恒奧德儀器解析激光散射法鹽霧濃度在線監(jiān)測(cè)儀操作使用說(shuō)明書(shū)

1.     產(chǎn)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(fēng)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(shè)備及金屬結(jié)構(gòu)件腐蝕的主要因素之一。針對(duì)該情況，目前行業(yè)主要采用采氣法收集現(xiàn)場(chǎng)空氣樣本，然后利用硝酸銀分光光度法等方法進(jìn)行測(cè)量，但此方法成本較高，操作較為繁瑣，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和數(shù)字化。公司推出的 激光散射法鹽霧在線監(jiān)測(cè)傳感器，可實(shí)時(shí)在線地測(cè)量海洋環(huán)境下空氣中地鹽霧粒子含量，并進(jìn)行記錄和輸出，極大的彌補(bǔ)了上述技術(shù)的不足。

1.2.  技術(shù)特點(diǎn)

顆激光散射法鹽霧在線監(jiān)測(cè)傳感器（下文簡(jiǎn)稱“設(shè)備"）采用激光散射原理，通過(guò)測(cè)量流動(dòng)空氣中顆粒物（如鹽粒子）等對(duì)激光的散射信號(hào)得到顆粒物的含量及粒度分布，為目前成熟和應(yīng)用廣泛的一種顆粒物測(cè)量技術(shù)，該設(shè)備具有設(shè)備體積小、測(cè)量方便、易于集成等特點(diǎn)。還同時(shí)測(cè)量所處環(huán)境的溫度、濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)，結(jié)合所處位置其他環(huán)境因素的測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)給出空氣中鹽霧含量的水平。

可實(shí)現(xiàn)上述測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)輸出和記錄，其實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果可通過(guò)RS-485接口，按照Modbus RTU或定制的協(xié)議輸出，也可通過(guò)模塊或外置的數(shù)據(jù)傳輸單元，如LoRa，4G等實(shí)現(xiàn)有線或無(wú)線方式進(jìn)行輸出。設(shè)備自帶存儲(chǔ)設(shè)備可保存1~2年的測(cè)量數(shù)據(jù)（依據(jù)記錄時(shí)間間隔而定），數(shù)據(jù)可通過(guò)USB接口進(jìn)行下載。

采用一體式設(shè)計(jì)，帶有具有一定防護(hù)性能的外殼，安裝簡(jiǎn)便，可安裝于室內(nèi)或戶外有遮擋的通風(fēng)處，如百葉箱內(nèi)等位置。

注：

1)：使用鋰電池供電時(shí)，設(shè)備處于定時(shí)喚醒工作模式，詳見(jiàn)2.3節(jié)。

2.     系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與主要功能

2.1.  外觀

設(shè)備采用一體化設(shè)計(jì)，使用設(shè)備外殼掛耳上螺栓孔進(jìn)行安裝，建議安裝方向如圖所示。

應(yīng)當(dāng)注意的是，隨項(xiàng)目不同，外形和接口位置在具體供貨中可能存在差異，應(yīng)以項(xiàng)目文件為準(zhǔn)。

2.3.1.       鹽霧濃度的測(cè)量

本設(shè)備中的激光顆粒物傳感器采用激光散射原理進(jìn)行顆粒物粒徑和濃度的測(cè)量。傳感器以一定的流量吸入空氣，當(dāng)空氣中的顆粒物通過(guò)傳感器內(nèi)部光敏感區(qū)域時(shí)，照射在顆粒物上的激光光束會(huì)產(chǎn)生散射，以一定角度的散射光投射到傳感器上，經(jīng)過(guò)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(yàn)環(huán)境下，空氣中的主要顆粒物為鹽霧顆粒，通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)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(cè)量

本設(shè)備使用獨(dú)立的高精度溫濕度感器對(duì)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和記錄，環(huán)境參數(shù)的測(cè)量還用于鹽霧濃度的計(jì)算。

2.3.3.       數(shù)據(jù)的記錄

本設(shè)備使用內(nèi)部存儲(chǔ)芯片保存數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果，存儲(chǔ)量大于100000組，可保存至少約2年的記錄數(shù)據(jù)（根據(jù)測(cè)量記錄間隔確定）。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片容量不足時(shí)，早期數(shù)據(jù)將被覆寫(xiě)。

