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WCD3420是一款基础型常规水质监测数字在线蓝绿藻传感器；采用荧光法原理，相比传统人工计数法，更高效快捷，并可在线实时监测。传感器具有更出色的重复性和稳定性。带有自动清洁刷，可消除气泡、减少沾污对测量的影响，使维护周期更长，长期在线使用也能保持极佳的稳定性。可对藻类的繁殖起到预警作用。
产品特点
1.数字传感器，直接输出Rs-485数字信号,支持MODBUS/RTU
2.带自动清洁刷，防止沾污，消除气泡；
3.直接测量，比传统人工计数法更简便；
4.可在线连续监测，实时掌握水质动态。
尺寸图
技术参数
名称 参数
输出信号 支持Rs-485,MODBUS/RTU协议
测量方法 荧光法
量程 0～60, 000 cells/mL
精度 ±5%F.S.
分辨率 1 cells/mL
工作条件 0 ~ 50℃
校准方法 两点校准
响应时间 30秒T90
温度补偿 自动温度补偿(Pt1000)
电源 DC 12V，电流<50mA（非清洗时）
尺寸 Φ42*186.5 mm
防护等级 IP68；水深10米
使用寿命 传感器3年或以上
线缆长度 5米（默认），可定制
传感器外壳材料 不锈钢316L
自清洁系统 有
安装注意及线缆定义
1.安装
注意：传感器安装于水流缓慢无气泡区域；传感器安装距离四周壁保持5cm
2.电气连接
棕色线—电源线（VCC）
黑色线—地线（GND）
蓝色线—485A数据_A (485_A)
白色线—485B数据_B ( 485_B)
裸露线—屏蔽层
传感器线缆： 4 线 AWG-24 或 AWG-26 屏蔽线。
外径：6.0-6.2mm；耐弯曲双绞屏蔽电缆。
在线自清洁蓝绿藻校准说明
1
1、在线自清洁藻密度传感器的校准：藻密度传感器软件(参见modbus说明书)支持2点校准。较常见的环境研究染料罗丹明B，可用于传感器校准中。
2、准备
2.1 先取0.1g 罗丹明B溶液放入1000mL的试剂瓶A，然后加入DI水或者蒸馏水至1000mL充分摇匀。
2.2 再取1mL上述溶液放入1000mL的试剂瓶B，然后加入DI水或者蒸馏水至1000mL充分摇匀。则试剂瓶B的溶液浓度为100ppb。
2.3 配好的溶液最好24小时内使用。
3、使用
罗丹明B显示荧光强度与温度成反比。使用100ppb罗丹明B标准溶液，要正确设置传感器，保障藻类藻密度在20℃的灵敏度,请根据下表对应的温度标准输入校准值。（以下的表格表示近似等于100ppb罗丹明B的藻类藻密度与温度的函数关系）
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：使用罗丹明B标准溶液进行的校正只是近似值，要保证准确读数，必须将现场得到的荧光读数与上述样品的萃取分析得到的结果相联系。我们使用的是从Keystone 公司购得的罗丹明B(Item # 70301027)。
警告：罗丹明B被列入可能致癌/诱导有机体突变的物质，操作过程中必须配带手套。
注意：传感器出厂前已校准，若非超出测量误差，不宜随意校准。
校准
a)零点校准：
将传感器放入超纯水中或去离子水，然后读取藻密度值，待数值稳定后发送零点校准指令，数值稳定大约3分钟。
b）斜率校准：
将传感器插入一定藻密度值中校准斜率，待数值稳定后发送零点校准指令，数值稳定大约3分钟。
· 注意校准过程中，传感器测量探头距离容器底部保持至少>10cm。
· 校准指令请查看MODBUS RTU通讯协议操作手册。
所需器具及原料：
罗丹明B溶液
电子天平
蒸馏水或去离子水（屈臣氏蒸馏水）
棕色广口瓶*2（1000mL）
移液枪
手套
注意事项：
1. 传感器校准前需用去离子水清洁传感器测量端面，用无尘纸巾擦拭干净测量窗口。
2. 测试时将校准液放入棕色的广口瓶，将将传感器用铁架台固定。
3. 放入时倾斜着缓慢放入，避免产生气泡。
4. 放入后，传感器前端与容器底部保持距离应>10cm，与侧壁距离应>3cm。
