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產(chǎn)品簡介
溶解氧在線分析儀是一款智能在線化學(xué)分析儀器之一，是一款廣泛應(yīng)用于火電、化工化肥、冶金、環(huán)保、制藥、生化、食品和自來水等溶液中溶解氧、飽和度、氧分壓和溫度的連續(xù)監(jiān)測。
本產(chǎn)品采用熒光法溶解氧探頭，傳感器產(chǎn)品壽命長，不用維護(hù)，性能優(yōu)良，連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)通過變送輸出連接記錄儀實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳監(jiān)控與記錄，也可以連接RS485接口通過MODBUS-RTU協(xié)議可方便聯(lián)入計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控與記錄。
本產(chǎn)品配合防水外殼，將水溶液的信號經(jīng)過數(shù)字化整定分析，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的485/4-20mA/0-10V的信號。產(chǎn)品一次成型無需標(biāo)定，上手即可使用。
功能特點(diǎn)
本產(chǎn)品探頭為熒光法探頭，使用的是熒光淬滅原理進(jìn)行測量，熒光法近年比較活躍，能夠克服傳統(tǒng)經(jīng)典測量方法不能在線連續(xù)測量的缺點(diǎn)，熒光法不消耗氧氣，不受磁場干擾，不消耗電極，靈敏度高，檢出限低，壽命長，在可持續(xù)在線監(jiān)測等優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。
主要參數(shù)

參數(shù)名稱	參數(shù)內(nèi)容
直流供電	9-24V DC
耗電	≤0.15W（@12V DC , 25℃）
測量精度	3%F.s
量程	0-20mg/L
離子分辨率	0.01mg/L
檢測下限	0.02mg/L
輸出信號	485/4-20mA/0-10V
溫度范圍	-10 - 60℃
重復(fù)性	±2%
產(chǎn)品尺寸	110×85×44mm3
探頭尺寸	155mm12mm（長度直徑）
維護(hù)周期	1年

系統(tǒng)框架圖
485接口框架圖
本傳感器可以連接單獨(dú)使用，首先使用12V直流電源供電，設(shè)備可以直接連接帶有485接口的PLC，可以通過485接口芯片連接單片機(jī)。通過后文的modbus協(xié)議對單片機(jī)和PLC進(jìn)行編程即可配合傳感器使用。同時使用USB轉(zhuǎn)485即可與電腦連接，使用我公司提供的傳感器配置工具進(jìn)行配置和測試。

本產(chǎn)品也可以多個傳感器組合在一條485總線使用，在進(jìn)行485總線組合時請遵守“485總線現(xiàn)場接線守則”（見附錄）。理論上一條總線可以接16個以上的485傳感器，如果需要接更多的485傳感器，可以使用485中繼器擴(kuò)充更多的485設(shè)備，另一端接入帶有485接口的PLC、通過485接口芯片連接單片機(jī)，或者使用USB轉(zhuǎn)485即可與電腦連接，使用我公司提供的傳感器配置工具進(jìn)行配置和測試。

模擬量接口框架圖
模擬量接口可以直接連接PLC數(shù)據(jù)模塊，或者交由單片機(jī)對信號做處理，具體可以見下圖：

硬件連接
設(shè)備安裝前檢查
安裝設(shè)備前請檢查設(shè)備清單：

名稱	數(shù)量
溶解氧變送器設(shè)備	1臺
12V防水電源	1臺（選配）
保修卡/合格證	1份

接口說明
電源接口為寬電壓電源輸入12-24V均可。產(chǎn)品注意信號線正負(fù)，不要將信號線的正負(fù)接反。

485接口傳感器接線方式：

	線色	說明
電源	棕色	電源正(12-24VDC)
電源	黑色	電源負(fù)
通信	黃(灰)色	485-A
通信	藍(lán)色	485-B

模擬量接口傳感器接線方式：

	線色	說明
電源	棕色	電源正(12-24VDC)
電源	黑色	電源負(fù)
通信	黃(灰)色	電壓/電流輸出正
通信	藍(lán)色	電壓/電流輸出負(fù)

