北京恒奧德儀器儀表有限公司
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恒奧德儀器解析激光散射法鹽霧濃度在線監(jiān)測儀操作使用說明書 |
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恒奧德儀器解析激光散射法鹽霧濃度在線監(jiān)測儀操作使用說明書 1. 產品概述 1.1. 概述 在海洋環(huán)境中，海水的鹽成分如氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣等由于海風海浪的影響，逸散至空氣中形成鹽粒子。這些鹽顆粒中的氯離子是海洋環(huán)境中使用的電子電器設備及金屬結構件腐蝕的主要因素之一。針對該情況，目前行業(yè)主要采用采氣法收集現(xiàn)場空氣樣本，然后利用硝酸銀分光光度法等方法進行測量，但此方法成本較高，操作較為繁瑣，難以實現(xiàn)自動化和數(shù)字化。公司推出的 激光散射法鹽霧在線監(jiān)測傳感器，可實時在線地測量海洋環(huán)境下空氣中地鹽霧粒子含量，并進行記錄和輸出，極大的彌補了上述技術的不足。 1.2. 技術特點 顆激光散射法鹽霧在線監(jiān)測傳感器（下文簡稱“設備"）采用激光散射原理，通過測量流動空氣中顆粒物（如鹽粒子）等對激光的散射信號得到顆粒物的含量及粒度分布，為目前成熟和應用廣泛的一種顆粒物測量技術，該設備具有設備體積小、測量方便、易于集成等特點。還同時測量所處環(huán)境的溫度、濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)，結合所處位置其他環(huán)境因素的測量數(shù)據(jù)，實時給出空氣中鹽霧含量的水平。 可實現(xiàn)上述測量數(shù)據(jù)的實時輸出和記錄，其實時測量結果可通過RS-485接口，按照Modbus RTU或定制的協(xié)議輸出，也可通過模塊或外置的數(shù)據(jù)傳輸單元，如LoRa，4G等實現(xiàn)有線或無線方式進行輸出。設備自帶存儲設備可保存1~2年的測量數(shù)據(jù)（依據(jù)記錄時間間隔而定），數(shù)據(jù)可通過USB接口進行下載。 采用一體式設計，帶有具有一定防護性能的外殼，安裝簡便，可安裝于室內或戶外有遮擋的通風處，如百葉箱內等位置。 注： 1)：使用鋰電池供電時，設備處于定時喚醒工作模式，詳見2.3節(jié)。 2. 系統(tǒng)結構與主要功能 2.1. 外觀 設備采用一體化設計，使用設備外殼掛耳上螺栓孔進行安裝，建議安裝方向如圖所示。 應當注意的是，隨項目不同，外形和接口位置在具體供貨中可能存在差異，應以項目文件為準。 2.3.1. 鹽霧濃度的測量 本設備中的激光顆粒物傳感器采用激光散射原理進行顆粒物粒徑和濃度的測量。傳感器以一定的流量吸入空氣，當空氣中的顆粒物通過傳感器內部光敏感區(qū)域時，照射在顆粒物上的激光光束會產生散射，以一定角度的散射光投射到傳感器上，經過電路處理，可得到顆粒物的粒徑分布。由于在海洋環(huán)境或受控的試驗環(huán)境下，空氣中的主要顆粒物為鹽霧顆粒，通過相關試驗數(shù)據(jù)的標定，可以得到鹽霧濃度（以氯離子濃度表示）。 2.3.2. 環(huán)境參數(shù)的測量 本設備使用獨立的高精度溫濕度感器對環(huán)境參數(shù)進行測量和記錄，環(huán)境參數(shù)的測量還用于鹽霧濃度的計算。 2.3.3. 數(shù)據(jù)的記錄 本設備使用內部存儲芯片保存數(shù)據(jù)測量結果，存儲量大于100000組，可保存至少約2年的記錄數(shù)據(jù)（根據(jù)測量記錄間隔確定）。數(shù)據(jù)存儲芯片容量不足時，早期數(shù)據(jù)將被覆寫。 記錄數(shù)據(jù)內容包括：測量時間、設備狀態(tài)、環(huán)境溫、濕度、各粒徑顆粒物濃度（>0.3μm，>0.5μm，>1.0μm， >3.0μm， >5.0μm，>10.0μm），鹽霧濃度等。 可將內部存儲數(shù)據(jù)復制至USB存儲設備（U盤）上。 2.3.4. 數(shù)據(jù)的輸出 默認情況下，本設備通過RS-485接口采用Modbus RTU方式進行數(shù)據(jù)輸出。本設備作為從站，實時刷新數(shù)據(jù)及狀態(tài)，主站可通過標準的Modbus RTU協(xié)議，讀取從站寄存器以獲得測量數(shù)據(jù)和狀態(tài)。 另外，該串口還可根據(jù)用戶場景和需求來實現(xiàn)擴展的數(shù)據(jù)輸出方式，如通過內置模塊或外掛數(shù)據(jù)傳輸單元（DTU）的方式，實現(xiàn)LORA、WIFI或4G等傳輸，實現(xiàn)與用戶系統(tǒng)的連接和遠程監(jiān)控。數(shù)據(jù)輸出的頻次、格式可根據(jù)需求定制。 詳見“系統(tǒng)使用和操作"章節(jié)。 2.3.5. 系統(tǒng)參數(shù)配置 默認情況下，可通過Modbus RTU讀寫寄存器的方式對本設備的參數(shù)進行配置。 