一种可拆卸式荧光帽及荧光法溶解氧传感器的制作方法

1.本实用新型涉及溶解氧传感器的技术领域，特别是指一种可拆卸式荧光帽及使用该荧光帽的荧光法溶解氧传感器。


背景技术：

2.现行的关于水质的溶解氧测定标准有《水质溶解氧的测定碘量法》(gbt7489-1987)和《水质溶解氧的测定电化学探头法》(hj 506-2009)。碘量法是通过化学方法测得的溶解氧，结果比较精准；但是，这种测量方法操作步骤繁琐、试验周期长、不能原位连续测量以及当水中含有氧化性物质、还原性物质及有机物时，会干扰测定。电化学探头法是在一定的温度下利用电流与水中氧的分压(或浓度)成正比，通过测得还原电流求得水样中溶解氧的浓度；其优点是可用于实验室内的测定，还可用于现场连续监测，适于测定色度高和浊度高的水样；缺点是在检测过程中需要耗氧，且需要定时更换薄膜并补充电解液，水中存在的一些气体和蒸汽也会通过膜扩散影响被测电流而干扰测定。水样中的其它物质如溶剂、油类、硫化物、碳酸盐和藻类等物质可能堵塞薄膜、引起薄膜损坏和电极腐蚀，影响被测电流而干扰测定。
3.近些年来，基于荧光猝灭原理的溶解氧检测方法发展迅速，是海洋溶解氧测定的研究热点。不同于传统的溶解氧传感器，荧光法溶解氧传感器不使用膜和电解液，维护率低，操作简便；同时，荧光法溶解氧传感器不消耗氧气，测定时对水样流速和搅拌没有要求，也不受硫化物等物质的干扰，让溶解氧的测定变得更加简单。荧光法溶解氧传感器的关键部件是荧光帽。美国哈希公司的荧光帽包括一端有内螺纹可以和传感器主体相连接的帽体、设置于帽体顶部的荧光膜以及荧光膜外覆盖的黑色的光隔离涂层；这种荧光帽的优势是结构简单，安装方便；由于荧光膜是直接涂在帽体上，所以荧光膜是不可拆卸的；而且，整个荧光膜裸漏在外，这很容易使荧光膜被坚硬的物体划伤，从而导致荧光膜上的荧光指示剂直接暴露在水体中，引起荧光指示剂泄露；另外，这种裸漏在外的荧光膜还容易受到外界光的干扰，外界光的干扰和指示剂泄露等都会使得测量数据不可靠。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种可拆卸式荧光帽及使用该荧光帽的荧光法溶解氧传感器，旨在解决现有技术中荧光法溶解氧传感器用荧光帽的荧光膜固定在帽体上从而导致其无法拆卸、荧光膜裸漏在外容易被坚硬的物体划伤引起指示剂泄露还容易受到外界光的干扰从而使得测量数据不可靠的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.在一个方面，本实用新型的一种可拆卸式荧光帽，包括帽体、透光片、荧光膜和压片；所述帽体用于与荧光法溶解氧传感器主体连接，所述帽体的顶部设有光学窗口；所述透光片覆盖在所述光学窗口上，所述透光片用于对所述光学窗口进行密封；所述荧光膜设置于所述透光片的顶部，并与所述透光片可拆卸式连接，所述荧光膜的顶部设有光隔离涂层；
所述压片设置于所述荧光膜的顶部，所述压片的中部设有供所述荧光膜露出的中心孔，所述中心孔的尺寸小于所述荧光膜的尺寸，所述压片与所述帽体可拆卸式连接。
7.作为一种优选的实施方案，所述帽体上设有安装槽，所述透光片通过所述安装槽覆盖在所述光学窗口上。
8.作为一种优选的实施方案，所述透光片与所述安装槽固定连接。
9.作为一种优选的实施方案，所述透光片通过防水胶与所述安装槽固定连接。
10.作为一种优选的实施方案，所述透光片呈圆柱形设置，所述安装槽也呈圆柱形设置。
11.作为一种优选的实施方案，所述荧光膜与所述透光片抵接。
12.作为一种优选的实施方案，所述压片上设有固定孔，所述固定孔内设有紧固螺栓，所述帽体上设有与所述紧固螺钉相适配的安装孔。
