SD34F工业氯离子在线监测仪技术参数

文档版本：V1.0

编制日期：2024年6月

适用型号：SD34F-PFG8086系列

文档摘要

本文档为工业氯离子在线监测仪产品技术说明书，系统阐述了该产品的技术规格、工作原理、功能特性、安装接线、标定校准、维护保养及应用场景。

1. 技术参数：测量范围0~35500 mg/L，分辨率0.01 mg/L，基本误差读数的±2%，稳定性≤1.5%/24h。温度测量范围0~80.0°C，温度补偿范围0~60°C。电源85~264VAC±10%或9~36VDC，功率≤3W。输出信号可选0~20 mA、4~20 mA或20~4 mA，RS-485/RS-232通讯接口。工作温度-10~60°C，相对湿度≤90%。盘装嵌入式安装，开孔尺寸138×138 mm。

2. 工作原理：采用离子选择性电极（ISE）原理，通过测量电极在氯离子溶液中产生的电位信号，依据能斯特方程计算出氯离子浓度。仪表具备自动或手动温度补偿功能。

3. 功能特性：智能型中文菜单操作；两点标定方式；三组继电器控制开关，迟滞量可调；输出信号软件可选0~20 mA/4~20 mA/20~4 mA；RS-485/RS-232通讯；历史数据存储（最多113792点）；自设密码保护。

4. 安装方式：支持流通式、沉入式、管道式、法兰式、顶插式等多种安装方式，适应不同现场工况。

5. 标定与校准：支持现场校准、动态修正、标液校准（四点标定），标准溶液可使用分析纯氯化钠配制。

6. 维护保养：电极建议一年更换一支。保持电极电缆线和接插件清洁干燥。仪表一般不需要日常维护。

7. 应用范围：适用于一般工业水、生活用水、废水及一些含氯水质的氯离子浓度在线监测。

1. 产品概述

1.1 文档说明

本文档为工业氯离子在线监测仪产品技术说明书，旨在为产品的技术性能、安装使用、标定校准及维护保养提供全面的技术参考。文档内容基于产品实际技术规格编制，适用于选型设计、系统集成及现场运维等环节的技术人员参考使用。

文档中涉及的技术参数和功能描述均以产品实际配置为准，选配功能已在文中标注说明。

1.2 产品简介

本产品是一款带微处理器的水质在线监测仪表，配置氯离子浓度电极，用于一般工业水、生活用水和废水及一些含氯水质的氯离子浓度在线监测。

仪表采用LCD液晶显示屏，智能型中文菜单操作，具备电流输出、测量范围自由设定、高低超限报警提示和三组继电器控制开关、迟滞量范围可调等功能。支持自动或手动温度补偿，电极多种自动标定方式。

根据用户需要可提供流通式、沉入式、管道式、法兰式等多种形式安装流程的氯离子电极，适应不同现场工况。

2. 技术参数

2.1 基本测量参数

2.2 电气与通信参数

2.3 工作环境条件

2.4 机械与安装参数

3. 系统组成与工作原理

3.1 系统组成

本产品由以下主要部件构成：

1. 仪表（二次仪表）：包含微处理器、LCD液晶显示屏、按键操作面板、信号处理电路、电源模块及输出接口。

2. 工业氯离子电极（一次表）：采用离子选择性电极（ISE）原理，接触被测水溶液进行氯离子浓度测量。

3. 安装附件：根据安装方式选配流通池、沉入式护套管、安装底座、法兰、反应釜护套等。

3.2 测量原理

氯离子电极采用离子选择性电极（ISE）原理进行测量。电极对水溶液中的氯离子具有选择性响应，在电极敏感膜两侧产生与氯离子活度（浓度）成比例的电势信号。

仪表通过高输入阻抗电路采集该电势信号，依据能斯特方程计算出水样中的氯离子浓度值。电极在使用过程中零电位和斜率会不断变化，产生老化现象，需要定期通过测定标准溶液进行校准。

