1. 系統(tǒng)概述
S-SCNHN一體式在線氨氮傳感器采用基于PVC膜的銨離子選擇電極制作而成，用于測試水中的銨離子含量,帶有溫度補償，確保測試做到快速、簡單、精確和經(jīng)濟。本用戶手冊中詳細(xì)介紹了氨氮傳感器的技術(shù)參數(shù)、使用維護(hù)和通訊協(xié)議等內(nèi)容。1.1 功能特點
n 信號輸出：RS-485總線，Modbus/RTU協(xié)議，方便連接到PLC、DCS、工業(yè)控制計算機、通用控制器、無紙記錄儀器或觸摸屏等第三方設(shè)備。
n 在銨離子電極處，內(nèi)部參比液在至少100KPa（1Bar）的壓力下，極其緩慢的從微孔鹽橋中滲出。這樣的參比系統(tǒng)非常穩(wěn)定，電極壽命比普通工業(yè)電極壽命更長。
n 易于安裝：3/4 英寸NPT螺紋（管螺紋），便于沉入式安裝或安裝在管道和罐體。
n IP68防護(hù)等級。
1.2 技術(shù)參數(shù)
| 型號 | S-SCNHN |
| 量程范圍 | 0～10mg/L（0～100mg/L） |
| 分辨率 | 0.01mg/L |
| 精度 | ±10%或±1mg/L |
| 工作溫度 | 0～40℃ |
| 工作壓力 | ＜0.1MPa |
| 介質(zhì)的pH范圍 | 4～10pH |
| 溫度補償 | 自動溫度補償(Pt1000) |
| 供電 | 12～24VDC±10% |
| 信號輸出 | RS-485總線，Modbus/RTU協(xié)議 |
| 接液材質(zhì) | PVC和POM |
| 安裝方式 | 3/4NPT管螺紋，浸入式安裝 |
| 線纜長度 | 5米,其它長度可定制 |
| 校準(zhǔn)方式 | 兩點校準(zhǔn) |
| 功耗 | ＜0.3W@12V |
| 防護(hù)等級 | IP68 |
1.2.1尺寸圖
1.3產(chǎn)品選型
| S- | 公司代號 | ||||
| SCNHN- | 氨氮離子傳感器 | ||||
| N01- | RS485.MODBUS協(xié)議 | ||||
| 1- | 一代外殼 | ||||
| 10 | 0～10mg/L | ||||
2. 設(shè)備安裝
2.1安裝注意：傳感器安裝時不能倒置或水平安裝，至少傾斜15度角以上安裝。
2.2電氣連接
線纜為4芯雙絞屏蔽線，線序定義：n 紅色線—電源線（12～24VDC）
n 黑色線—地線（GND）
n 藍(lán)色線—485A
n 白色線—485B
通電前應(yīng)仔細(xì)檢查接線順序，避免因接線錯誤而造成不必要的損失。
接線說明：考慮到線纜長期浸泡在水中（包括海水）或暴露在空氣中，所有接線處均要求做防水處理，用戶線纜應(yīng)具有一定的防腐蝕能力。
3. 維護(hù)和保養(yǎng)
3.1使用和保養(yǎng)
在蒸餾水（或去離子水）中清洗電極，吸干，不要擦干。把電極放到電極支架上。使用前，將電極前端浸在蒸餾水（或去離子水）中10分鐘，然后浸在稀釋的銨離子溶液中2小時。電極使用前要保持干燥，電極的感應(yīng)元件應(yīng)該套入保護(hù)瓶中。在測試前，電極應(yīng)在活化液中浸泡24小時。如果儲存過夜或更長，則應(yīng)用去離子水清洗電極頭部，并擦干，然后放進(jìn)原來的包裝內(nèi)。
檢查接線端子處是否干燥，如有沾污，請用*擦拭，吹干后使用。應(yīng)避免長期浸泡在蒸餾水或蛋白質(zhì)溶液中，并防止與有機硅油脂接觸。使用時間較長的電極，它的PVC膜可能變成半透明或附有沉積物，此時可用蒸餾水（或去離子水）沖洗。電極使用時間較長，出現(xiàn)測量誤差時，須配合儀表進(jìn)行校正。
當(dāng)用以上方式對電極進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)時仍不能進(jìn)行標(biāo)定和測量時，說明電極已經(jīng)失效，請更換電極。
主要干擾離子見下表：
在不同銨離子濃度下可產(chǎn)生10%的誤差的干擾離子濃度
| Interferences (moles/liter) | 10-4 M Ammonium | 10-3 M Ammonium | 10-2 M Ammonium |
