農業PH變送器傳感器
農業PH變送器傳感器
1.產品介紹
1.1產品概述
RS-PH-N01-A是我公司研制的智能在線化學分析儀之一,環境適應性強、清晰的顯示、簡易的操作和優良的測試性能使其具有很高的性價比,能精確測量溶液的 pH 值和溫度。可廣泛應用于火電、化工化肥、冶金、環保、制藥、生化、食品和自來水等溶液中 pH 值的連續監測。配上 ORP 氧化還原電極同樣也是一臺精密的 ORP 儀表。
1.2功能特點
▇ 高智能化:在線 pH 計采用高精度 AD 轉換和單片機微處理技術,能完成 pH 值測量、溫度測量、溫度自動補償等多種功能。
▇ 時間顯示:中文在線 PH 計內置時鐘芯片,可以顯示當前時間。
▇ 數據存儲:儀器內置的存儲芯片,可以保存過去三天的歷史數據,方便用戶查找。
▇ 沖洗繼電器:儀器設置了沖洗繼電器,可以通過安裝電磁閥定時清洗 PH 電極。
▇ 25℃折算:對純水和加氨超純水進行了 25℃基準溫度折算,實現了顯示 25℃時的 pH 值,特別適合電廠多種水質的測量。
▇ 抗*力強:采用新器件,阻抗高達 10 12 Ω;電流輸出采用光電耦合隔離技術,抗*力強,實現遠傳。具有良好的電磁兼容性。
▇ 多參數同時顯示:在液晶屏上同時顯示時間、pH 值或 mV 值、溫度、輸出電流值。采用高亮度的 128*64 液晶顯示模塊,醒目且可視距離遠。
▇ RS485 通訊接口:MODBUS RTU 通訊協議可方便聯入計算機進行監測和通訊。
▇ 工業控制式看門狗:確保儀表不會死機。
1.3技術指標
技術參數 | 技術指標 |
執行標準 | JB/T 6203-92《工業 pH 計》 |
pH 測量范圍 | 0~14.00pH 大 -2-16PH);分度值:0.01pH |
pH 測量精度 | ±0.02pH |
ORP 測量范圍 | -1999~+1999mV;分度值:1mV |
ORP 測量精度 | ±1mV |
溫度測量范圍 | 0~99.9℃(大-10~120℃);分度值:0.1℃ |
溫度測量精度 | ±0.5℃ |
自動溫度補償范圍 | 0~99.9℃,25℃為基準 |
電子單元重復性誤差 | ±0.02pH |
穩定性 | ±0.02pH/24h |
輸入阻抗 | ≥1012Ω |
電流隔離輸出 | 4~20mA |
輸出電流誤差 | ≤±1%FS; |
高低報警繼電器 | AC220V、3A; |
數據儲存 | 72 個點,三天數據。 |
RS485 通訊接口 | MODBUS RTU 協議 |
供電電源 | AC220V±22V,50±1Hz;可選配 DC24V±2.4V |
防護等級 | IP54 |
外形尺寸 | 96(長)×96(寬)×110(深)mm |
開孔尺寸 | 92×92 mm |
儀器重量 | 變送器:0.8kg |
工作條件 | 環境溫度:0~60℃ 相對濕度:<85% |
電極線長 | 標配 5 米 |
1.4產品選型
RS- |
| 公司代號 | |||
| pH- |
| pH/ORP控制器 | ||
| N01- |
| 485通訊 | ||
| A- |
| 柜裝方形數顯殼 | ||
| 201 | 常規復合電極 |
2.電極的維護
pH 計使用的好壞,很大程度上取決于電極的維護。應經常清洗電極,確保其不受污染或堵塞;每隔一段時間要標定電極;在停水期間,應確保電極浸泡在被測液中,否則會縮短其壽命;必須保持電纜連接頭清潔,不能受潮或進水。確實是儀表出了問題,請不要自行修理,請來我們公司。
1.活化:如果電極儲存在干燥的環境下,則使用前必須浸泡 24 小時,使其活化,否則標定和測量都將產生較大誤差。
2.清洗:發現電極受到污染或堵塞影響測量精度時,可用細軟的毛刷輕刷電極頭部,再用清水清洗。對各種污染的清洗方法如下:
無機金屬氧化物 | 低于 1mol/稀酸清洗 |
有機油脂類物質 | 稀洗滌劑(弱酸性)清洗 |
樹脂高分子物質 | 酒精清洗 |
蛋白質血球沉淀物 | 酸性酶溶液清洗 |
顏料類物質 | 稀漂白液清洗 |
3.再生:當發現電極響應變慢,近乎遲鈍時,應用 10%的 HNO3和NH4F(50g/l)的混合物浸泡,對其進行再生。一般在 10 秒以內。
