產品簡介
WCD3420是一款基礎型常規水質監測數字在線藍綠藻傳感器；采用熒光法原理，相比傳統人工計數法，更高效快捷，并可在線實時監測。傳感器具有更出色的重復性和穩定性。帶有自動清潔刷，可消除氣泡、減少沾污對測量的影響，使維護周期更長，長期在線使用也能保持極佳的穩定性。可對藻類的繁殖起到預警作用。
產品特點
1.數字傳感器，直接輸出Rs-485數字信號,支持MODBUS/RTU
2.帶自動清潔刷，防止沾污，消除氣泡；
3.直接測量，比傳統人工計數法更簡便；
4.可在線連續監測，實時掌握水質動態。
尺寸圖
技術參數
名稱 參數
輸出信號 支持Rs-485,MODBUS/RTU協議
測量方法 熒光法
量程 0～60, 000 cells/mL
精度 ±5%F.S.
分辨率 1 cells/mL
工作條件 0 ~ 50℃
校準方法 兩點校準
響應時間 30秒T90
溫度補償 自動溫度補償(Pt1000)
電源 DC 12V，電流<50mA（非清洗時）
尺寸 Φ42*186.5 mm
防護等級 IP68；水深10米
使用壽命 傳感器3年或以上
線纜長度 5米（默認），可定制
傳感器外殼材料 不銹鋼316L
自清潔系統 有
安裝注意及線纜定義
1.安裝
?注意：傳感器安裝于水流緩慢無氣泡區域；傳感器安裝距離四周壁保持5cm
2.電氣連接
?棕色線—電源線（VCC）
?黑色線—地線（GND）
?藍色線—485A數據_A (485_A)
?白色線—485B數據_B ( 485_B)
?裸露線—屏蔽層
傳感器線纜： 4 線 AWG-24 或 AWG-26 屏蔽線。
外徑：6.0-6.2mm；耐彎曲雙絞屏蔽電纜。
在線自清潔藍綠藻校準說明
1
1、在線自清潔藻密度傳感器的校準：藻密度傳感器軟件(參見modbus說明書)支持2點校準。較常見的環境研究染料羅丹明B，可用于傳感器校準中。
2、準備
2.1 先取0.1g 羅丹明B溶液放入1000mL的試劑瓶A，然后加入DI水或者蒸餾水至1000mL充分搖勻。
2.2 再取1mL上述溶液放入1000mL的試劑瓶B，然后加入DI水或者蒸餾水至1000mL充分搖勻。則試劑瓶B的溶液濃度為100ppb。
2.3 配好的溶液最好24小時內使用。
3、使用
羅丹明B顯示熒光強度與溫度成反比。使用100ppb羅丹明B標準溶液，要正確設置傳感器，保障藻類藻密度在20℃的靈敏度,請根據下表對應的溫度標準輸入校準值。（以下的表格表示近似等于100ppb羅丹明B的藻類藻密度與溫度的函數關系）
Temp, ℃ cells/ml
26 54600
27 52471
28 51376
29 49670
30 47641
31 45276
32 43258
33 40711
34 38905
35 37298
36 34875
37 33370
注意：使用羅丹明B標準溶液進行的校正只是近似值，要保證準確讀數，必須將現場得到的熒光讀數與上述樣品的萃取分析得到的結果相聯系。我們使用的是從Keystone 公司購得的羅丹明B(Item # 70301027)。
警告：羅丹明B被列入可能致癌/誘導有機體突變的物質，操作過程中必須配帶手套。
注意：傳感器出廠前已校準，若非超出測量誤差，不宜隨意校準。
校準
a)零點校準：
將傳感器放入超純水中或去離子水，然后讀取藻密度值，待數值穩定后發送零點校準指令，數值穩定大約3分鐘。
b）斜率校準：
將傳感器插入一定藻密度值中校準斜率，待數值穩定后發送零點校準指令，數值穩定大約3分鐘。
· 注意校準過程中，傳感器測量探頭距離容器底部保持至少>10cm。
· 校準指令請查看MODBUS RTU通訊協議操作手冊。
所需器具及原料：
羅丹明B溶液
電子天平
蒸餾水或去離子水（屈臣氏蒸餾水）
棕色廣口瓶*2（1000mL）
移液槍
手套
注意事項：
1. 傳感器校準前需用去離子水清潔傳感器測量端面，用無塵紙巾擦拭干凈測量窗口。
2. 測試時將校準液放入棕色的廣口瓶，將將傳感器用鐵架臺固定。
3. 放入時傾斜著緩慢放入，避免產生氣泡。
4. 放入后，傳感器前端與容器底部保持距離應>10cm，與側壁距離應>3cm。
