产品简介
水质氟离子在线监测传感器是一款智能在线化学分析仪器之一，本产品使用的氟化物电极是一种纯手工制造的固态离子选择性电极，可测量水中的总游离氟的含量。
本产品提供氟离子测量解决方案简单，快速，经济，准确。本产品配合防水外壳，将水溶液的信号经过数字化整定分析，转换为标准的485/4-20mA/0-10V的信号。产品一次成型无需标定，上手即可使用。
主要参数
系统框架图
485接口框架图
本传感器可以连接单独使用，首先使用12V直流电源供电，设备可以直接连接带有485接口的PLC，可以通过485接口芯片连接单片机。通过后文的modbus协议对单片机和PLC进行编程即可配合传感器使用。同时使用USB转485即可与电脑连接，使用我公司提供的传感器配置工具进行配置和测试。
本产品也可以多个传感器组合在一条485总线使用，在进行485总线组合时请遵守“485总线现场接线守则”（见附录）。理论上一条总线可以接16个以上的485传感器，如果需要接更多的485传感器，可以使用485中继器扩充更多的485设备，另一端接入带有485接口的PLC、通过485接口芯片连接单片机，或者使用USB转485即可与电脑连接，使用我公司提供的传感器配置工具进行配置和测试。
模拟量接口框架图
模拟量接口可以直接连接PLC数据模块，或者交由单片机对信号做处理，具体可以见下图：
硬件连接
设备安装前检查
安装设备前请检查设备清单：
接口说明
电源接口为宽电压电源输入12-24V均可。产品注意信号线正负，不要将信号线的正负接反。
485接口传感器接线方式：
模拟量接口传感器接线方式：
出厂默认提供0.6米长线材，客户可根据需要按需延长线材或者顺次接线。
安装说明
本仪表是壁挂式。请安装在墙壁上，尽量避开风雨和太阳直射。为了防止本仪表内部温度上升，请安装在通风良好的地方。安装本仪表时请不要左右倾斜，尽量水平安装。
电极是非常精密的组件，必须使用正确的安装方式，错误的安装方式会导致电极损坏或者不可逆的受损。电极采用管道安装.浸入式.法兰安装均可。
请不要把电极直接投入水中，应选择电极安装支架或流通杯固定。安装前请务必使用生料带（3/4螺纹处）做好防水封闭工作，避免水进入电极中，造成电极电缆线短路。
停水期间，要确保电极浸泡在被测液中或戴上内装保护液的保护帽，冬季温度低长期停水要加防冻装置或收回室内加水存放。否则会缩短使用寿命。
485接口通信协议
通讯基本参数
数据帧格式定义
采用 Modbus-RTU 通询规约，格式如下：
初始结构>=4字节的时间
地址码= 1字节
功能码= 1字节
数据区= N字节
错误校验= 16位 CRC 码
结束结构>=4字节的时间
地址码：为变送器的地址，在通询网络中是的（出厂默认0x01）。
功能码：主机所发指令功能提示，本变送器只用到功能码 0x03（读取存器数据）。
数据区：数据区是具体通询数区，注意 16bits 数据高字节在前
CRC 码：二字节的校验码。
问询帧
应答帧
寄存器地址
通讯协议示例以及解释
读取设备地址0x01的氟离子值
问询帧
应答帧(例如读到氟离子值为1.89ppm)
氟离子：
00BD H(十六进制)=189=>氟离子=1.89ppm
读取设备地址0x01的温度值
问询帧
应答帧
温度：
00AF H(十六进制)=175=>温度=17.5℃
读取设备地址0x01温度、氟离子浓度值
问询帧
应答帧
温度：
011B H(十六进制)=283=>温度=28.3℃
氟离子：
0028 H(十六进制)=40=>氟离子=0.40ppm
模拟量接线说明
模拟量型传感器接线简单，只需要将线与设备的端口连接即可。设备支持3/4线制接线方式。
典型四线制接线方式
如下图所示为电流型传感器接线方式，将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源；传感器的黄(灰)色线为信号正接入采集设备的信号正，电流流向为传感器到采集设备；传感器的蓝色线为信号正接入电流采集设备的信号负，电流流向为采集设备到传感器；
如下图所示为电压型传感器接线方式，将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源；传感器的黄(灰)色线为信号正接入采集设备的信号正，黄(灰)线的电压为输出电压；传感器的蓝色线为信号正接入电压采集设备的信号负，蓝线的电压为参考电压，与黑线电压一致为0V。
典型三线制接线方式
对于典型的三线制接线，相较于四线制接线方式，省略蓝线即可，在传感器中蓝线与黑线在传感器中短路，因此可以省略蓝线。
