水質是指水和水中所含雜質共同構成水的物理、化學和生物學的綜合性質。水質的特性決定了水質傳感器區別于傳統傳感器,具有多樣性、跨學科性等特點。隨著人為污染日趨嚴重,工業生產釋放的廢水、廢渣,農業生產使用的農藥、化肥以及大量的生活污水和垃圾排入水中,水體特征更加復雜,導致水質傳感器的研究更加復雜。隨著微電子技術的迅猛發展,以及各種新材料、新元件、新工藝及新技術的引入,水質傳感器技術得到了快速發展。針對目前水質傳感器仍然存在的一些問題,本文研究和實現了一種新型多參數在線水質傳感器。本文的主要研究內容概括如下：(1)研究了水質傳感器系統的三個關鍵問題：可靠性、低功耗、自維護。
在線智能型葉綠素A傳感器
AMT-YLS300
用戶手冊
用戶須知
- 使用前請詳細閱讀本說明書，并保存以供參考。
- 請遵守本說明書操作規程及注意事項。
- 在收到儀器時，請小心打開包裝，檢視儀器及配件是否因運送而損壞，如有發現損壞，請立即通知生產廠家及經銷商，并保留包裝物，以便寄回處理。
- 當儀器發生故障，請勿自行修理，請直接聯系生產廠家的維修部門。
目錄
一、 應用環境說明 4
二、 技術性能和規格 4
1. 技術參數 4
2. 尺寸圖 5
三、 安裝和電氣連接 6
1. 安裝 6
2. 電氣連接 6
四、 維護和保養 6
1. 維護日程和方法 6
2. 注意事項 6
3. 常見問題 6
五、 質量和服務 7
1. 質量保證 7
2. 配件和備件 7
一、 應用環境說明
自清潔葉綠素傳感器采用的光學技術，帶有自動清潔刷，一體化設計，具有高效率的電源管理、堅固的結構、穩定的傳感器性能，免于維護和頻繁校準，可*在線使用?？捎糜诤恿?、湖泊、池塘、海洋調查、養殖業、飲用水源、藻類和浮游植物狀況的研究、調查和監測。
- 數字傳感器，RS485輸出，支持Modbus
- 0～400ug/L或0～100RFU
- 分辨率：0.1ug/L
- 0～50℃；IP68防護，水深20米以內
- 內置溫度傳感器
- 帶自動清潔刷，有效消除氣泡，減少沾污對測量的影響
二、 技術性能和規格
1. 技術參數
量程范圍 | 0～400ug/L或0～100RFU |
分辨率 | 0.1 ug/L |
防護等級 | IP68 |
深深度 | 水下20米 |
溫度范圍 | 0～50℃ |
傳感器接口 | 支持RS-485，MODBUS協議 |
電源信息 | DC12V±5%，電流＜50mA（非清洗時） |
外殼直徑 | 33mm |
外殼長度 | 156mm |
探頭線纜長度 | 10米，其它長度可定制 |
功耗 | ＜1W |
外殼材質 | POM |
尺寸圖
atI;33-I648-O324
一、 安裝和電氣連接
1. 安裝
安裝距離要求：與側壁保持3cm 以上，與底部保持10cm 以上。
2. 電氣連接
- 紅色線---電源(VCC)
- 黑色線---地線(GND)
- 綠色線---485數據_A(485_A)
- 白色線---485數據_B(485_B)
- 裸露線---屏蔽層
完成接線后，應仔細檢查，避免通電前的錯誤連接。
線纜規格說明：考慮到線纜*浸泡在水中（包括海水）或暴露在空氣中，線纜具有一定的防腐蝕能力。線纜外徑Φ5mm，所有接口均已做防水處理。
二、 維護和保養
1. 維護日程和方法
在線葉綠素傳感器帶有自動清潔刷，可以自動進行清潔，不需要頻繁地進行清洗。
l 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。
l 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。
l 檢查傳感器的測量窗口是否有臟污，清潔刷是否正常。
l 檢查傳感器的清潔刷的海綿有否有破損。
2. 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。
3. 常見問題
錯誤 | 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 | 控制器與線纜連接出錯 | 重新連接控制器和線纜 |
線纜故障 | 請 | |
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 |
傳感器海綿破損 | 更換傳感器海綿 |
在線智能型葉綠素A傳感器
三、 質量和服務
1. 質量保證
- 質檢部門有規范的檢驗規程，具備*完善的檢測設備和手段，并嚴格按照規程檢驗，對產品做72小時老化實驗、穩定性實驗，不讓一支不合格產品出廠。
- 收貨方對不合格率達到2%的產品批次直接退回，所有產生的費用由供貨方承擔?？剂繕藴蕝⒖脊┴浄教峁┑漠a品說明。