出廠默認(rèn)提供0.6米長線材，客戶可根據(jù)需要按需延長線材或者順次接線。
安裝說明
本儀表是壁掛式。請安裝在墻壁上，盡量避開風(fēng)雨和太陽直射。為了防止本儀表內(nèi)部溫度上升，請安裝在通風(fēng)良好的地方。安裝本儀表時請不要左右傾斜，盡量水平安裝。
電極是非常精密的組件，必須使用正確的安裝方式，錯誤的安裝方式會導(dǎo)致電極損壞或者不可逆的受損。電極采用管道安裝.浸入式.法蘭安裝均可。

請不要把電極直接投入水中，應(yīng)選擇電極安裝支架或流通杯固定。安裝前請務(wù)必使用生料帶（3/4螺紋處）做好防水封閉工作，避免水進(jìn)入電極中，造成電極電纜線短路。
停水期間，要確保電極浸泡在被測液中或戴上內(nèi)裝保護(hù)液的保護(hù)帽，冬季溫度低長期停水要加防凍裝置或收回室內(nèi)加水存放。否則會縮短使用壽命。

485接口通信協(xié)議
通訊基本參數(shù)

參數(shù)	內(nèi)容
編碼	8 位二進(jìn)制
數(shù)據(jù)位	8位
奇偶校驗(yàn)位	無
停止位	1位
錯誤校準(zhǔn)	CRC冗長循環(huán)碼
波特率	2400bps/4800bps/9600 bps 可設(shè),出廠默認(rèn)為 9600bps
編碼	8 位二進(jìn)制

數(shù)據(jù)幀格式定義
采用 Modbus-RTU 通詢規(guī)約，格式如下：
初始結(jié)構(gòu)>=4字節(jié)的時間
地址碼= 1字節(jié)
功能碼= 1字節(jié)
數(shù)據(jù)區(qū)= N字節(jié)
錯誤校驗(yàn)= 16位 CRC 碼
結(jié)束結(jié)構(gòu)>=4字節(jié)的時間
地址碼：為變送器的地址，在通詢網(wǎng)絡(luò)中是的（出廠默認(rèn)0x01）。
功能碼：主機(jī)所發(fā)指令功能提示，本變送器只用到功能碼 0x03（讀取存器數(shù)據(jù)）。
數(shù)據(jù)區(qū)：數(shù)據(jù)區(qū)是具體通詢數(shù)區(qū)，注意 16bits 數(shù)據(jù)高字節(jié)在前
CRC 碼：二字節(jié)的校驗(yàn)碼。
問詢幀

地址碼	功能碼	寄存器起始地址	寄存器長度	校驗(yàn)碼低位	校驗(yàn)碼高位
1字節(jié)	1字節(jié)	2字節(jié)	2字節(jié)	1字節(jié)	1字節(jié)

應(yīng)答幀

地址碼	功能碼	有效字節(jié)數(shù)	數(shù)據(jù)一區(qū)	第二數(shù)據(jù)區(qū)	第N數(shù)據(jù)區(qū)
1字節(jié)	1字節(jié)	1字節(jié)	2字節(jié)	2字節(jié)	2字節(jié)

寄存器地址

寄存器地址	PLC組態(tài)地址	內(nèi)容	操作
0001H	40002	溫度(單位0.1℃)	只讀
0002H	40003	溶解氧（單位0.01mg/L）	只讀
0100H	40101	設(shè)備地址(0-252)	讀寫
0101H	40102	波特率(2400/4800/9600)	讀寫

通訊協(xié)議示例以及解釋
讀取設(shè)備地址0x01的溶解氧值
問詢幀

地址碼	功能碼	起始地址	數(shù)據(jù)長度	校驗(yàn)碼低位	校驗(yàn)碼高位
0x01	0x03	0x00,0x02	0x00,0x01	0x25	0xCA

應(yīng)答幀(例如讀到溶解氧值為1.89mg/L)

地址碼	功能碼	有效字節(jié)數(shù)	溶解氧值	校驗(yàn)碼低位	校驗(yàn)碼高位
0x01	0x03	0x02	0x00 0xBD	0x78	0x35