5. 配好的溶液最好24小時內使用。
維護及注意事項
一、維護日程和方法
1、維護日程
在線藻密度傳感器帶有自動清潔刷，可以自動進行清洗，不需要頻繁地進行清洗。
維護任務 建議維護頻率
校準傳感器（如主管部門有要求） 根據主管部門所要求的維護日程進行
2、維護方法
傳感器維護
1）傳感器外表面：用自來水清洗傳感器的外表面，如果仍有碎屑殘留，用濕潤的軟布進行擦拭，對于一些頑固的污垢，可以在自來水中加入一些家用洗滌液來清洗。
2）檢查傳感器的線纜：正常工作時線纜不應繃緊，否則容易使線纜內部電線斷裂，引起傳感器不能正常工作。
3）檢查傳感器的測量窗口有否有臟污，清潔刷是否正常。
4）檢查傳感器的清潔刷是否有所破損。
5）連續使用18個月，需返廠更換動密封裝置。
二、注意事項
探頭中含有敏感的光學部件和電子部件。確保探頭不要受到劇烈的機械撞擊。探頭內部沒有需要用戶維護的部件。
三、常見問題解答
問題 可能的原因 解決方法
操作界面無法連接或不顯示測量結果 線纜接線方式有誤 檢查接線方式
傳感器地址有誤 檢查地址是否有誤
測量值過高、過低或數值持續不穩定 傳感器視窗被外物附著 清洗傳感器視窗表面
測量處氣泡 清除氣泡
配件和備件
說明 數量（pcs）
傳感器 1
說明書 1
合格證 1
保護罩 1（選配）
通訊協議
1.Modbus協議簡介
Modbus協議是一種已廣泛應用于當今工業控制領域的通用通訊協議。通過此協議，控制器相互之間、或控制器經由網絡（如以太網）可以和其它設備之間進行通信。Modbus協議使用的是主從通訊技術，即由主設備主動查詢和操作從設備
A)主設備向從設備發送請求
B)從設備分析并處理主設備的請求，然后向主設備發送結果
C)如果出現任何差錯，從設備將返回一個異常功能碼
Modbus RTU通訊模式幀格式
設備地址 功能碼 數據 CRC低八位 CRC高八位
8bit 8bit n*8bit 8bit 8bit
?使用RTU模式，消息發送至少要以3.5個字符時間的停頓間隔開始。傳輸的第一個域是設備地址。網絡設備不斷偵測網絡總線，包括停頓間隔時間內。當第一個域（地址域）接收到，每個設備都進行解碼以判斷是否發往自己的。在最后一個傳輸字符之后，一個至少3.5個字符時間的停頓標定了消息的結束。一個新的消息可在此停頓后開始。
?整個消息幀必須作為一連續的流轉輸。如果在幀完成之前有超過1.5個字符時間的停頓時間，接收設備將刷新不完整的消息并假定下一字節是一個新消息的地址域。
2.信息幀格式
本傳感器Modbus通信默認的數據格式為:
MODBUS-RTU
波特率 9600（默認）
設備地址 1（默認）
數據位 8位
奇偶校驗 無
停止位 1位
a)功能碼 03H: 讀寄存器值
主機發送
1 2 3 4 5 6 7 8
ADR 03H 起始寄存器高字節 起始寄存器低字節 寄存器數高字節 寄存器數低字節 CRC低字節 CRC高字節
第1字節ADR：從機地址碼（=001~254）
第2字節03H：讀寄存器值功能碼
第3、4字節：要讀的寄存器開始地址
要讀FCC下掛儀表，
第5、6字節：要讀的寄存器數量
第7、8字節：從字節1到6的CRC16校驗和
從機回送：
1 2 3 4、5 6、7 M-1、M M+1 M+2
ADR 03H 字節總數 寄存器數據1 寄存器數據2 …… 寄存器數據M CRC低字節 CRC高字節
第1字節ADR：從機地址碼（=001~254）
第2字節03H：返回讀功能碼
第3字節 ：從4到M（包括4及M）的字節總數
第4到M字節：寄存器數據
第M+1、M+2字節：從字節1到M的CRC16校驗和
當從機接受錯誤時，從機送回：
1 2 3 4 5
ADR 83H 信息碼 CRC低字節 CRC高字節
第1字節 ADR：從機地址碼（=001~254）
第2字節 83H：讀寄存器值出錯
第3字節 信息碼：01 – 功能碼錯
03 – 數據錯
第4、5字節：從字節1到3的CRC16校驗和
b)功能碼06H: 寫單個寄存器值
主機發送
1 2 3 4 5 6 7 8