3.3 温度补偿机制

氯离子电极的响应特性受温度影响显著，仪表提供两种温度补偿方式：

1. 自动温度补偿：通过温度传感器实时测量水温，自动进行温度补偿计算，补偿范围0~60°C。

2. 手动温度补偿：在未使用温度传感器的情况下，可通过菜单手动设置补偿温度值。

仪表支持4种温度传感器类型：NTC2252、NTC10K、PT100、PT1000。

4. 功能特性

4.1 测量与显示功能

仪表支持以下测量与显示功能：

1. 氯离子浓度测量：以 mg/L 为单位实时显示水中氯离子含量。

2. 温度测量与显示：实时显示水温，范围0~80.0°C。

3. 多参数同屏显示：同时显示氯离子浓度值、温度值、输出电流值、继电器状态。

4. 智能型中文菜单操作，界面友好。

5. 背光可设置节能或长亮模式，节能模式下背光关闭时间5/10/15分钟可选。

4.2 校准功能

仪表提供多种校准方式：

1. 标液校准：采用四点标定方式，使用标准溶液进行电极校准。

2. 现场校准：将实验室或便携式仪器化验出的数据输入仪表，自动修正测量数据。

3. 动态修正：将化验数据与仪表测量数据对比，通过此功能修正误差。

4. 线性补偿：现场校准后的线性度保存在此项中。

5. 温度修正：用于修正传感器测量温度与实际化验数据的误差。

4.3 报警控制功能

仪表配备三组继电器控制开关：

1. 每组继电器可独立设置工作状态（常开/常闭）、指定类型（高报警/低报警）、报警值及滞后量（迟滞量）。

2. 继电器三可设置为清洗输出模式，控制清洗设备的启停。

3. 高报警：当测量值高于设定值时继电器动作。

4. 低报警：当测量值低于设定值时继电器动作。

5. 滞后量可避免测量值在报警点附近波动时继电器频繁动作。

4.4 模拟输出功能

仪表提供两路模拟量输出信号：

1. 输出类型可通过软件选择：0~20 mA、4~20 mA 或 20~4 mA。

2. 每路输出可独立选择对应主测值或温度值。

3. 可分别设置输出信号的上限值和下限值。

4.5 通信功能

仪表配备以下通信接口：

1. RS-485 数字通讯接口：支持标准通讯协议，可设置波特率（4800/9600/19200 Bps）、校验位（无校验/奇校验/偶校验）、停止位（一位/二位）及网络节点地址。

2. RS-232 数据上传接口：用于历史数据上传。

4.6 历史记录功能

仪表内置数据存储功能：

1. 总计可存储 113792 点数据。

2. 记录间隔可在 1 ~ 299 分钟之间自由设置。

3. 支持数据查询和通过 RS-232 接口上传数据。

4.7 密码保护功能

用户可自行设置或修改仪表密码，最多可设置6位密码，防止无关人员进入造成误操作。仪表出厂无初始密码。

5. 安装与接线

5.1 仪表安装

仪表采用面板嵌入式安装方式：

1. 在安装面板上开设138 × 138 mm的方孔。

2. 将仪表嵌入方孔中，用配置的支架固定即可。

仪表应安装在清洁、干燥、通风好、无震动的地方。周围应有一定的空间，便于仪表的操作及检修，应尽可能接近取样点，以便于进行电气连接。

5.2 电极安装方式