溶解氧：
00BD H(十六進(jìn)制)=189=>溶解氧=1.89mg/L
讀取設(shè)備地址0x01的溫度值
問詢幀

地址碼	功能碼	起始地址	數(shù)據(jù)長度	校驗(yàn)碼低位	校驗(yàn)碼高位
0x01	0x03	0x00,0x01	0x00,0x01	0xd5	0xca

應(yīng)答幀

地址碼	功能碼	有效字節(jié)數(shù)	溫度值	校驗(yàn)碼低位	校驗(yàn)碼高位
0x01	0x03	0x02	0x00 0xAF	0xDB	0xBF

溫度：
00AF H(十六進(jìn)制)=175=>溫度=17.5℃
讀取設(shè)備地址0x01溫度、溶解氧濃度值
問詢幀

地址碼	功能碼	起始地址	數(shù)據(jù)長度	校驗(yàn)碼低位	校驗(yàn)碼高位
0x01	0x03	0x00,0x01	0x00,0x02	0x95	0xCB

應(yīng)答幀

地址碼	功能碼	有效字節(jié)數(shù)	溫度值	溶解氧值	校驗(yàn)碼低位	校驗(yàn)碼高位
0x01	0x03	0x04	0x01 0x1b	0x00 0x28	0xDB	0xBF

溫度：
011B H(十六進(jìn)制)=283=>溫度=28.3℃
溶解氧：
0028 H(十六進(jìn)制)=40=>溶解氧=0.40mg/L

模擬量接線說明
模擬量型傳感器接線簡單，只需要將線與設(shè)備的端口連接即可。設(shè)備支持3/4線制接線方式。
典型四線制接線方式
如下圖所示為電流型傳感器接線方式，將傳感器的電源線(棕線與黑線)接入電源；傳感器的黃(灰)色線為信號正接入采集設(shè)備的信號正，電流流向?yàn)閭鞲衅鞯讲杉O(shè)備；傳感器的藍(lán)色線為信號正接入電流采集設(shè)備的信號負(fù)，電流流向?yàn)椴杉O(shè)備到傳感器；

如下圖所示為電壓型傳感器接線方式，將傳感器的電源線(棕線與黑線)接入電源；傳感器的黃(灰)色線為信號正接入采集設(shè)備的信號正，黃(灰)線的電壓為輸出電壓；傳感器的藍(lán)色線為信號正接入電壓采集設(shè)備的信號負(fù)，藍(lán)線的電壓為參考電壓，與黑線電壓一致為0V。

典型三線制接線方式
對于典型的三線制接線，相較于四線制接線方式，省略藍(lán)線即可，在傳感器中藍(lán)線與黑線在傳感器中短路，因此可以省略藍(lán)線。
對于三線制電流接線方式，將傳感器的電源線(棕線與黑線)接入電源后，只需要將傳感器的黃(灰)色線為信號正接入電流采集設(shè)備的信號正即可。

對于三線制電壓接線方式，將傳感器的電源線(棕線與黑線)接入電源后，只需要將傳感器的黃(灰)色線為信號正接入電壓采集設(shè)備的信號正即可。

模擬量參數(shù)含義與換算
模擬量4-20mA電流輸出

電流值	溶解氧
4mA	0
20mA	滿量程

計(jì)算公式為P(溶解氧)=(I(電流)-4mA)*滿量程/16mA
其中I的單位為mA。以4mA代表0點(diǎn)，20mA代表量程線性換算即可。
模擬量0-10V電壓輸出

電壓值	溶解氧
0V	0
10V	滿量程

計(jì)算公式為P(溶解氧)=V(電壓) *滿量程/5000mV
其中V的單位為mV,請以0V代表0點(diǎn)，10V代表量程線性換算即可。
模擬量0-5V電壓輸出

電壓值	溶解氧
0V	0
5V	滿量程

計(jì)算公式為P(溶解氧)=V(電壓) *滿量程/10000mV
其中V的單位為mV,請以0V代表0點(diǎn)，10V代表量程線性換算即可。

附錄
附表數(shù)據(jù)來自HJ506——2009國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