記錄數(shù)據(jù)內(nèi)容包括：測(cè)量時(shí)間、設(shè)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(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)復(fù)制至USB存儲(chǔ)設(shè)備（U盤(pán)）上。

2.3.4.       數(shù)據(jù)的輸出

默認(rèn)情況下，本設(shè)備通過(guò)RS-485接口采用Modbus RTU方式進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出。本設(shè)備作為從站，實(shí)時(shí)刷新數(shù)據(jù)及狀態(tài)，主站可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的Modbus RTU協(xié)議，讀取從站寄存器以獲得測(cè)量數(shù)據(jù)和狀態(tài)。

另外，該串口還可根據(jù)用戶場(chǎng)景和需求來(lái)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)輸出方式，如通過(guò)內(nèi)置模塊或外掛數(shù)據(jù)傳輸單元（DTU）的方式，實(shí)現(xiàn)LORA、WIFI或4G等傳輸，實(shí)現(xiàn)與用戶系統(tǒng)的連接和遠(yuǎn)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(jiàn)“系統(tǒng)使用和操作"章節(jié)。

2.3.5.       系統(tǒng)參數(shù)配置

默認(rèn)情況下，可通過(guò)Modbus RTU讀寫(xiě)寄存器的方式對(duì)本設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行配置。

也可通過(guò)插入包含配置文件的USB存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)設(shè)備進(jìn)行配置。

系統(tǒng)配置將存儲(chǔ)于內(nèi)部存儲(chǔ)器，配置操作詳見(jiàn)“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(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的設(shè)備狀態(tài)和測(cè)量結(jié)果。

詳見(jiàn)“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(shí)，設(shè)備處于休眠-喚醒的工作模式，每隔固定時(shí)間，設(shè)備將喚醒并進(jìn)行一段時(shí)間的測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和輸出，數(shù)據(jù)輸出將采用定制方式。

應(yīng)當(dāng)注意的是，使用電池供電時(shí)，根據(jù)設(shè)備所需的工作時(shí)間、喚醒頻次，電池的容量和尺寸將影響設(shè)備的尺寸和布局，應(yīng)參考項(xiàng)目相關(guān)文件。

3.     設(shè)備操作和使用

3.1.  操作

設(shè)備上電后，設(shè)備即開(kāi)始運(yùn)行。設(shè)備需要約10~20秒的時(shí)間進(jìn)行預(yù)熱，其后數(shù)據(jù)將以每1s一次的頻率進(jìn)行刷新。設(shè)備預(yù)熱時(shí)，顯示和輸出的數(shù)據(jù)可能不準(zhǔn)確，預(yù)熱狀態(tài)將在OLED和數(shù)據(jù)接口中指示。

設(shè)備出錯(cuò)自動(dòng)復(fù)位時(shí)，將會(huì)重新進(jìn)行預(yù)熱過(guò)程。

3.2.  設(shè)備的接口

3.2.1.       電源和通訊接口

應(yīng)使用直流9~24V電源進(jìn)行供電，電源波動(dòng)范圍應(yīng)小于10%，供電電流應(yīng)滿足設(shè)備功耗要求（約1W左右）。

設(shè)備提供一個(gè)RS-485半雙工雙線（A+，B-）串口以進(jìn)行通訊，電源和通訊接口接線定義如下（線顏色定義以隨機(jī)文件為準(zhǔn)）：

航插管腳編號(hào)       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(shí)可連接

3.2.1.1.    Modbus RTU模式

當(dāng)RS-485接口用于Modbus功能時(shí)，參數(shù)如下：

?    波特率：9600；

?    Byte格式：8n1（8位數(shù)據(jù)位，無(wú)校驗(yàn)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(gè)簡(jiǎn)單的例子。

3.2.2.       USB接口功能

用戶可通過(guò)設(shè)備上的USB接口進(jìn)行數(shù)據(jù)下載。默認(rèn)情況下，用戶需要移除設(shè)備表面蓋板，并將專用的USB下載線插入對(duì)應(yīng)的接口，然后將U盤(pán)連接至下載線末端進(jìn)行數(shù)據(jù)下載。