5. 配好的溶液最好24小时内使用。
维护及注意事项
一、维护日程和方法
1、维护日程
在线藻密度传感器带有自动清洁刷，可以自动进行清洗，不需要频繁地进行清洗。
维护任务 建议维护频率
校准传感器（如主管部门有要求） 根据主管部门所要求的维护日程进行
2、维护方法
传感器维护
1）传感器外表面：用自来水清洗传感器的外表面，如果仍有碎屑残留，用湿润的软布进行擦拭，对于一些顽固的污垢，可以在自来水中加入一些家用洗涤液来清洗。
2）检查传感器的线缆：正常工作时线缆不应绷紧，否则容易使线缆内部电线断裂，引起传感器不能正常工作。
3）检查传感器的测量窗口有否有脏污，清洁刷是否正常。
4）检查传感器的清洁刷是否有所破损。
5）连续使用18个月，需返厂更换动密封装置。
二、注意事项
探头中含有敏感的光学部件和电子部件。确保探头不要受到剧烈的机械撞击。探头内部没有需要用户维护的部件。
三、常见问题解答
问题 可能的原因 解决方法
操作界面无法连接或不显示测量结果 线缆接线方式有误 检查接线方式
传感器地址有误 检查地址是否有误
测量值过高、过低或数值持续不稳定 传感器视窗被外物附着 清洗传感器视窗表面
测量处气泡 清除气泡
配件和备件
说明 数量（pcs）
传感器 1
说明书 1
合格证 1
保护罩 1（选配）
通讯协议
1.Modbus协议简介
Modbus协议是一种已广泛应用于当今工业控制领域的通用通讯协议。通过此协议，控制器相互之间、或控制器经由网络（如以太网）可以和其它设备之间进行通信。Modbus协议使用的是主从通讯技术，即由主设备主动查询和操作从设备
A)主设备向从设备发送请求
B)从设备分析并处理主设备的请求，然后向主设备发送结果
C)如果出现任何差错，从设备将返回一个异常功能码
Modbus RTU通讯模式帧格式
设备地址 功能码 数据 CRC低八位 CRC高八位
8bit 8bit n*8bit 8bit 8bit
使用RTU模式，消息发送至少要以3.5个字符时间的停顿间隔开始。传输的第一个域是设备地址。网络设备不断侦测网络总线，包括停顿间隔时间内。当第一个域（地址域）接收到，每个设备都进行解码以判断是否发往自己的。在最后一个传输字符之后，一个至少3.5个字符时间的停顿标定了消息的结束。一个新的消息可在此停顿后开始。
整个消息帧必须作为一连续的流转输。如果在帧完成之前有超过1.5个字符时间的停顿时间，接收设备将刷新不完整的消息并假定下一字节是一个新消息的地址域。
2.信息帧格式
本传感器Modbus通信默认的数据格式为:
MODBUS-RTU
波特率 9600（默认）
设备地址 1（默认）
数据位 8位
奇偶校验 无
停止位 1位
a)功能码 03H: 读寄存器值
主机发送
1 2 3 4 5 6 7 8
ADR 03H 起始寄存器高字节 起始寄存器低字节 寄存器数高字节 寄存器数低字节 CRC低字节 CRC高字节
第1字节ADR：从机地址码（=001~254）
第2字节03H：读寄存器值功能码
第3、4字节：要读的寄存器开始地址
要读FCC下挂仪表，
第5、6字节：要读的寄存器数量
第7、8字节：从字节1到6的CRC16校验和
从机回送：
1 2 3 4、5 6、7 M-1、M M+1 M+2
ADR 03H 字节总数 寄存器数据1 寄存器数据2 …… 寄存器数据M CRC低字节 CRC高字节
第1字节ADR：从机地址码（=001~254）
第2字节03H：返回读功能码
第3字节 ：从4到M（包括4及M）的字节总数
第4到M字节：寄存器数据
第M+1、M+2字节：从字节1到M的CRC16校验和
当从机接受错误时，从机送回：
1 2 3 4 5
ADR 83H 信息码 CRC低字节 CRC高字节
第1字节 ADR：从机地址码（=001~254）
第2字节 83H：读寄存器值出错
第3字节 信息码：01 – 功能码错
03 – 数据错
第4、5字节：从字节1到3的CRC16校验和
b)功能码06H: 写单个寄存器值
主机发送
1 2 3 4 5 6 7 8
