸入極通過W6接IC2－2正輸入極，W6的另一端通過R1和K1－2接電源正極，R14與LED7串聯(lián)后一端接IC2－3輸出極，另一端接地；比較電路Ⅴ由IC2－4LM324運(yùn)算放大器、電阻R17、電容C5、C6、電位器W7和蜂鳴器FM1組成，IC2－4的負(fù)輸入極通過R17接IC2－2輸出極、通過C5接地，IC2－4正輸入極通過W7接IC2－2正輸入極，W7的另一端通過R1和K1－2接電源正極，C6與FM1并聯(lián)后一端接IC2－4輸出極，另一端接地。
專利摘要養(yǎng)魚池缺氧報(bào)警器涉及一種用于半定量測定養(yǎng)殖水體中溶解氧含量并發(fā)出分級缺氧報(bào)警的裝置，由覆膜伏安氧電極傳感器和通過電纜與傳感器相聯(lián)的聲光報(bào)警電路組成，覆膜伏安氧電極將養(yǎng)殖水體中溶氧含量的變化轉(zhuǎn)變成電流信號，聲光報(bào)警電路將傳感器產(chǎn)生的電流信號轉(zhuǎn)變成電壓信號并與參比值比較后發(fā)出分級缺氧聲光報(bào)警信號。本實(shí)用新型操作簡單、攜帶方便，測定和報(bào)警迅速、準(zhǔn)確，特別適合于農(nóng)村養(yǎng)殖專業(yè)戶用作養(yǎng)殖水體缺氧報(bào)警裝置。
文檔編號G01N27/26GK2100732SQ9122552
公開日1992年4月8日 申請日期1991年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月28日
發(fā)明者王禾, 張寶貴, 曹紅斌, 梁樹森, 馬維琦, 馮建興 申請人:王禾