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1.1 产品概述
余氯pH在线分析仪是一款针对水质余氯的在线智能余氯pH检测套件。产品采用进口原器件和次氯酸选择性渗透膜头，基于的极谱/安培电流分析技术及的生产工艺和检测控制技术，确保仪器长期工作的稳定可靠性和准确性。余氯pH在线分析仪具有大屏幕彩屏人机交互界面，支持云平台和手机移动端数据远程监控，同时变送器485通讯输出余氯、pH和温度。用于自来水厂、自来水管网、游泳池、冷却循环水、水质处理工程等水溶液中余氯含量的连续监测和控制。
1.2 产品外观
产品外观如下图所示：
图 1产品外观图
1.3 产品特点
- 多参数同时输出：余氯值、pH值、温度等；
- 模拟输出（选配）：4-20mA电流输出对应的余氯值和pH值；
- 斜率修正功能，恢复出厂设置功能；
- 网络功能：支持云平台和手机移动端数据远程监控以及RS485-modbus通讯。
1.4 工作方式
连续测量。
1.5 技术参数
- 产品尺寸： 370mm*460mm*163mm（宽高厚）
- 工作电压：AC 220V
- 工作方式：引流连续监测
- 测量方式：极普/安培电流法、玻璃电极法
- 量程：0-5mg/L、0-14pH、0-50℃
- 示值误差：余氯±0.1mg/L或10%，pH±0.1，温度±0.5℃
- 校准方式：DPD法（出厂已校准）
- 进水流速：不小于400mL/min
- 数字输出：RS485 Modbus协议（波特率9600、8、N、1）
- 模拟输出：4-20mA
- 存储温度：-20℃ - 60℃
- 工作温度：0℃ - 50℃
- 传感器材料：复合材料
- 维护周期：校准间隔间隔不超过30天（推荐每周校准）
第二章 安装
2.1概述
余氯pH在线分析仪必须正确安装方可达到设计的功能，通常设备的安装必须在公司培训合格的工程师指导下进行。
☆ 注意事项: 请勿在带电和通水时安装余氯pH在线分析仪！
☆ 注意事项: 请勿在带电和通水时安装余氯pH在线分析仪！
2.2开箱
为了安全运输，余氯pH在线分析仪通常需要合理的包装，当您开箱时请保管好包装材料，以便日后需要转运时使用。
余氯pH在线分析仪标准包括以下组成部分：
余氯pH在线分析仪标准包括以下组成部分：
- 余氯pH在线分析仪1套
- 产品说明书1本
- 选配附件：
- 水管
- 电源适配器（选配）
3．1概述
余氯pH在线分析仪同时支持两种标准数据接口：485Modbus接口和4-20mA接口。用户可以根据自身需要，选任意一种使用。
3．2 485Modbus接口
3．2．1接线方式
485Modbus接口接线方式如下表所示。
表 1 485Modbus接口接线表
表 1 485Modbus接口接线表
| 颜色 | 功能 |
| 绿色 | 485A |
| 黄色 | 485B |
3．2．2 接口参数
485Modbus接口波特率为9600，数据位8，停止位1，无校验。
3．2．3 Modbus协议
1、主机呼叫格式：
主机向余氯pH在线分析仪发送读取命令，8个字节，格式如下(MSB先发)：
MSB LSB
主机向余氯pH在线分析仪发送读取命令，8个字节，格式如下(MSB先发)：
MSB LSB
| 字节1 | 字节2 | 字节3 | 字节4 | 字节5 | 字节6 | 字节7 | 字节8 |
含义：
字节1：余氯pH在线分析仪ID号，其值范围0x01-0xFF，默认值0x01；
字节2：Modbus协议中的功能码，应填写0x03（读）；
字节3、字节4：寄存器开始地址，高字节在字节3中，低字节在字节4中；
字节5、字节6：寄存器个数，高字节在字节5中，低字节在字节6中；
字节7、字节8：16位CRC校验，低字节在字节7中，高字节在字节8中；
2、响应格式：
余氯pH在线分析仪解析命令正确，正常响应主机，若主机呼叫寄存器个数为1，则回复的数据长度为2个字节，响应长度则为7个字节；若主机呼叫寄存器个数2，则回复的数据长度为4，响应长度则为9，以此类推；以寄存器个数为2的回复格式含义如下 (MSB先发)：
MSB LSB
字节1：余氯pH在线分析仪ID号，其值范围0x01-0xFF，默认值0x01；
字节2：Modbus协议中的功能码，应填写0x03（读）；
字节3、字节4：寄存器开始地址，高字节在字节3中，低字节在字节4中；
字节5、字节6：寄存器个数，高字节在字节5中，低字节在字节6中；
字节7、字节8：16位CRC校验，低字节在字节7中，高字节在字节8中；
2、响应格式：