13.作为一种优选的实施方案，所述帽体上设有固定槽，所述压片通过所述固定槽安装于所述帽体上。
14.作为一种优选的实施方案，所述压片呈长方体型设置，所述固定槽也呈长方体型设置。
15.在另一个方面，本发明的一种荧光法溶解氧传感器，包括荧光帽，所述荧光帽为根据上面任意一项所述的可拆卸式荧光帽，所述帽体在远离所述光学窗口的一端设有内螺纹，所述荧光法溶解氧传感器主体上设有与所述内螺纹相适配的外螺纹，所述帽体与所述荧光法溶解氧传感器主体通过螺纹连接。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过压片将荧光膜可拆卸式安装在帽体上，这种荧光膜方便维护和更换，提高了荧光帽的检修效率，荧光膜及其上的光隔离涂层受到压片的保护，固定牢固，防止荧光膜脱落，也可以有效地避免坚硬的物体划伤荧光膜，水体是通过压片的中心孔与荧光膜接触的；即使荧光膜寿命到期，也不用更换整个荧光帽，只需取下压片替换坏掉的荧光膜即可，大大提高了荧光帽的检修和更换效率，设计合理，结构简单，操作方便，测量数据准确可靠。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型所提供的荧光法溶解氧传感器中荧光帽一个实施例的立体结构示意图；
19.图2为图1中帽体的结构放大示意图；
20.图3为图1中透光片的结构放大示意图；
21.图4为图1中荧光膜的结构放大示意图；
22.图5为图1中压片的结构放大示意图；
23.图6为图1的纵向剖视结构示意图；
24.图7为图1的俯视结构示意图；
25.图8为图2的纵向剖视结构示意图；
26.图9为图2的俯视结构示意图；
27.图10为图5的纵向剖视结构示意图；
28.图11为图5的俯视结构示意图；
29.图中：10-帽体；11-光学窗口；12-安装槽；13-固定槽；14-安装孔；20-透光片；30-荧光膜；31-光隔离涂层；40-压片；41-中心孔；42-固定孔；43-紧固螺栓。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.参阅附图1、附图2、附图3、附图4、附图5、附图6、附图7、附图8、附图9、附图10和附图11，本实用新型提供了一种荧光法溶解氧传感器，这种荧光法溶解氧传感器包括荧光帽；这种荧光帽是一种可拆卸式荧光帽，这种可拆卸式荧光帽包括帽体10、透光片20、荧光膜30和压片40；帽体10用于与荧光法溶解氧传感器主体连接，帽体10的顶部设有光学窗口11；透光片20覆盖在光学窗口11上，透光片20的面积大于光学窗口11的面积，透光片20用于对光学窗口11进行密封；荧光膜30设置于透光片20的顶部，并与透光片20可拆卸式连接，荧光膜30的顶部设有光隔离涂层31；压片40设置于荧光膜30顶部，压片40的中部设有供荧光膜30露出的中心孔41，中心孔41的尺寸小于荧光膜30的尺寸，压片40与帽体10可拆卸式连接。荧光膜30与透光片20可拆卸式连接，荧光膜30方便维护和更换，提高了荧光帽的检修效率，荧光膜30及其上的光隔离涂层31的外侧受到压片40的保护，固定牢固，防止荧光膜30脱落，也可以有效地避免坚硬的物体划伤荧光膜30，水体是通过压片40的中心孔41与荧光膜30接触的，即使荧光膜30寿命到期，也不用更换整个荧光帽，只需取下压片40替换坏掉的荧光膜30即可，大大提高了荧光帽的检修和更换效率，设计合理，结构简单，操作方便，测量数据准确可靠。