ADR 06H 寄存器高字节地址 寄存器低字节地址 数据高字节 数据低字节 CRC码
低字节 CRC码
高字节
当从机接收正确是，从机回送：
1 2 3 4 5 6 7 8
ADR 06H 寄存器高字节地址 寄存器低字节地址 数据高字节 数据低字节 CRC码
低字节 CRC码
高字节
当从机接收错误时，从机回送：
1 2 3 4 5
ADR 86H 错误码信息码 CRC码
低字节 CRC码
高字节
第1字节ADR：从机地址码（=001~254）
第2字节 86H：写寄存器值出错功能码
第3字节 错误码信息码：01 – 功能码错
03 – 数据错
第4、5字节：从字节1到3的CRC校验和
3.数据结构类型
整型
无符号整型（unsigned short)
数据由两位整型组成。
XXXX XXXX XXXX XXXX
Byte1 Byte0
浮点型（float)
浮点型，符合IEEE 754(单精度)；
数据包括 1 符号 bit, 8-bit 指数, 和 一个 23-bit 尾数 。
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
Byte3 Byte2 Byte1 Byte0
符号位 Exp指数位 f小数位
4.寄存器地址
寄存器地址
寄存器地址 名称 读/写 说明 寄存器个数
(字节) 数据类型
0x0100 温度值 R
读 ℃ 值x10（如：25.6℃的温度显示为256，默认1位小数。) 1（2字节） unsigned short
0x0101 BGA值 R
读取 BGA值 （如：10BGA的藻密度值显示为10,无小数位。） 1（2字节） unsigned short
0x1000 温度校准 R/W
读取/写入 温度校准：写入数据为实际温度值x10；读出数据为温度校准偏移量x10。 1（2字节） unsigned short
0x1001 BGA零点校准 R/W
读取/写入 在超纯水或蒸馏水中校准，校准时写入数据为0。（也可在0-10的BGA标准液中进行校准） 1（2字节） unsigned short
0x1003 BGA斜率校准 R/W
读取/写入 在已知标准液中校准。校准时写入数据为标准溶液实际值。 1（2字节） unsigned short
0x1100 传感器开关 W
写 打开或关闭传感器测量功能。写入数据为0时关闭测量；写入数据为1时打开测量。传感器上电默认为打开状态。 1（2字节） unsigned short
0x2000 传感器地址 R/W
读取/写入 默认为1，数据范围1-127。 1（2字节） unsigned short
0x2003 波特率设置 R/W
读取/写入 默认为9600。写入0为4800；写入1为9600；写入2为19200。 1（2字节） unsigned short
0x2020 恢复出厂设置 W
写 校准值恢复默认值，写入数据为0。注意，传感器重置后需再次校准方可使用。 1（2字节） unsigned short
0x3000 自动清洗间隔设置 R/W
读取/写入 默认为30分钟，数据范围6~6000分钟。 1（2字节） unsigned short
0x3001 自动清洗圈数设置 R/W
读取/写入 默认为3圈，数据范围1~6圈。 1（2字节） unsigned short
5.命令示例
默认寄存器：
a)更改从机地址：
地址:0x2000(42001)
寄存器个数：1
功能码：0x06
默认传感器地址：01
更改传感器的Modbus设备地址，将设备地址01改为06，范例如下：
发送指令：01 06 20 00 00 06 02 08
回应：01 06 20 00 00 06 02 08；注：地址改为06。
b)波特率：
地址：0x2003(42004)
寄存器个数：1
功能码：0x06
默认值： 1（9600bps）
支持的值：0-2（4800-19200bps）
波特率可上位机设置更改，更改后不需重启即可工作，掉电后波特率保存上位机设置。波特率支持4800,9600,19200。整数值分配的波特率如下：