余氯pH在线分析仪解析命令正确，正常响应主机，若主机呼叫寄存器个数为1，则回复的数据长度为2个字节，响应长度则为7个字节；若主机呼叫寄存器个数2，则回复的数据长度为4，响应长度则为9，以此类推；以寄存器个数为2的回复格式含义如下 (MSB先发)：
MSB LSB
| 字节1 | 字节2 | 字节3 | 字节4 | 字节5 | 字节6 | 字节7 | 字节8 | 字节9 |
含义:
字节1：余氯pH在线分析仪ID号，其值范围0x01-0xFF，默认值0x01；
字节2：Modbus协议中的功能码，应填写0x03（读）；
字节3：回复数据长度；
字节4、字节5、字节6、字节7：数据 ；
字节8、字节9：16位CRC校验，低字节在字节8中，高字节在字节9中；
3、Modbus寄存器定义如下表所示：
表2 Modbus寄存器定义
字节1：余氯pH在线分析仪ID号，其值范围0x01-0xFF，默认值0x01；
字节2：Modbus协议中的功能码，应填写0x03（读）；
字节3：回复数据长度；
字节4、字节5、字节6、字节7：数据 ；
字节8、字节9：16位CRC校验，低字节在字节8中，高字节在字节9中；
3、Modbus寄存器定义如下表所示：
表2 Modbus寄存器定义
| 序号 | 寄存器地址 | 长度 | 功能 | 读写权限 | 数据类型 | 说明 |
| 1 | 1 | 1 | Modbus ID | 读写 | UINT16 | 从机地址，默认1 |
| 2 | 30 | 2 | 余氯 | 只读 | UINT32 | 除以1000，保留三位小数，单位mg/L |
| 3 | 32 | 2 | 温度 | 只读 | UINT32 | 除以1000，保留三位小数，单位℃ |
| 4 | 34 | 2 | pH | 只读 | UINT32 | 除以1000，保留三位小数 |
读功能码使用0x03，写功能码使用0x10。
4、范例
读取余氯、pH和温度值（寄存器地址0x1E，长度6）
十六进制发送：01 03 00 1e 00 06 A5 CE
十六进制接收; 01 03 0c 00 00 00 0b 00 00 5f b3 00 00 20 96 70 9b
注：其中00 00 00 0b为余氯值，转换为十进制是11，除以1000得到余氯值为0.011mg/L；0 5f b3为温度值，转换为十进制是24499，除以1000得到温度值为24.499℃；00 00 20 96为pH值，转换为十进制是8342，除以1000得到pH值为8.342。
4、范例
读取余氯、pH和温度值（寄存器地址0x1E，长度6）
十六进制发送：01 03 00 1e 00 06 A5 CE
十六进制接收; 01 03 0c 00 00 00 0b 00 00 5f b3 00 00 20 96 70 9b
注：其中00 00 00 0b为余氯值，转换为十进制是11，除以1000得到余氯值为0.011mg/L；0 5f b3为温度值，转换为十进制是24499，除以1000得到温度值为24.499℃；00 00 20 96为pH值，转换为十进制是8342，除以1000得到pH值为8.342。
3．3 4-20mA接口
2路4-20mA输出分别对应余氯和pH，4-20mA接口的线序请根据仪表上的线标为准。
输出电流值与显示值对应关系如下表所示。
表 3 电流值与显示值对应关系表（L型）
输出电流值与显示值对应关系如下表所示。
表 3 电流值与显示值对应关系表（L型）
| 电流值 | 显示值 |
| 4 mA | 0 mg/L |
| x mA | [ (x - 4) / 1.6 ]mg/L |
| 20 mA | 5mg/L |
第四章 菜单说明
4.1菜单结构
仪表菜单结构如下表所示：
表4 菜单结构
表4 菜单结构
| 主菜单 | 参数配置 | ID配置 | |
| 时间日期配置 | 日期设置 | ||
| 时间设置 | |||
| 校准 | 4-20mA校准 | pH4mA校准 | |
| pH20mA校准 | |||
| 余氯4mA校准 | |||
| 余氯20mA校准 | |||
| 余氯校准 | 余氯高点校准 | ||
| 余氯零点校准 | |||
| pH校准 | pH单点自动校准 | ||
| pH低点校准 | |||
| pH高点校准 | |||
| 更多功能 | 远传状态 | ||
| 语言 |
5.1故障分析
余氯pH在线分析仪可长期运行，且易维护。如果您遇到故障,请尝试下表列举的处理方法，如仍不能解决，请参照下面特殊情况下的处理。
表 5 故障原因表
表 5 故障原因表
| 故障现象 | 可能原因分析 | 排除方法 |
| RS485无法通信 |