用戶插入U盤(pán)時(shí)，監(jiān)測(cè)儀將會(huì)把內(nèi)置存儲(chǔ)器中所有數(shù)據(jù)及配置文件轉(zhuǎn)移至用戶U盤(pán)中，數(shù)據(jù)將以制表符分隔的文本文件格式進(jìn)行保存，文件樣例見(jiàn)附錄。

同時(shí)用戶可使用U盤(pán)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行配置。

用戶U盤(pán)應(yīng)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(duì)U盤(pán)進(jìn)行格式化。

3.3.  設(shè)備參數(shù)的配置

用戶可配置內(nèi)容如下：

?    系統(tǒng)時(shí)間；

?    數(shù)據(jù)記錄時(shí)間間隔：1分鐘~8小時(shí)。

?    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(dòng)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(guò)串口（Modbus RTU或定制模式下的配置指令）；

2)    通過(guò)U盤(pán)建立配置文件進(jìn)行配置。

配置方式見(jiàn)相關(guān)附錄。

4.     安裝與維護(hù)

4.1.  環(huán)境要求

設(shè)備應(yīng)應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境或室外有遮擋的環(huán)境，應(yīng)避免暴露于淋雨或長(zhǎng)時(shí)間直接日曬的情況下。應(yīng)當(dāng)注意的是，鹽霧濃度的測(cè)量受其他成分顆粒物的影響，安裝環(huán)境應(yīng)遠(yuǎn)離如排氣口、煙囪、人員活動(dòng)密集場(chǎng)所等位置；同時(shí)，應(yīng)避免將設(shè)備安裝在氣流流速過(guò)大的空間，如風(fēng)管、空調(diào)出風(fēng)口等。

一般情況下，安裝地點(diǎn)應(yīng)無(wú)爆炸危險(xiǎn)，無(wú)過(guò)量腐蝕性氣體及導(dǎo)電塵埃、無(wú)嚴(yán)重霉菌、無(wú)劇烈震動(dòng)源，避免陽(yáng)光直射；場(chǎng)地安全符合 B 類規(guī)定；接地電阻符合要求。

4.2.  安裝

應(yīng)參考圖1，使用Φ4mm的孔進(jìn)行固定。

設(shè)備固定完畢后連接電源后，可通過(guò)設(shè)備上OLED顯示屏或通過(guò)數(shù)據(jù)輸出接口查看傳感器的運(yùn)行狀態(tài)。

4.3.  維護(hù)

為確保其保持正常的使用性能，在包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

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(nèi)含產(chǎn)品合格證及裝箱單。請(qǐng)務(wù)必按照裝箱單仔細(xì)核對(duì)，如有疑問(wèn)及時(shí)與公司聯(lián)系。

4.3.2.       運(yùn)輸

產(chǎn)品適應(yīng)于陸運(yùn)、空運(yùn)、水運(yùn)（海運(yùn)）。運(yùn)輸裝卸應(yīng)按包裝箱的標(biāo)志進(jìn)行操作，防止劇烈碰撞、搖晃柜體而造成內(nèi)部連接松動(dòng)、脫落以及整體結(jié)構(gòu)變形等。

4.3.3.       儲(chǔ)存

產(chǎn)品儲(chǔ)存場(chǎng)所環(huán)境溫度-40℃～+85℃，相對(duì)濕度不大于85%，應(yīng)確保產(chǎn)品免受酸、堿、鹽、腐蝕性、爆炸性物質(zhì)、灰塵以及雨、雪的侵害；長(zhǎng)期保存時(shí)，應(yīng)保留原包裝。

5.    技術(shù)支持與售后服務(wù)

1)    對(duì)用戶提出的技術(shù)咨詢，給予快捷的答復(fù)。

2)    對(duì)用戶索要的技術(shù)資料、以及產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，由公司的部門負(fù)責(zé)提供。

3)    產(chǎn)品交付后的技術(shù)問(wèn)題提供電話指導(dǎo)。

4)    公司負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)提供備品、配件。