ADR 06H 寄存器高字節地址 寄存器低字節地址 數據高字節 數據低字節 CRC碼
低字節 CRC碼
高字節
當從機接收正確是，從機回送：
1 2 3 4 5 6 7 8
ADR 06H 寄存器高字節地址 寄存器低字節地址 數據高字節 數據低字節 CRC碼
低字節 CRC碼
高字節
當從機接收錯誤時，從機回送：
1 2 3 4 5
ADR 86H 錯誤碼信息碼 CRC碼
低字節 CRC碼
高字節
第1字節ADR：從機地址碼（=001~254）
第2字節 86H：寫寄存器值出錯功能碼
第3字節 錯誤碼信息碼：01 – 功能碼錯
03 – 數據錯
第4、5字節：從字節1到3的CRC校驗和
3.數據結構類型
整型
無符號整型（unsigned short)
數據由兩位整型組成。
XXXX XXXX XXXX XXXX
Byte1 Byte0
浮點型（float)
浮點型，符合IEEE 754(單精度)；
數據包括 1 符號 bit, 8-bit 指數, 和 一個 23-bit 尾數 。
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
Byte3 Byte2 Byte1 Byte0
符號位 Exp指數位 f小數位
4.寄存器地址
寄存器地址
寄存器地址 名稱 讀/寫 說明 寄存器個數
(字節) 數據類型
0x0100 溫度值 R
讀 ℃ 值x10（如：25.6℃的溫度顯示為256，默認1位小數。) 1（2字節） unsigned short
0x0101 BGA值 R
讀取 BGA值 （如：10BGA的藻密度值顯示為10,無小數位。） 1（2字節） unsigned short
0x1000 溫度校準 R/W
讀取/寫入 溫度校準：寫入數據為實際溫度值x10；讀出數據為溫度校準偏移量x10。 1（2字節） unsigned short
0x1001 BGA零點校準 R/W
讀取/寫入 在超純水或蒸餾水中校準，校準時寫入數據為0。（也可在0-10的BGA標準液中進行校準） 1（2字節） unsigned short
0x1003 BGA斜率校準 R/W
讀取/寫入 在已知標準液中校準。校準時寫入數據為標準溶液實際值。 1（2字節） unsigned short
0x1100 傳感器開關 W
寫 打開或關閉傳感器測量功能。寫入數據為0時關閉測量；寫入數據為1時打開測量。傳感器上電默認為打開狀態。 1（2字節） unsigned short
0x2000 傳感器地址 R/W
讀取/寫入 默認為1，數據范圍1-127。 1（2字節） unsigned short
0x2003 波特率設置 R/W
讀取/寫入 默認為9600。寫入0為4800；寫入1為9600；寫入2為19200。 1（2字節） unsigned short
0x2020 恢復出廠設置 W
寫 校準值恢復默認值，寫入數據為0。注意，傳感器重置后需再次校準方可使用。 1（2字節） unsigned short
0x3000 自動清洗間隔設置 R/W
讀取/寫入 默認為30分鐘，數據范圍6~6000分鐘。 1（2字節） unsigned short
0x3001 自動清洗圈數設置 R/W
讀取/寫入 默認為3圈，數據范圍1~6圈。 1（2字節） unsigned short
5.命令示例
默認寄存器：
a)更改從機地址：
地址:0x2000(42001)
寄存器個數：1
功能碼：0x06
默認傳感器地址：01
更改傳感器的Modbus設備地址，將設備地址01改為06，范例如下：
發送指令：01 06 20 00 00 06 02 08
回應：01 06 20 00 00 06 02 08；注：地址改為06。
b)波特率：
地址：0x2003(42004)
寄存器個數：1
功能碼：0x06
默認值： 1（9600bps）
支持的值：0-2（4800-19200bps）
波特率可上位機設置更改，更改后不需重啟即可工作，掉電后波特率保存上位機設置。波特率支持4800,9600,19200。整數值分配的波特率如下：
整數 波特率
0 4800 bps