本产品支持多种电极安装方式，以适应不同现场工况：

1. 流通式安装：配流通池使用，水样以恒定流速通过电极表面。

2. 沉入式安装：配沉入式护套管使用，电极电缆线不应直接浸泡在溶液中。

3. 管道式安装：配不锈钢或PVC安装底座，安装点须使电极能够接触到水样。

4. 法兰式安装：配套特殊法兰进行安装。

5. 顶插式安装：直接将电极插入小型反应釜。

6. 反应釜安装：配套反应釜护套及安装套件。

安装注意事项：

1. 将电缆线从护套管中穿过，电极尾部螺纹与护套管内螺纹连接，使用防水胶布等进行防水处理。

2. 如使用两根护套管，连接处一定要防水，防止水溶液渗入护套管内腐蚀电缆线。

3. 将护套管固定在固定支架上，护套管顶部用黑色防水橡胶帽盖住，防止雨水从顶部进入。

5.3 电气接线

仪表接线端子定义如下：

电极固定的电缆线引线长度常规为5~10米，接线端部有带标号的插片，将其插入仪表接线端拧紧即可。

6. 操作说明

6.1 按键功能

背光对比度调节方法：在测量主显示时长按左移键，出现黑白方格背景后松开，然后按上移键调浅，按下移键调深，调整完成后按ENTER键确认。

6.2 显示界面

测量主界面显示内容：

· 第一行：年月日（左上）、时分秒（右上）

· 第二行：主测氯离子浓度显示值

· 第三行：温度值（左下）、I1电流输出值（右下）

· 使用上下键可切换显示：I2电流输出值、R1继电器状态、R2继电器状态

6.3 菜单结构

仪表主菜单包含以下功能项：

1. 校准设置 — 传感器主测数值和温度数值校准

2. 警报设置 — 三组继电器数值及清洗时间设置

3. 电流设置 — 两组输出电流对应项、输出类型及对应值设置

4. 系统设置 — 系统文字、时间、显示、版本、密码、产品序号设置

5. 通讯设置 — RS-485 通讯参数设置

6. 历史记录 — 记录数据查看及记录点设定

7. 测试维护 — 电流校准、继电器测试、恢复出厂设置、恢复出厂标定

7. 标定与校准

7.1 标定前准备

1. 确保电极、电源及其他接线端子正确连接。

2. 接通电源后，稍等片刻至LCD屏幕显示正常数值。

3. 电极出厂时头部有保护帽，内有电极浸泡液以维持敏感膜的湿润，使用前应摘下保护帽。

7.2 标准溶液配制

采用分析纯氯化钠配制标准溶液：

1. 3550 ppm 氯离子标准溶液：称取1.6488克分析纯氯化钠放入1000 mL定量瓶中，加去离子水至刻度，待完全溶解。

2. 355 ppm 氯离子标准溶液：称取0.16488克分析纯氯化钠放入1000 mL定量瓶中，加去离子水至刻度，待完全溶解。

3. 35.5 ppm 氯离子标准溶液：称取0.016488克分析纯氯化钠放入1000 mL定量瓶中，加去离子水至刻度，待完全溶解。也可用3550 ppm标准溶液准确稀释100倍或355 ppm标准溶液准确稀释10倍。

7.3 标液校准（四点标定）

由于每支电极的电位不尽相同，电极对溶液氯离子浓度值的转换系数（斜率）不能精确达到理论值，且电极在使用过程中零电位和斜率会不断变化，需要定期通过测定标准溶液进行校准。