也可通過插入包含配置文件的USB存儲設備對設備進行配置。 系統(tǒng)配置將存儲于內部存儲器，配置操作詳見“系統(tǒng)使用和操作"章節(jié)。 2.3.6. 系統(tǒng)的指示 如配有OLED顯示屏，系統(tǒng)將實時顯示當前的設備狀態(tài)和測量結果。 詳見“系統(tǒng)使用和操作"章節(jié)。 2.3.7. 工作模式 系統(tǒng)使用電池供電時，設備處于休眠-喚醒的工作模式，每隔固定時間，設備將喚醒并進行一段時間的測量，并將測量數(shù)據(jù)進行記錄和輸出，數(shù)據(jù)輸出將采用定制方式。 應當注意的是，使用電池供電時，根據(jù)設備所需的工作時間、喚醒頻次，電池的容量和尺寸將影響設備的尺寸和布局，應參考項目相關文件。 3. 設備操作和使用 3.1. 操作 設備上電后，設備即開始運行。設備需要約10~20秒的時間進行預熱，其后數(shù)據(jù)將以每1s一次的頻率進行刷新。設備預熱時，顯示和輸出的數(shù)據(jù)可能不準確，預熱狀態(tài)將在OLED和數(shù)據(jù)接口中指示。 設備出錯自動復位時，將會重新進行預熱過程。 3.2. 設備的接口 3.2.1. 電源和通訊接口 應使用直流9~24V電源進行供電，電源波動范圍應小于10%，供電電流應滿足設備功耗要求（約1W左右）。 設備提供一個RS-485半雙工雙線（A+，B-）串口以進行通訊，電源和通訊接口接線定義如下（線顏色定義以隨機文件為準）： 航插管腳編號 線顏色 定義 1 紅色 系統(tǒng)電源+ 2 黑色 系統(tǒng)電源- 3 綠色 485 A+ 4 黃色 485 B- - 屏蔽線 必要時可連接 3.2.1.1. Modbus RTU模式 當RS-485接口用于Modbus功能時，參數(shù)如下： ? 波特率：9600； ? Byte格式：8n1（8位數(shù)據(jù)位，無校驗位、1位停止位）。 3.2.1.2. 定制模式 此模式下，通訊參數(shù)和數(shù)據(jù)格式可定制。附錄中給出了一個簡單的例子。 3.2.2. USB接口功能 用戶可通過設備上的USB接口進行數(shù)據(jù)下載。默認情況下，用戶需要移除設備表面蓋板，并將專用的USB下載線插入對應的接口，然后將U盤連接至下載線末端進行數(shù)據(jù)下載。 用戶插入U盤時，監(jiān)測儀將會把內置存儲器中所有數(shù)據(jù)及配置文件轉移至用戶U盤中，數(shù)據(jù)將以制表符分隔的文本文件格式進行保存，文件樣例見附錄。 同時用戶可使用U盤對系統(tǒng)參數(shù)進行配置。 用戶U盤應保持可用容量大于128Mb，并為FAT或FAT32文件格式。建議在下載前對U盤進行格式化。 3.3. 設備參數(shù)的配置 用戶可配置內容如下： ? 系統(tǒng)時間； ? 數(shù)據(jù)記錄時間間隔：1分鐘~8小時。 ? 串口工作模式（Modbus RTU，或定制模式，可選） ? Modbus RTU從站地址：0x01~0x80（可選）。 ? 串口主動外發(fā)數(shù)據(jù)周期（定制模式下，可選） 可使用的配置方式如下： 1) 通過串口（Modbus RTU或定制模式下的配置指令）； 2) 通過U盤建立配置文件進行配置。 配置方式見相關附錄。 4. 安裝與維護 4.1. 環(huán)境要求 設備應應用于室內環(huán)境或室外有遮擋的環(huán)境，應避免暴露于淋雨或長時間直接日曬的情況下。應當注意的是，鹽霧濃度的測量受其他成分顆粒物的影響，安裝環(huán)境應遠離如排氣口、煙囪、人員活動密集場所等位置；同時，應避免將設備安裝在氣流流速過大的空間，如風管、空調出風口等。 一般情況下，安裝地點應無爆炸危險，無過量腐蝕性氣體及導電塵埃、無嚴重霉菌、無劇烈震動源，避免陽光直射；場地安全符合 B 類規(guī)定；接地電阻符合要求。 4.2. 安裝 應參考圖1，使用Φ4mm的孔進行固定。 設備固定完畢后連接電源后，可通過設備上OLED顯示屏或通過數(shù)據(jù)輸出接口查看傳感器的運行狀態(tài)。 4.3. 維護 為確保其保持正常的使用性能，在包裝、運輸、儲存過程中應注意以下幾點。 4.3.1. 包裝 包裝為具有防塵、防雨、防水、防潮、防震的全封閉包裝箱，內含產品合格證及裝箱單。請務必按照裝箱單仔細核對，如有疑問及時與公司聯(lián)系。 4.3.2. 運輸 產品適應于陸運、空運、水運（海運）。運輸裝卸應按包裝箱的標志進行操作，防止劇烈碰撞、搖晃柜體而造成內部連接松動、脫落以及整體結構變形等。 4.3.3. 儲存 產品儲存場所環(huán)境溫度-40℃～+85℃，相對濕度不大于85%，應確保產品免受酸、堿、鹽、腐蝕性、爆炸性物質、灰塵以及雨、雪的侵害；長期保存時，應保留原包裝。 5. 技術支持與售后服務 1) 對用戶提出的技術咨詢，給予快捷的答復。 2) 對用戶索要的技術資料、以及產品說明書，由公司的部門負責提供。 3) 產品交付后的技術問題提供電話指導。 4) 公司負責協(xié)調提供備品、配件。
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