1 9600 bps
2 19200 bps
發送指令：01 06 20 03 00 02 F3 CB
回應：01 06 20 03 00 02 F3 CB注：波特率改為了19200bps，掉電保存。
功能寄存器：
a)開機指令：
地址：0x1100(41101)
寄存器個數：1
功能碼：0x06
上電默認為測量狀態，寫入0關閉傳感器測量功能，寫入1打開傳感器測量。
發送指令：01 06 11 00 00 01 4D 36
回應：01 06 11 00 00 01 4D 36； 注：設置為上電即開始測量，掉電保存。
b)測量溫度指令：
地址：0x0100（40101）
寄存器個數：1
功能碼：0x03
讀取示例值：19.2℃
發送指令：01 03 01 00 00 01 85 F6
回應：01 03 02 00 C0 B8 14
返回十六進制無符號整型數據， 溫度值=Integer/10,保留1位小數位。
c)測量BGA指令：
地址：0x0101（0x40102）
寄存器個數：1
功能碼：0x03
讀取示例值：98 cells/mL
發送指令：01 03 01 00 00 01 85 F6
回應：01 03 02 00 62 39 AD
返回十六進制無符號整型數據，BGA值=Integer,無小數位。
d)連續讀取溫度和BGA值指令：
地址：0x0100(40101)
寄存器個數：2
功能碼：0x03
讀取示例值：溫度19.2℃和BGA值98cells/mL
發送指令：01 03 01 00 00 02 C5 F7
回應：01 03 04 00 C0 00 62 7B E6
寄存器返回十六進制無符號整型數據，溫度值=Integer/10,保留1位小數位
寄存器返回十六進制無符號整型數據，BGA值=Integer,無小數位。
e)測量濕度指令：
地址：0x0107(40108)
寄存器個數：1
功能碼：0x03
讀取示例值：相對濕度40%
發送指令：01 03 01 07 00 01 34 37
回應：01 03 02 01 90 B9 B8
寄存器返回十六進制無符號整型數據，濕度值=Integer/10，保留1位小數位。
f)校準指令：
溫度校準
地址：0x1000(41001)
寄存器個數：1
功能碼：0x06
校準示例：溫度25.8℃下校準
發送指令：01 06 10 00 01 02 0D 5B
回應：01 06 10 00 01 02 0D 5B
傳感器需要在恒定溫度環境下，溫度示數不再波動后校準。
BGA零點校準
地址：0x1001(41002)
寄存器個數：1
功能碼：0x06
校準示例：在蒸餾水中或超純水中校準
發送指令：01 06 10 01 00 00 DC CA
回應：01 06 10 01 00 00 DC CA
BGA斜率校準
地址：0x1003(41004)
寄存器個數：1
功能碼：0x06
校準示例：在54600cells/mL 溶液中校準（26℃）
發送指令：01 06 10 03 D5 48 23 AC
回應：01 06 10 03 D5 48 23 AC
自動清潔時間間隔
地址：0x3000(43001)
寄存器個數：1
功能碼：0x06
校準示例：默認清潔時間間隔為30分鐘，將清潔時間間隔改為60分鐘
發送指令：01 06 30 00 00 3C 86 D8
回應：01 06 30 00 00 3C 86 D8
自動清潔圈數設置
地址：0x3001(43002)
寄存器個數：1
功能碼：0x06
校準示例：默認清潔圈數為3圈，將清潔圈數改為6圈
發送指令：01 06 30 01 00 06 57 08
回應：01 06 30 01 00 06 57 08
質保及售后：
保修承諾：產品自交付期起質保期為12個月（因未按照相應的技術要求操作或其他的人為行為導致產品發生問題除外）。
售后承諾：用戶可以通過電話咨詢有關技術問題，并得到明確的解決方案。若屬于產品本身質量問題可返廠維修或更換。
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