| H+ | < 2 | < 1 | < 1 |
| Li+ | 0.2 | 0.5 | 0.5 |
| Na+ | 0.005 | 0.08 | 0.8 |
| K+ | 7*10-5 | 6*10-4 | 6*10-3 |
| Cs+ | 0.003 | 0.05 | 0.5 |
| Mg3+ | > 0.5 | > 1 | > 1 |
| Ca2+ | > 0.2 | > 1 | > 1 |
| Sr2+ | > 0.2 | > 1 | > 1 |
| Ba2+ | > 0.1 | > 0.5 | > 0.5 |
| Zn2+ | 0.001 | 0.01 | 0.1 |
| N2H5+ | > 0.1 | > 0.1 | >0.1 |
| Bu4N+ | 1*10-5 | 1*10-4 | 1*10-3 |
3.2傳感器的校準(zhǔn)
注意：傳感器在出廠前已經(jīng)校準(zhǔn)，若非超出測量誤差不宜隨意校準(zhǔn)。零點校準(zhǔn)
將傳感器放入盛有零點標(biāo)準(zhǔn)溶液的小瓶中，等待5分鐘，待數(shù)值穩(wěn)定后看顯示的數(shù)值是否在誤差范圍內(nèi)，如果不是則需進(jìn)行零點校準(zhǔn)。校準(zhǔn)指令參照附錄。
斜率校準(zhǔn)
將傳感器放入盛有斜率標(biāo)準(zhǔn)溶液的小瓶中，等待5分鐘，待數(shù)值穩(wěn)定后看顯示的數(shù)值是否在誤差范圍內(nèi)，如果不是則需進(jìn)行斜率校準(zhǔn)。校準(zhǔn)指令參照附錄。
4. 質(zhì)量和服務(wù)
4.1質(zhì)量保證
n 質(zhì)檢部門有規(guī)范的檢驗規(guī)程，具備*完善的檢測設(shè)備和手段，并嚴(yán)格按照規(guī)程檢驗，對產(chǎn)品做72小時老化實驗、穩(wěn)定性實驗，不讓一支不合格產(chǎn)品出廠。n 收貨方對不合格率達(dá)到2%的產(chǎn)品批次直接退回，所有產(chǎn)生的費用由供貨方承擔(dān)。考量標(biāo)準(zhǔn)參考供貨方提供的產(chǎn)品說明。
n 保證貨源數(shù)量和出貨速度。
4.2售后服務(wù)承諾
本公司提供自銷售日起一年內(nèi)的本機售后保證，電極屬于易耗品保修半年。但不包括不當(dāng)使用所造成的損壞，若需要維修或調(diào)整，請寄回，但運費需自負(fù)，寄回時需確定包裝良好以避免運送途中損壞，本公司將免費維修儀器的損壞。附錄 數(shù)據(jù)通訊
1. 數(shù)據(jù)格式
Modbus通信默認(rèn)的數(shù)據(jù)格式為：9600、n、8、1（波特率9600bps，1個起始位，8個數(shù)據(jù)位，無校驗，1個停止位）。
波特率等參數(shù)可以定制。
2. 信息幀格式
a) 讀數(shù)據(jù)指令幀
06 03 xx xx xx xx xx xx
地址 功能碼 寄存器地址 寄存器數(shù)量 CRC校驗碼（低字節(jié)在前）
b) 讀數(shù)據(jù)應(yīng)答幀
06 03 xx xx……xx xx xx
地址 功能碼 字節(jié)數(shù) 應(yīng)答數(shù)據(jù) CRC校驗碼（低字節(jié)在前）
c) 寫數(shù)據(jù)指令幀
06 06 xx xx xx xx xx xx
地址 功能碼 寄存器地址 寫入數(shù)據(jù) CRC校驗碼（低字節(jié)在前）
d) 寫數(shù)據(jù)應(yīng)答幀（同寫數(shù)據(jù)指令幀）
06 06 xx xx xx xx xx xx
地址 功能碼 寄存器地址 寫入數(shù)據(jù) CRC校驗碼（低字節(jié)在前）
3. 寄存器地址
| 寄存器地址 | 名稱 | 說明 | 寄存器個數(shù) | 訪問方式 |
| 40001 (0x0000) | 銨離子測量值+溫度 | 4個雙字節(jié)整數(shù)，分別為銨離子測量值、測量值小數(shù)位數(shù)、溫度值、溫度值小數(shù)位數(shù)。 | 4（8字節(jié)） | 讀 |
