利用無線物聯(lián)網(wǎng)控制器實(shí)現(xiàn)水質(zhì)溶解氧的在線測量

溶解氧傳感器常用的膜電極有兩類：極譜型（Polarography）和原電池型（Galvanic Cell）。

極譜型（Polarography）：電極中，有黃金環(huán)或鉑金環(huán)作陰極，銀-氯化銀（或汞-氯化亞汞）作陽極。電解液為氯化鉀溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰陽兩電極之間外加0.5~1.5V的極化電壓，當(dāng)溶解氧透過薄膜達(dá)到黃金陰極表面。

原電池型（Galvanic Cell）：當(dāng)外界氧分子透過薄膜進(jìn)入電極內(nèi)。

目前還有一種光學(xué)溶解氧傳感器：熒光法溶解氧傳感器。

熒光法溶解氧傳感器是基于物理學(xué)中特定物質(zhì)對活性熒光的猝熄原理。來自一個(gè)發(fā)光二極管（LED）發(fā)出的藍(lán)光照射在熒光帽內(nèi)表面的熒光物質(zhì)上，內(nèi)表面的熒光物質(zhì)受到激發(fā)，發(fā)出紅光，通過檢測紅光與藍(lán)光之間的相位差，并與內(nèi)部值比對，從而計(jì)算出氧分子的濃度，經(jīng)過溫度和氣壓自動(dòng)補(bǔ)償輸出終值。

產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是無膜，無需電解液，不會(huì)極化；無需消耗氧，不受流速影響；內(nèi)置溫度傳感器，自動(dòng)溫度補(bǔ)償；不受硫化物等化學(xué)物質(zhì)干擾；年漂移小， 反應(yīng)快速，測量更*。

注：傳感器形狀不一，圖片僅供參考

對于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、海洋勘探等檢測設(shè)備，大部分不能互動(dòng)互聯(lián)。面對此種情況我司研發(fā)了一款物聯(lián)網(wǎng)控制器，可以連接市場上大部分檢測、勘察傳感器，如紫外線、太陽輻射、土壤溫濕度、PH值、氮磷鉀（肥力），水質(zhì)溶解氧、PH值，氧氣、二氧化碳等傳感器，以及位移、果實(shí)生長等各類傳感器。連接物聯(lián)網(wǎng)控制器后即可實(shí)現(xiàn)互動(dòng)互聯(lián)的功能。物聯(lián)網(wǎng)控制器適配市面上*常用的傳輸協(xié)議，如RS485、I2C、模擬量、開關(guān)量等，數(shù)據(jù)讀取準(zhǔn)確抗干擾能力強(qiáng)，連接方便快捷。可根據(jù)需求定制自由度高。

對于網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)控制器可搭配WIFI、4G、LORA、GPRS（可根據(jù)使用環(huán)境定制網(wǎng)絡(luò)）模塊使用。在有無線網(wǎng)絡(luò)和沒有無線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下都可以使用。數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，數(shù)據(jù)上傳云端隨時(shí)可以在手機(jī)端查看。

物聯(lián)網(wǎng)控制器與其配套設(shè)備通過*標(biāo)準(zhǔn)高低溫實(shí)驗(yàn)，可以在-45度到+80度穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)期間使用WIFI與4G通訊方式數(shù)據(jù)傳輸依舊穩(wěn)定快速。

考慮到使用環(huán)境原因物聯(lián)網(wǎng)控制器可在低功耗下運(yùn)行，待機(jī)時(shí)間為一小時(shí)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室測定時(shí)間為一年。內(nèi)部配有高強(qiáng)度鋰電池，電量持久度高，電池使用壽命長。

圖1：技術(shù)員將傳感器與物聯(lián)網(wǎng)控制器連接

圖2：傳感器與物聯(lián)網(wǎng)控制器連接完成

圖3：通過上位機(jī)查看物聯(lián)網(wǎng)控制器數(shù)據(jù)

物聯(lián)網(wǎng)控制器通電后，將自動(dòng)讀取傳感器數(shù)據(jù)。隨后將讀取到的傳感器數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。設(shè)備指示燈在閃爍時(shí)是校驗(yàn)狀態(tài)，直到指示燈常亮?xí)r為上傳狀態(tài)，在低功耗模式下上傳數(shù)據(jù)完成后將自動(dòng)進(jìn)入休眠，及指示燈常亮幾秒后熄滅關(guān)機(jī)，在一定時(shí)間后指示燈再次閃爍。以此往復(fù)，代數(shù)據(jù)上傳完成后手機(jī)公眾號隨時(shí)可以查看數(shù)據(jù)。

圖5：手機(jī)隨時(shí)可以查看數(shù)據(jù)和歷史曲線

產(chǎn)品細(xì)節(jié) 

應(yīng)用領(lǐng)域

保證水產(chǎn)生物的呼吸需求，含氧量實(shí)時(shí)監(jiān)測以及自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)增氧等功能。檢測水域受污染程度、自凈能力，防止水體富營養(yǎng)化等生物污染。厭氧池、好氧池、曝氣池搭配其他指標(biāo)用來控制水處理效果。一般用ppb(ug/L)級別量程的傳感器，控制管道里面做到零氧氣，防止生銹，常用于電廠、鍋爐設(shè)備。

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