溫度/℃	在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.325kPa)下，氧的溶解度(mg/L)	水中含鹽量每增加1g/Kg時溶解氧的修正值 [(mg/L)/(g/Kg)]	溫度/℃	在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.325kPa)下，氧的溶解度(mg/L)	水中含鹽量每增加1g/Kg時溶解氧的修正值 [(mg/L)/(g/Kg)]
0	14.62	0.0875	21	8.91	0.0464
1	14.22	0.0843	22	8.74	0.0453
2	13.83	0.0818	23	8.58	0.0443
3	13.46	0.0789	24	8.42	0.0432
4	13.11	0.0760	25	8.26	0.0421
5	12.77	0.0739	26	8.11	0.0407
6	12.45	0.0714	27	7.97	0.0400
7	12.14	0.0693	28	7.83	0.0389
8	11.84	0.0671	29	7.69	0.0382
9	11.56	0.0650	30	7.56	0.0371
10	11.29	0.0632	31	7.43	0.0364
11	11.03	0.0614	32	7.30	0.0354
12	10.78	0.0593	33	7.18	0.0348
13	10.54	0.0582	34	7.07	0.0338
14	10.31	0.0561	35	6.95	0.0332
15	10.08	0.0545	36	6.84	0.0322
16	9.87	0.0532	37	6.73	0.0316
17	9.66	0.0514	38	6.63	0.0306
18	9.47	0.0500	39	6.53	0.0300
19	9.28	0.0489	40	6.43	0.0291
20	9.09	0.0475

氧的溶解度和含鹽量的函數(shù)關(guān)系

電導(dǎo)率/ (mS/cm)	水中含鹽量/ (g/Kg)	電導(dǎo)率/ (mS/cm)	水中含鹽量/ (g/Kg)	電導(dǎo)率/ (mS/cm)	水中含鹽量/ (g/Kg)
5	3	20	13	35	25
6	4	21	14	36	25
7	4	22	15	37	26
8	5	23	15	38	27
9	6	24	16	39	28
10	6	25	17	40	29
11	7	26	18	42	30
12	8	27	18	44	32
13	8	28	19	46	33
14	9	29	20	48	35
15	10	30	21	50	37
16	10	31	22	52	38
17	11	32	22	54	40
18	12	33	23
19	13	34	24

表3 飽和水蒸氣壓力和溫度的函數(shù)關(guān)系

溫度/ ℃	飽和水蒸氣的壓力/ hPa	溫度/ ℃	飽和水蒸氣的壓力/ hPa	溫度/ ℃	飽和水蒸氣的壓力/ hPa
0	6.1	15	17.1	30	50.2
1	6.6	16	18.1	31	53.2
2	7.1	17	19.3	32	56.2
3	7.6	18	20.7	33	59.4
4	8.1	19	22.0	34	62.8
5	8.7	20	28.1	35	66.2
6	9.3	21	29.9	36	69.8
7	10.0	22	31.7	37	73.4
8	10.7	23	33.6	38	77.2
9	11.5	24	35.6	39	81.0
10	12.3	25	37.7	40	85.0
11	13.1	26	40.0
12	14.0	27	42.4
13	14.9	28	44.9
14	16.0	29	47.6

海拔高度h /m	平均大氣壓力p/ hPa	海拔高度h /m	平均大氣壓力p/ hPa		海拔高度h /m	平均大氣壓力p/hPa
0	1013	1900	799	3800		630
100	1001	2000	789	3900		622
200	988	2100	779	4000		614
300	976	2200	769	4100		607
400	964	2300	760	4200		599
500	952	2400	750	4300		592
600	940	2500	741	4400		584
700	928	2600	732	4500		577
800	917	2700	723	4600		570
900	905	2800	714	4700		563
1000	894	2900	705	4800		556
1100	883	3000	696	4900		549
1200	872	3100	687	5000		542
1300	861	3200	679	5100		535
1400	850	3300	670	5200		529
1500	840	3400	662	5300		522
1600	829	3500	654	5400		516
1700	819	3600	646	5500		509
1800	809	3700	638