出廠時,電極有一個保護帽,內含一個浸有 KCl 溶液的海綿,以維持敏感膜的濕潤。電極不用時,要用水沖洗干凈并插回加有 3mol/L KCl溶液的保護帽內,或者將電極浸泡在 KCl 溶液中。
3.設備安裝
農業PH傳感器由變送器、pH 電極或 ORP 電極兩部分構成。
3.1儀表尺寸
儀表可安裝在遠離現場的監控室,也可與 PH 電極一起安裝在現場。所需的連線從變送器后面接線柱引出。
變送器的外形見圖:
安裝時應注意:
1、儀表與測量池的距離越近越好。一般不要超過 10 米,好將二次表固定在視平線上,表面要保持清潔、干燥、避免水滴直濺,必須有良好的接地。
2、電極與儀表的連接電纜不要與電源線近距離平行敷設,以免對信號產生不良的影響。
3.2電極尺寸
3.3電極安裝
1. 沉入式安裝:pH 電極的引線從不銹鋼管里穿出,pH 電極頂部的3/4 螺紋與不銹鋼 3/4 螺紋用生料帶相連接。確保電極頂部及電極線不進水。
2. 側壁安裝:廠家提供帶斜面的 316L 全不銹鋼護套,pH 電極旋入護套即可。
3.管道安裝:通過 pH 電極 3/4 的螺紋與管道相連接。
3.4儀器接線
PH 變送器接線端子各腳定義如下:
低閉:低點報警常閉端子
低觸:低點報警觸點
低開:低點報警常開端子
高閉:高點報警常閉端子
高觸:高點報警觸點
高開:高點報警常開端子
火線+:接 220V 火線;如果選配為 24V 供電時,接 24 正極
零線-:接 220V 零線;如果選配為 24V 供電時,接 24 負極
通訊 B:接 485 通訊
通訊 A:接 485 通訊
電流負:4-20mA 輸出的負端
電流正:4-20mA 輸出的正端
溫補:接 ph 電極的溫度接線端子其中之一
溫補:接 ph 電極的溫度接線端子其中之一
參比:接 ph 電極的參比端子
測量:中間不銹鋼接線柱,接 ph 電極的測量端子
注釋:如果選擇 DC24V 供電,7 腳 DC24V 正,8 腳 DC24V 負;其余腳位不變。溫補兩根線不分順序。
4.儀器使用
4.1顯示與功能鍵
在線 pH 計采用 128*64 大屏液晶顯示時間、pH 值或 mV 數、溫度值、4-20mA 電流輸出值,醒目、可視距離遠,以滿足用戶的不同使用習慣。
PH 測量模式界面
界面顯示說明:
第一行:顯示為當前時間;
第二行:顯示為測量 PH 或 ORP 的數值;
第三行:顯示為當前測量溫度值和輸出的 4-20mA 電流值;
功能按鍵說明:
按“MENU”鍵進入菜單界面,進入前請先輸入正確密碼,,默認密碼為 0000 。
按“ ESC ” 鍵退回到測量狀態
按 “▲” 鍵向上滾動查閱參數項目或增大數據。
按 “▼” 鍵向下滾動查閱參數項目或減小數據。
按“ENT” 鍵存儲修改的參數值。
4.2菜單結構
通過按在線 PH計的變送器上MENU鍵并輸入正確密碼后就能進入菜單界面,菜單是單級菜單,功能和相關參數如表所示。
序號 | 菜單項 | 設定 | 參數范圍 | 初始值 |
1 | 高報警設置 | 設定高報警繼電器開啟 PH 值 | -20.00~20.00PH | 14.00 PH |
2 | 低報警設置 | 設定低報警繼電器開啟 PH 值 | -20.00~20.00 PH | 0.00 PH |
3 | 4mA 設置 | 設定 4mA 輸出電流對應PH值 | -20.00~20.00 PH | 0.00 PH |
4 | 20mA 設置 | 設定 20mA 輸出電流對應PH值 | -20.00~20.00 PH | 14.00 PH |
5 | 遲滯量設置 | 設定高低報警遲滯量值 | 0.00~1.00 PH | 0.00 PH |
6 | 時間設置 | 設定當前時間 |
| 當前時間 |
7 | 溫度修正 | 修正溫度值 | -99.9~+99.9 ℃ | 0.00 |
8 | 電位值修正 | 輸入密碼 | 0000-9999 | 9999 |
系數修正 | 0.900%~1.100% | 1.000% | ||
偏移 | -99mV~ +99mV | 0mV | ||
9 | 濾波系數 | 設置濾波系數值(值越大越穩定) | 0~5 | 0 |
10 | 兩點標定 | PH 計標定 |
|