32.参阅附图1、附图2、附图3、附图6、附图8和附图9，作为一种优选的实施方案，帽体10上设有安装槽12，透光片20通过安装槽12覆盖在光学窗口11上。帽体10是采用pom(聚甲醛)材质制成的黑色帽体10，帽体10的作用是与荧光法溶解氧传感器主体连接，并提供一个避光环境，pom具有高硬度、高钢性和高耐磨的特性，提高了帽体10的使用性能；透光片20是由pmma(有机玻璃)制成的透光片20，pmma透光片20的透明度和透光度较高，安装在帽体10的安装槽12内，一方面，便于观察荧光膜30的颜色变化，另一方面，起到密封的作用，防止海水进入到荧光法溶解氧传感器主体的内部进而损坏电路板。进一步地，透光片20与安装槽12固定连接，这种固定在安装槽12内的透光片20，提高了透光片20安装的稳定性。具体地，透光片20通过防水胶与安装槽12固定连接，这种防水胶连接容易，固定牢固，充分提高了透光片20对帽体10的防水性能和密封性能。一般地，透光片20呈圆柱形设置，安装槽12也呈圆柱形设置，这种圆柱形的透光片20方便与帽体10安装和固定。
33.参阅附图1、附图5和附图6，作为一种优选的实施方案，荧光膜30与透光片20抵接，荧光膜30仅仅是放置在透光片20上，从而实现荧光膜30与透光片20的可拆卸式连接。荧光
膜30是一种透气薄膜，其内表面上涂覆有荧光物质，也即荧光指示剂，形成荧光层；光隔离涂层31是涂覆在荧光膜30外表面上的一层黑色的光隔离涂层31，光隔离涂层31保护荧光膜30上的荧光指示剂不受太阳光和水中颗粒荧光的影响，避免了荧光膜30上的荧光指示剂直接暴露在水体中，减少了荧光膜30上的荧光指示剂的泄露，还避免外界光的干扰。
34.参阅附图1、附图2、附图6、附图8和附图9，作为一种优选的实施方案，压片40上设有固定孔42，固定孔42内设有紧固螺栓43，帽体10上设有与紧固螺钉43相适配的安装孔14。压片40是由pom材质制成的黑色压片40，压片40使荧光膜30固定在透光片20上，一方面，实现了荧光膜30与透光片20以及帽体10的牢固固定，另一方面，实现了荧光膜30与透光片20的可拆卸式连接，方便荧光膜30的更换和维修；另外，压片40具有一定的厚度，还起到了机械保护荧光膜30及其上的光隔离涂层31的作用。进一步地，帽体10上设有固定槽13，压片40通过固定槽13安装于帽体10上；固定槽13的设置，方便了压片40的安装和固定，使其连接容易。具体地，压片40呈长方体型设置，固定槽13也呈长方体型设置；这种长方体型设置的压片40，在帽体10的顶部安装方便，便于连接；同时，压片40具有一定厚度，对荧光膜30及其上的光隔离涂层31具有很好的保护作用。
35.参阅附图6和附图8，通常情况下，帽体10在远离光学窗口11的一端设有内螺纹，荧光法溶解氧传感器主体上设有与内螺纹相适配的外螺纹，帽体10与荧光法溶解氧传感器主体通过螺纹连接；这种帽体10与荧光法溶解氧传感器主体连接方便，操作容易。这种可拆卸式荧光法溶解氧传感器，结构简单，操作方便，具有一体化可更换的膜头组件，简化了更换一个新荧光膜30的繁琐而耗时的操作。
36.因此，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过压片40将荧光膜30可拆卸式安装在帽体10上，荧光膜30方便维护和更换，提高了荧光帽的检修效率，荧光膜30及其上的光隔离涂层31受到压片40的保护，固定牢固，防止荧光膜30脱落，也可以有效地避免坚硬的物体划伤荧光膜30，水体是通过压片40的中心孔41与荧光膜30接触的；即使荧光膜30寿命到期，也不用更换整个荧光帽，只需取下压片40替换坏掉的荧光膜30即可，大大提高了荧光帽的检修和更换效率，设计合理，结构简单，操作方便，测量数据准确可靠。
37.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。