- 保證貨源數量和出貨速度。
2. 配件和備件
此產品包括：
- 傳感器1支
- 說明書1份
- 合格證1張
3. 售后服務承諾
本公司提供自銷售日起一年內的本機售后服務，但不包括不當使用所造成的損壞，若需要維修或調整，請寄回，但運費需自負，寄回時需確定包裝良好以避免運送途中損壞，本公司將免費維修儀器的損壞。
附錄 數據通信
- 數據格式
Modbus通信默認的數據格式為：9600、n、8、1（波特率9600bps，1個起始位，8個數據位，無校驗，1個停止位）。
數據類型為：浮點數型式
- 信息幀格式（xx代表一個字節）
- 讀數據指令幀：
01 03 xx xx xx xx xx xx
地址 功能碼 寄存器起始地址 寄存器數量 CRC校驗碼（低字節在前）
- 讀數據應答幀：
01 03 xx xx……xx xx xx
地址 功能碼 字節數 應答數據 CRC校驗碼（低字節在前）
- 寫數據指令幀：
01 10 xx xx xx xx xx xx....xx xx xx
地址 功能碼 寄存器地址 寄存器數量 字節數 寫入數據 CRC校驗碼（低字節在前）
- 寫數據應答幀：
01 10 xx xx xx xx xx xx
地址 功能碼 寄存器地址 寄存器數量 CRC校驗碼（低字節在前）
- 寄存器地址
寄存器地址 | 名稱 | 說明 | 寄存器個數 | 訪問方式 |
0x2500 | 開機指令 | 讓探頭連續發光。 | 0（0字節） | 讀 |
0x2600 | 測量值+溫度 | 獲取探頭的溫度和葉綠素值（小端存儲模式，浮點數）。 | 4（8字節） | 讀 |
0x1100 | 用戶校準參數 | 獲取兩個校準參數K、B。 設置兩個校準參數K、B。（K、B：小端存儲模式，浮點數） | 4（8字節） | 讀/寫 |
0x3100 | 開啟刷子 | 讓刷子開始轉動，建議剛上電開啟一次刷子（默認關閉）。 | 0（0字節） | 讀 |
0x3200 | 刷子轉動間隔 | 獲取刷子的轉動間隔，默認為30min轉一次。 設置刷子的轉動間隔，單位為min。 | 1（2字節） | 讀/寫 |
0x2E00 | 停止測量 | 當數值穩定后可以停止測量。 | 0（0字節） | 讀 |
0x3000 | 傳感器地址 | 默認為1，寫入數據范圍1-247。 | 1（2字節） | 寫 |
- 命令示例
- 設置設備ID地址：
作用：設置電極的Modbus設備地址；
將設備地址01改為14，范例如下
請求幀：01 10 30 00 00 01 02 14 00 99 53
應答幀：01 10 30 00 00 01 0E C9
- 開機指令：
作用：讓探頭連續發光，開始葉綠素測量。
請求幀：01 03 25 00 00 00 4E C6
應答幀：01 03 00 20 F0
- 開始測量指令：
作用：獲取測量探頭的溫度和葉綠素值，溫度的單位為攝氏度，葉綠素的單位為ug/L或0～100RFU。
請求幀：01 03 26 00 00 04 4F 41
應答幀：01 03 08 00 00 8D 41 00 00 8D 41 12 65
讀數示例：
溫度值 | 葉綠素值 |
00 00 8D 41 | 00 00 8D 41 |
如：溫度值和葉綠素值，小端儲存模式，浮點數。此時溫度為17.625℃，葉綠素為17.625ug/L。
- 校準指令：
作用：設置兩個校準參數K、B；一般默認值為：K=1，B=0。
請求幀：01 10 11 00 00 04 08 00 00 80 3F 00 00 00 00 81 AE
應答幀：01 10 11 00 00 04 C4 F6
葉綠素采用一點或兩點校準。校準溶液為染料羅丹明WT。然而，必須強調的是：用染料做為校準物并不能真正提高傳感器的準確度。
一點校準：將傳感器置于200ug/L的標準液中，讀取數值，記為Y。
由公式K=200/Y,計算出K值，B=0。根據新計算出的K、B值，發送指令。
若再次進行校準，則先恢復K=1，B=0，再重復以上步驟。
兩點校準：將傳感器置于去離子水中，讀取數值，記為X。將傳感器置于200ug/L標準液中，讀取數值，記為Y。
由公式K=200/(Y-X),B=-KX,計算K、B值。根據新計算出的K、B值，發送指令。
從功能與系統角度分析水質傳感器的可靠性問題,提出了硬件、軟件設計以及系統構建的具體可靠性措施；在傳統低功耗技術基礎上,提出了“誰工作誰上電”的電源管理策略,進一步降低了設備功耗：針對水質傳感器的使用環境,提出了微型增壓泵與超聲脈沖掃頻相結合的方法,實現了水質傳感器的自維護功能。