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11 | PH標定 | 修正 PH偏移量 | -20.00~20.00PH | 0.00 PH |
12 | 手動溫補 | 兩復合電極溫度補償值 | 0.0~+99.9 ℃ | 25.0℃ |
13 | 密碼設置 | 設置進入菜單的密碼 | 0000-9999 | 0000 |
14 | 通訊設置 | 設置儀表號 | 0-255 | 001 |
波特率 | 2400/4800/9600可設 | 9600 | ||
15 | 出廠設置 | 恢復出廠設置 | 密碼:9999 |
|
16 | 電流修正 | 修正 4-20mA 電流輸出偏移量 | -9.99~+9.99mA | 0.00mA |
17 | 歷史數據 | 記錄過去三天的數據(1 個點/h) |
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18 | 沖洗繼電器 | PH 沖洗繼電器開關和間隔時間 |
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19 | 測量模式 | 設置顯示 PH 或ORP 值 |
| PH 值 |
在線 PH 計安裝完成后,操作人員通過第 10 項或第 11 項菜單校準PH 計后即可正常工作: 其它菜單建議使用默認的出廠設置,不要自行修正,請在專業人員的指導下根據實際情況進行相應設置。
5. PH標定
初次使用儀器,由于 PH 電極比較干燥,可能影響儀器的測量,因此建議您將電極傳感器浸入電極浸泡液中 2 小時。
5.1電極浸泡液配制方法:
1.稱取 223.65g 試劑溶于一升蒸餾水或去離子水中。
2.配置 pH4.00 標準緩沖液(參照配置標準緩沖液一節所述)。
3.將溶液與 pH4.00 標準緩沖液按 1 比 1 混合,配置完畢。如果您目前無法配置電極浸泡液,可以暫時使用自來水代替。注意:禁止使用蒸餾水,純水浸泡電極,否則電極傳感器的響應速度將變得非常遲鈍。
5.2 PH標定前的注意事項:
在電極第一次使用時,必須用兩點標液標定,以后每隔一段時間標定一次。如要確保儀表的測量精度,也必須采用兩點標液標定。
1. 檢查電極傳感器是否潔凈,無污染物附著在敏感球泡或參比芯上。確認標準緩沖液是否新鮮、準確,沒有受到任何污染。
2. pH 電極傳感器的敏感球泡十分薄,校準時,請小心碰撞。
3. 電極從一個溶液中取出,置入另一個溶液前,都需要在蒸餾水中清洗并用濾紙吸干電極上的水珠。
4. 禁止擦抹電極傳感器,否則電極將帶有靜電而影響校準精度。
標準緩沖劑配置方法:
1. 取出 pH4.00 標準緩沖試劑,剪開封口,倒入 250ml 容量瓶中。
2. 加 250mL 蒸餾水至容量瓶中,攪拌溶液直至瓶內試劑全部溶解。不同類型袋裝標準緩沖試劑的配置方法相同。配置完畢,您應該具有pH4.00/6.86/9.18 標準緩沖液組。
標準緩沖液的保存:
1. 配置好的標準緩沖液必須密封存放且應避免陽光直射。
2. 建議您將配置好的校準液存放在 5℃的環境溫度下。
3. 如果標準緩沖液內出現絮狀物請勿再使用,否則影響校準精度。
5.3標定
中文在線 PH 計有兩點標液標定和已知 PH 標定兩種方式。
兩點標定:
◆ ◆ 按菜單進入第 10 項:兩點標定界面:
根據用戶需測試 pH 值的范圍來決定標定范圍。本表有“6.86 和4.00”、“6.86 和 9.18”、“4.00 和 9.18”三種范圍可選擇。
◆ 選擇其中一種范圍進入下一個界面,例如選擇“4.00 和 6.86”。按“ENT”鍵,儀器將首先顯示下圖第一幅畫面(圖中 mV 數僅供參考)。
◆ 將電極清洗干凈后,首先放入 6.86 標液中,等待數值穩定,一般需要幾分鐘,等穩定后按“ENT”鍵,儀器將進入下一個 “放入 4.00標液中” 界面中,將電極從 6.86 標液中取出,清洗干凈后,再放入4.00 標液中,同樣等待數值穩定,一般也需要幾分鐘,等穩定后按“ENT”鍵,儀器將自動計算 E0 和 S 并顯示如下界面,標定完成。
◆ 如果在標定過程中,測的 mV 值偏差較大的話,按 ENT 鍵后儀器將顯示如下界面.