本仪表支持四点标定，标准溶液根据现场实际范围值进行配置。将电极依次浸入不同浓度的标准溶液中，待电压稳定后确认校准数据。

7.4 现场校准

将实验室或便携式仪器化验出的数据输入仪表，仪器会自动修正测量数据。操作时将电极洗净后放入待测溶液中，待电压稳定后输入已知的化验值进行校准。

7.5 动态修正

将实验室或便携式仪器化验出的数据与仪表测量数据做对比，如有误差可通过此功能修改误差数据。

7.6 温度校准

1. 温度格式：设置温度单位为℃或℉。

2. 温度修正：修正传感器测量温度与实际化验数据所产生的误差。

3. 温度状态：设置仪表显示温度为实际测量或人工设置温度。

4. 温度类型：支持NTC2252、NTC10K、PT100、PT1000四种温度传感器类型。

8. 参数设置

8.1 报警参数设置

用于设置三组继电器的控制数值：

1. 工作状态：设置继电器默认状态为常开或常闭。

2. 指定类型：设置继电器为高报警或低报警。

3. 警报值：设置继电器的报警值。

4. 滞后量：设置继电器的迟滞量。

当继电器三的指定类型选择为"清洗输出"时，可设置清洗输出的开时间、关时间及清洗状态（保持/连续）。

8.2 电流输出设置

用于设置两路模拟量输出信号：

1. 通道选择：选择输出信号对应主测值或温度值。

2. 输出类型：选择4~20 mA、0~20 mA或20~4 mA。

3. 上限值：设置输出信号对应的上限值。

4. 下限值：设置输出信号对应的下限值。

8.3 系统设置

1. 系统文字：选择中文或英文版本。

2. 时间设置：设置年月日、时分秒。

3. 显示设置：显示速率（缓冲2级至32级）、背光选择（节能/长亮）。

4. 版本信息：显示程序版本信息。

5. 密码设置：设置仪表保护密码，最多6位。

6. 产品序列：产品序列号信息。

8.4 通讯设置

用于 RS-485 通讯时设置：

1. 波特率：4800 / 9600 / 19200 Bps 可选。

2. 校验位：无校验 / 奇校验 / 偶校验。

3. 停止位：一位 / 二位。

4. 网络节点：设置通讯地址。

8.5 历史记录设置

1. 内存信息：显示可存储数据总量（113792点）。

2. 记录间隔：1 ~ 299 分钟可自由设置。

3. 数据查询：查询仪表所记录的数据。

4. 上传数据：通过 RS-232 接口上传数据。

8.6 测试维护

1. 电流校准：测试和校准两路输出电流。

2. 继电器测试：分别测试三组继电器是否正常。

3. 出厂设置：恢复仪表出厂设置数据。

4. 出厂标定：恢复仪表出厂标定数据。

9. 维护与保养

9.1 日常维护

仪表一般不需要日常维护，如出现故障可联系厂家技术人员指导进行调修。

9.2 传感器维护

传感器电极维护请注意以下几点：

1. 采用流通式结构时，进水水样的流速尽量保持恒定。

2. 出厂时电极头部有一个保护帽，内有电极浸泡液以维持敏感膜的湿润。在使用前应摘下保护帽，不使用时拧上保护帽。

3. 保持电极电缆线和接插件等接头的清洁干燥，不能受潮或进水。

4. 电极失效或损坏须更换，建议一年更换一支。

9.3 维护周期建议

10. 应用范围

本产品适用于以下领域的氯离子浓度在线监测场景：

1. 一般工业水处理：工业用水氯离子含量的在线监测。

2. 生活用水监测：饮用水及生活用水中氯离子浓度的监测。

3. 废水处理：工业废水及市政污水处理过程中氯离子浓度的监测。

4. 含氯水质监测：各种含氯水体的氯离子浓度在线监测。

5. 化工生产过程：化工工艺过程中氯离子浓度的监控。

6. 环境监测：地表水、地下水及排放口氯离子浓度的在线监测。

7. 食品加工行业：食品加工用水中氯离子含量的监测。

11. 注意事项

1. 仪表应安装在清洁、干燥、通风好、无震动的地方。周围应有一定的空间，便于仪表的操作及检修。

2. 当仪表选配使用220VAC供电电源时，仪表壳体后侧带有高电压，在靠近仪表的这个区域前，请务必断开线路电源。

3. 接线或修理应由专业人员来完成，并且只对断电的仪表进行接线和修理。

4. 仪表与电极之间的距离不要太远，以方便校准操作。

5. 电极出厂时头部有一个保护帽，内有电极浸泡液以维持敏感膜的湿润。在使用前应摘下保护帽，不使用时拧上保护帽。

6. 采用流通式结构时，进水水样的流速尽量保持恒定。

7. 保持电极电缆线和接插件等接头的清洁干燥，不能受潮或进水。

8. 电极失效或损坏须更换，建议一年更换一支。

9. 请妥善保存仪表密码。如忘记密码，可通过售后服务菜单查看。

10. 本产品应在技术规格规定的环境条件下使用，超出规定范围的使用可能导致测量精度下降或设备损坏。

12. 常见问题处理

本文档所含技术信息仅供参考，如有变更，以实际产品为准。