对于三线制电流接线方式，将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源后，只需要将传感器的黄(灰)色线为信号正接入电流采集设备的信号正即可。
对于三线制电压接线方式，将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源后，只需要将传感器的黄(灰)色线为信号正接入电压采集设备的信号正即可。
模拟量参数含义与换算
模拟量4-20mA电流输出
计算公式为P(氟离子)=(I(电流)-4mA))*满量程/16mA
其中I的单位为mA。以4mA代表0点，20mA代表量程线性换算即可。
模拟量0-10V电压输出
计算公式为P(氟离子)=V(电压) *满量程/5000mV 其中V的单位为mV,请以0V代表0点，10V代表量程线性换算即可。
模拟量0-5V电压输出
计算公式为P(氟离子)=V(电压) *满量程/10000mV
其中V的单位为mV,请以0V代表0点，10V代表量程线性换算即可。
水质氟离子在线监测传感器是一款智能在线化学分析仪器之一，本产品使用的氟化物电极是一种纯手工制造的固态离子选择性电极，可测量水中的总游离氟的含量。
本产品提供氟离子测量解决方案简单，快速，经济，准确。本产品配合防水外壳，将水溶液的信号经过数字化整定分析，转换为标准的485/4-20mA/0-10V的信号。产品一次成型无需标定，上手即可使用。
主要参数
| 参数名称 | 参数内容 |
| 直流供电 | 9-24V DC |
| 耗电 | ≤0.15W（@12V DC , 25℃） |
| 测量精度 | 5%F.s |
| 氟离子量程 | 0-1000ppm(默认）/0-5000ppm/0-10000ppm |
| 氟离子分辨率 | 0.1ppm（默认） |
| 输出信号 | 485/4-20mA/0-10V |
| 温度范围 | 连续0~80℃，间歇81℃~100℃ |
| 重复性 | ±4% |
| 产品尺寸 | 110×85×44mm3 |
| 探头尺寸 | 155mm*12mm（长度*直径） |
485接口框架图
本传感器可以连接单独使用，首先使用12V直流电源供电，设备可以直接连接带有485接口的PLC，可以通过485接口芯片连接单片机。通过后文的modbus协议对单片机和PLC进行编程即可配合传感器使用。同时使用USB转485即可与电脑连接，使用我公司提供的传感器配置工具进行配置和测试。
模拟量接口可以直接连接PLC数据模块，或者交由单片机对信号做处理，具体可以见下图：
硬件连接
设备安装前检查
安装设备前请检查设备清单：
| 名称 | 数量 |
| 水溶液氟离子变送器设备 | 1台 |
| 12V防水电源 | 1台（选配） |
| 保修卡/合格证 | 1份 |
电源接口为宽电压电源输入12-24V均可。产品注意信号线正负，不要将信号线的正负接反。
485接口传感器接线方式：
| 线色 | 说明 | |
| 电源 | 棕色 | 电源正(12-24VDC) |
| 黑色 | 电源负 | |
| 通信 | 黄(灰)色 | 485-A |
| 蓝色 | 485-B |
模拟量接口传感器接线方式：
| 线色 | 说明 | |
| 电源 | 棕色 | 电源正(12-24VDC) |
| 黑色 | 电源负 | |
| 通信 | 黄(灰)色 | 电压/电流输出正 |
| 蓝色 | 电压/电流输出负 |
安装说明
本仪表是壁挂式。请安装在墙壁上，尽量避开风雨和太阳直射。为了防止本仪表内部温度上升，请安装在通风良好的地方。安装本仪表时请不要左右倾斜，尽量水平安装。
电极是非常精密的组件，必须使用正确的安装方式，错误的安装方式会导致电极损坏或者不可逆的受损。电极采用管道安装.浸入式.法兰安装均可。
停水期间，要确保电极浸泡在被测液中或戴上内装保护液的保护帽，冬季温度低长期停水要加防冻装置或收回室内加水存放。否则会缩短使用寿命。
485接口通信协议
通讯基本参数
| 参数 | 内容 |
| 编码 | 8 位二进制 |
| 数据位 | 8位 |
| 奇偶校验位 | 无 |
| 停止位 | 1位 |
| 错误校准 | CRC冗长循环码 |
| 波特率 | 2400bps/4800bps/9600 bps 可设,出厂默认为 9600bps |
| 编码 | 8 位二进制 |
采用 Modbus-RTU 通询规约，格式如下：
初始结构>=4字节的时间
地址码= 1字节
功能码= 1字节
数据区= N字节
错误校验= 16位 CRC 码
结束结构>=4字节的时间
地址码：为变送器的地址，在通询网络中是的（出厂默认0x01）。
功能码：主机所发指令功能提示，本变送器只用到功能码 0x03（读取存器数据）。