5.4 已知PH 標定
在儀器測量過程中,如果發現測量值有稍許偏差,可以通過第11項已知 PH 標定進行校正。
如果儀器測量值比實際值小,通過按▲鍵,增加相應的 PH 偏移量;如果儀器測量值比實際值大,通過按▼鍵,減小相應的 PH 偏移量。
6. ORP標定
在線 PH 計如果配置上 ORP 電極,可以測量溶液的氧化還原電位值,通過菜單中“第 19 項:測量模式”可以進行功能轉換,如下圖。
ORP 值標定:
在測量過程中如果發現 ORP 值與實際值有相應偏差,可以通過“第8項菜單:電位值修正”進行校正。
如果儀器測量值比實際值小,通過按▲鍵,增加相應的 mV 偏移量;如果儀器測量值比實際值大,通過按▼鍵,減小相應的 mV 偏移量。
7.高低報警和遲滯量
7.1高低報警設置
7.2遲滯量設置
儀器報警繼電器的觸點是給用戶連接相應的控制電器(如電磁閥等),以組成控制系統時使用的。為了避免在報警點附近繼電器觸點產生抖動現象,二次表里采用滯后撤消的方法。
達到預設的報警上(下)*,繼電器立即閉合,屏幕上出現 pH值閃爍報警。但當 pH 值回落(回升)到報警上(下)*,報警不會立即撤消,要等到再繼續下降(上升)一個ΔpH 即遲滯量(一般ΔpH 設為 0.05pH)值時,才消除報警。
報警遲滯量設置如下:
8. 485通信協議
注意:此功能為選配,只有選擇帶485功能的設備才有此功能。
8.1通訊基本參數
編 碼 | 8位二進制 |
數據位 | 8位 |
奇偶校驗位 | 無 |
停止位 | 1位 |
錯誤校驗 | CRC(冗余循環碼) |
波特率 | 可設,出廠默認為4800bit/s |
8.2 數據幀格式定義
采用Modbus-RTU 通訊規約,格式如下:
初始結構 ≥4 字節的時間
地址碼 = 1 字節
功能碼 = 1 字節
數據區 = N 字節
錯誤校驗 = 16 位CRC 碼
結束結構 ≥4 字節的時間
地址碼:為變送器的地址,出廠默認0x01
功能碼:主機所發指令功能指示。
數據區:數據區是具體通訊數據,注意16bits數據高字節在前!
CRC碼:二字節的校驗碼。
主機問詢幀結構:
地址碼 | 功能碼 | 寄存器起始地址 | 寄存器長度 | 校驗碼低字節 | 校驗碼高字節 |
1字節 | 1字節 | 2字節 | 2字節 | 1字節 | 1字節 |
從機應答幀結構:
地址碼 | 功能碼 | 有效字節數 | 數據一區 | 數據二區 | 數據N區 | 校驗碼低字節 | 校驗碼高字節 |
1字節 | 1字節 | 1字節 | 2字節 | 2字節 | 2字節 | 1字節 | 1字節 |
8.3 寄存器地址
寄存器地址 | PLC或組態地址 | 內容 | 操作 | 定義說明 |
0000 H | 40001 (十進制) | PH值 | 只讀 | PH實時值(擴大100倍) |
0001 H | 40002 (十進制) | 溫度值 | 只讀 | 實際溫度值(擴大10倍) |
8.4 通訊協議示例以及解釋
舉例:讀取設備地址0x01的PH值和溫度值
問詢幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數據長度 | 校驗碼低字節 | 校驗碼高字節 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x02 | 0xC4 | 0x0B |
應答幀
地址碼 | 功能碼 | 返回有效 字節數 | PH值 | 溫度值 | 校驗碼 低字節 | 校驗碼 高字節 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x02 0xBC | 0x00 0xFA | 0xBA | 0x2C |
PH值及溫度值計算:
PH值:02BC(16進制)= 700(十進制)=>PH值= 7.00
溫度值:00FA(16進制)= 250(十進制)=>溫度值= 25.0 ℃
8. 注意事項與維修維護
◆ 二次表一般不需日常維護,在出現明顯的故障時,請不要打開自行修理,來我們公司
◆ 啟動電源后,儀器應有顯示,若無顯示或顯示不正常,應馬上關閉電源,檢查電源是否正常和保險絲是否完好。
◆ 必須保持電纜連接頭清潔,不能受潮或進水,否則將測不準。
◆ 應經常清洗電極,確保其不受污染。
◆ 每隔一段時間要標定電極。
◆ 在停水期間,應確保電極浸泡在被測液中,否則會縮短其壽命。pH計使用得好壞,在很大程度上取決于電極的維護。