| 44097 (0x1000) | 零點校準(zhǔn) | 在1mg/L標(biāo)準(zhǔn)液中校準(zhǔn)，寫入數(shù)據(jù)為所用標(biāo)準(zhǔn)液濃度x100的數(shù)值。讀出的數(shù)據(jù)為零點校準(zhǔn)值對應(yīng)的mV值x100。 | 1（2字節(jié)） | 寫/讀 |
| 44101 (0x1004) | 斜率校準(zhǔn) | 在10mg/L標(biāo)準(zhǔn)液中校準(zhǔn)，寫入數(shù)據(jù)為所用標(biāo)準(zhǔn)液濃度x100的數(shù)值。讀出的數(shù)據(jù)為斜率校準(zhǔn)值對應(yīng)的mV值x100 | 1（2字節(jié)） | 寫/讀 |
| 44113 (0x1010) | 溫度校準(zhǔn) | 在溶液中校準(zhǔn)，寫入數(shù)據(jù)為實際溫度值x10；讀出數(shù)據(jù)為溫度校準(zhǔn)偏移量x10。 | 1（2字節(jié)) | 寫/讀 |
| 48195 (0x2002) | 傳感器地址 | 默認(rèn)為6，寫入數(shù)據(jù)范圍1-127。 | 1（2字節(jié)） | 寫/讀 |
| 48225 (0x2020) | 重置傳感器 | 校準(zhǔn)值恢復(fù)默認(rèn)值，寫入數(shù)據(jù)為0。注意，傳感器重置后需再次校準(zhǔn)方可使用。 | 1（2字節(jié)） | 寫 |
a) 寄存器地址為根據(jù)Modbus協(xié)議定義的帶寄存器類型的寄存器起始地址（括號中的16進(jìn)制表示的實際的寄存器起始地址）。
b) 讀取數(shù)據(jù)時返回測量值的數(shù)據(jù)定義：
xx xx xx xx xx xx xx xx
2字節(jié)測量值 2字節(jié)測量值小數(shù)位數(shù)2字節(jié)溫度值 2字節(jié)溫度小數(shù)位數(shù)
數(shù)據(jù)類型默認(rèn)為：雙字節(jié)整型，高字節(jié)在前；其他如浮點數(shù)類型可選。
4. 命令示例
a) 讀取數(shù)據(jù)指令：
作用：獲取傳感器測量的氨氮和溫度；氨氮的單位為mg/L；溫度的單位為℃。
請求幀：06 03 00 00 00 04 45 BE
應(yīng)答幀：06 03 08 00 55 00 02 01 18 00 01 B3 5D
讀數(shù)示例：
| 氨氮值 | 溫度值 |
| 00 55 00 02 | 01 18 00 01 |
溫度值：01 18表示十六進(jìn)制讀數(shù)溫度值，00 01表示溫度數(shù)值帶一位小數(shù)，轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)值為28.0。
b) 校準(zhǔn)指令：
零點校準(zhǔn)
作用：設(shè)定傳感器的氨氮零點校準(zhǔn)值。在1mg/L的標(biāo)準(zhǔn)液中校準(zhǔn)，示例如下：
請求幀：06 06 10 00 00 64 8D 56
應(yīng)答幀：06 06 10 00 00 64 8D 56
斜率校準(zhǔn)
作用：設(shè)定傳感器的氨氮斜率校準(zhǔn)值。在10mg/L的標(biāo)準(zhǔn)液中校準(zhǔn)，示例如下：
請求幀：06 06 10 04 03 E8 CD C2
應(yīng)答幀：06 06 10 04 03 E8 CD C2
c) 設(shè)置設(shè)備ID地址
作用：設(shè)置傳感器的Modbus設(shè)備地址。
將傳感器地址06改為01，范例如下
請求幀：06 06 20 02 00 01 E3 BD
應(yīng)答幀：06 06 20 02 00 01 E3 BD
5. 錯誤響應(yīng)
如果傳感器不能正確執(zhí)行上位機命令，則會返回如下格式信息：
| 定義 | 地址 | 功能碼 | CODE | CRC校驗 |
| 數(shù)據(jù) | ADDR | COM+80H | xx | CRC 16 |
| 字節(jié)數(shù) | 1 | 1 | 1 | 2 |
03 – 數(shù)據(jù)錯
COM：接收到的功能碼