整数 波特率
0 4800 bps
1 9600 bps
2 19200 bps
发送指令：01 06 20 03 00 02 F3 CB
回应：01 06 20 03 00 02 F3 CB注：波特率改为了19200bps，掉电保存。
功能寄存器：
a)开机指令：
地址：0x1100(41101)
寄存器个数：1
功能码：0x06
上电默认为测量状态，写入0关闭传感器测量功能，写入1打开传感器测量。
发送指令：01 06 11 00 00 01 4D 36
回应：01 06 11 00 00 01 4D 36； 注：设置为上电即开始测量，掉电保存。
b)测量温度指令：
地址：0x0100（40101）
寄存器个数：1
功能码：0x03
读取示例值：19.2℃
发送指令：01 03 01 00 00 01 85 F6
回应：01 03 02 00 C0 B8 14
返回十六进制无符号整型数据， 温度值=Integer/10,保留1位小数位。
c)测量BGA指令：
地址：0x0101（0x40102）
寄存器个数：1
功能码：0x03
读取示例值：98 cells/mL
发送指令：01 03 01 00 00 01 85 F6
回应：01 03 02 00 62 39 AD
返回十六进制无符号整型数据，BGA值=Integer,无小数位。
d)连续读取温度和BGA值指令：
地址：0x0100(40101)
寄存器个数：2
功能码：0x03
读取示例值：温度19.2℃和BGA值98cells/mL
发送指令：01 03 01 00 00 02 C5 F7
回应：01 03 04 00 C0 00 62 7B E6
寄存器返回十六进制无符号整型数据，温度值=Integer/10,保留1位小数位
寄存器返回十六进制无符号整型数据，BGA值=Integer,无小数位。
e)测量湿度指令：
地址：0x0107(40108)
寄存器个数：1
功能码：0x03
读取示例值：相对湿度40%
发送指令：01 03 01 07 00 01 34 37
回应：01 03 02 01 90 B9 B8
寄存器返回十六进制无符号整型数据，湿度值=Integer/10，保留1位小数位。
f)校准指令：
温度校准
地址：0x1000(41001)
寄存器个数：1
功能码：0x06
校准示例：温度25.8℃下校准
发送指令：01 06 10 00 01 02 0D 5B
回应：01 06 10 00 01 02 0D 5B
传感器需要在恒定温度环境下，温度示数不再波动后校准。
BGA零点校准
地址：0x1001(41002)
寄存器个数：1
功能码：0x06
校准示例：在蒸馏水中或超纯水中校准
发送指令：01 06 10 01 00 00 DC CA
回应：01 06 10 01 00 00 DC CA
BGA斜率校准
地址：0x1003(41004)
寄存器个数：1
功能码：0x06
校准示例：在54600cells/mL 溶液中校准（26℃）
发送指令：01 06 10 03 D5 48 23 AC
回应：01 06 10 03 D5 48 23 AC
自动清洁时间间隔
地址：0x3000(43001)
寄存器个数：1
功能码：0x06
校准示例：默认清洁时间间隔为30分钟，将清洁时间间隔改为60分钟
发送指令：01 06 30 00 00 3C 86 D8
回应：01 06 30 00 00 3C 86 D8
自动清洁圈数设置
地址：0x3001(43002)
寄存器个数：1
功能码：0x06
校准示例：默认清洁圈数为3圈，将清洁圈数改为6圈
发送指令：01 06 30 01 00 06 57 08
回应：01 06 30 01 00 06 57 08
质保及售后：
保修承诺：产品自交付期起质保期为12个月（因未按照相应的技术要求操作或其他的人为行为导致产品发生问题除外）。
售后承诺：用户可以通过电话咨询有关技术问题，并得到明确的解决方案。若属于产品本身质量问题可返厂维修或更换。