数据区：数据区是具体通询数区，注意 16bits 数据高字节在前
CRC 码：二字节的校验码。
问询帧
| 地址码 | 功能码 | 寄存器起始地址 | 寄存器长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 1字节 | 1字节 |
| 地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 数据一区 | 第二数据区 | 第N数据区 |
| 1字节 | 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 |
| 寄存器地址 | PLC组态地址 | 内容 | 操作 |
| 0001H | 40002 | 温度(单位0.1℃) | 只读 |
| 0002H | 40003 | 氟离子（单位0.01ppm） | 只读 |
| 0100H | 40101 | 设备地址(0-252) | 读写 |
| 0101H | 40102 | 波特率(2400/4800/9600) | 读写 |
读取设备地址0x01的氟离子值
问询帧
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x00,0x02 | 0x00,0x01 | 0x25 | 0xCA |
| 地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 氟离子值 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0xBD | 0x78 | 0x35 |
00BD H(十六进制)=189=>氟离子=1.89ppm
读取设备地址0x01的温度值
问询帧
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x00,0x01 | 0x00,0x01 | 0xd5 | 0xca |
| 地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 温度值 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0xAF | 0xDB | 0xBF |
00AF H(十六进制)=175=>温度=17.5℃
读取设备地址0x01温度、氟离子浓度值
问询帧
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x00,0x01 | 0x00,0x02 | 0x95 | 0xCB |
应答帧
| 地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 温度值 | 氟离子值 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x01 0x1b | 0x00 0x28 | 0xDB | 0xBF |
011B H(十六进制)=283=>温度=28.3℃
氟离子：
0028 H(十六进制)=40=>氟离子=0.40ppm
模拟量接线说明
模拟量型传感器接线简单，只需要将线与设备的端口连接即可。设备支持3/4线制接线方式。
典型四线制接线方式
如下图所示为电流型传感器接线方式，将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源；传感器的黄(灰)色线为信号正接入采集设备的信号正，电流流向为传感器到采集设备；传感器的蓝色线为信号正接入电流采集设备的信号负，电流流向为采集设备到传感器；
对于典型的三线制接线，相较于四线制接线方式，省略蓝线即可，在传感器中蓝线与黑线在传感器中短路，因此可以省略蓝线。
对于三线制电流接线方式，将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源后，只需要将传感器的黄(灰)色线为信号正接入电流采集设备的信号正即可。
模拟量4-20mA电流输出
| 电流值 | 氟离子 |
| 4mA | 0 |
| 20mA | 满量程 |
其中I的单位为mA。以4mA代表0点，20mA代表量程线性换算即可。
模拟量0-10V电压输出
| 电压值 | 氟离子 |
| 0V | 0 |
| 10V | 满量程 |
模拟量0-5V电压输出
| 电压值 | 氟离子 |
| 0V | 0 |
| 5V | 满量程 |
其中V的单位为mV,请以0V代表0点，10V代表量程线性换算即可。
