溶解氧是衡量海水水质状况和评估海洋生态环境的重要参数,具有非常重要的研究意义和观测价值。基于荧光猝灭原理的海水光学溶解氧传感器因测量准确度高、不消耗氧气和不产生污染、可以灵活搭载于各种海洋监测平台并获得长期连续观测数据等优势,已经被广泛应用于海洋环境监测领域。但是,光学溶解氧传感器的数据漂移影响在海上自动监测平台上的长周期、连续、准确测量,将传感器定期取回实验室进行校准的传统方法影响监测数据的连续性,也增加维护成本。因此需要解决海水光学溶解氧传感器搭载平台开展自动监测的原位校准问题。本文调研总结了目前国内外海水光学溶解氧传感器校准方法的研究现状,开展了海水光学溶解氧传感器原位校准研究,建立了原位校准模型,设计开发了一种与原位校准方法相适应的原位校准系统装置并开展了实验验证。首先,通过研究海水光学溶解氧传感器在水和空气两种不同环境介质中的响应特性差异,建立原位校准方法。在实验室设计搭建实验装置,研究海水光学溶解氧传感器在水和空气两种不同介质中表现不同的响应特性规律,建立光学溶解氧传感器判断数据漂移的曲线模型和原位校准方法,修正了两点校准模型中饱和空气校准基准值,并采用实验验证了校准方法的准确性。然后,针对海水光学溶解氧传感器原位校准方法设计开发了相适应的系统装置。根据密封性、耐腐蚀性等要求,完成了密封压力反应罐的设计和部分关键器件选型。基于STM32单片机,对原位校准系统的MCU主控模块、RS485通信模块和TFT-LCD显示模块进行了设计开发,编写数据采集、控制和处理程序,实现了海水光学溶解氧传感器的常规监测、数据漂移的判断与漂移情况下的原位自动校准。最后,开展海水光学溶解氧传感器原位校准的实验室和海水现场实验。实验结果说明,本文研究建立的原位校准方法及相匹配的装置能够满足海上应用要求,具备海水现场长期、自动、连续监测海水溶解氧浓度以及传感器发生数据漂移时自动进行原位校准的功能。