2、传感器损坏 | 1、断电后重新连接信号线 2、与我方联系 |
| 余氯值不变化（排除水源问题） | 1、断电时间过长需要重新极化 2、余氯电极耗损 3、电解液泄露 4、未取下电极保护盖 | 1、长时间通水通电极化 2、更换余氯电极或添加电解液（操作人员必须经过相关操作培训） 3、更换余氯电极或添加电解液（操作人员必须经过相关操作培训） 4、按照2.2节提示取下电极保护盖 |
| pH值异常 |
|
|
特殊情况下余氯值异常的处理
(1)用DPD方法测得值小于0.05，而设备显示小于DPD方法测得值或者为0。此种情况下不要进行标定，因为此时DPD方法已快到达测量下限，由于误差带来的影响会很大。加大加药量，到DPD测得值大于0.3mg/L时再进行标定。
(2)电极膜头被污渍覆盖，设备显示值远小于DPD方法测得值。请用棉签轻轻擦拭电极膜头处，注意不可太用力将膜头擦拭破损，并用清水将电极膜头清洁干净，然后将电极放回流通池，正常运行两小时以后进行标定。出现这种情况后建议每周对余氯电极膜头进行清洗并标定。如仍不能解决请更换膜头和电解液。
(3)现场水样中含有较多的氨氮，氨会与氯发生许多反应：
NH+4+HOCl → NH2Cl+H2O+H+
NH2Cl+HOCl → NHCl2+H2O
NHCl2+HOCl → NCl3+H2O
2NH+4+3HOCl → N2+5H++3Cl- +3H2O
NH+4+4HOCl → NO-3+6H++4Cl- +H2O
并且随着氯的含量不一样发生的反应可能会不同，生成各种氯胺。实验证明一氯胺会造成DPD法测得游离氯数值偏高，一分钟内读数，每0.3ml/L的一氯胺会导致DPD法测得游离氯数值偏高0.1，而设备的余氯电极不能测量一氯胺。建议使用高纯度二氧化氯进行消毒。
(4）现场水样中含有较多高价铁离子，高价铁离子具有较强的氧化性，会使得DPD法测得数值偏高，这种情况下使用DPD法测量原水也能测得数值，而设备的电极不能测量铁离子。
二氧化氯能够氧化铁离子生成铁锈，加大二氧化氯投加量能氧化部分铁离子从而产生游离二氧化氯，设备就可以检测出数值但小于DPD法测得数值。
余氯氧化高价铁离子需要几天时间，绝大部分的铁离子未被氧化，设备检测出的数值会远远小于DPD法测得数值。
(5）现场水样中含有较多亚硝酸盐离子，含亚硝酸盐的情况和铁离子的情况一样。
(6）现场水样中含有较多的高价锰离子，高价锰离子具有较强的氧化性，会使得DPD法测得数值偏高，这种情况下使用DPD法测量原水也能测得数值，而设备的电极不能测量锰离子。
二氧化氯能够氧化高价锰离子，加大二氧化氯投加量能够氧化部分高价锰离子，从而产生游离二氧化氯，设备就可以检测出数值但小于DPD法测得数值。
余氯去除高价锰离子的效率较低，绝大部分锰离子未被氧化，设备可以读出数值但会远远小于DPD法测得数值。
5.2保养维护
本公司研发的余氯电极应用极谱式原理,采用高性能渗透膜, 响应时间短，测量准确，性能稳定，维护方便：
余氯电极电维护请注意以下几点：
(1)电极应定期清洗，拆装及清洗电极时不能弄破渗透膜，不能用滤纸擦电极上的渗透膜，以免损坏渗透膜。
(2) 必须保持电缆连接头清洁，不能受潮或进水。
(3)仪器显示值与实际值相差很大时，可能电极内的电解液干涸，需重新灌注入电解液，一般情况下更换或添加电解液的维护工作每3个月进行一次；渗透膜破裂时需要更换备用一体膜头。每次更换或添加电解液或更换备用一体膜头后，电极需重新极化和标定。具体步骤如下：
a） 从传感器上拧下膜头，倒掉原有电解液，添加电解液至膜头内部至少2/3处。
b） 将膜头上的胶圈向下拉，漏出透气孔。
c） 将膜头拧到传感器上，多余的电解液会从透气孔溢出，可用纸巾擦干，最后将胶圈向上拉，盖住透气孔。
更换好电解液后，应重新进行极化和标定。标定时必须用已知浓度的溶液作为参照标准进行标定。
(4)电极极化：电极连接到仪器上后，连续通电2小时以上，即为极化，电极极化后才能进行标定。
(5)当现场较长时间断水或仪表较长时间不使用时，应及时取出电极，并清洗干净套上保护帽。
(6)如果电极失效需更换电极。
余氯电极电维护请注意以下几点：
(1)电极应定期清洗，拆装及清洗电极时不能弄破渗透膜，不能用滤纸擦电极上的渗透膜，以免损坏渗透膜。
(2) 必须保持电缆连接头清洁，不能受潮或进水。
(3)仪器显示值与实际值相差很大时，可能电极内的电解液干涸，需重新灌注入电解液，一般情况下更换或添加电解液的维护工作每3个月进行一次；渗透膜破裂时需要更换备用一体膜头。每次更换或添加电解液或更换备用一体膜头后，电极需重新极化和标定。具体步骤如下：
a） 从传感器上拧下膜头，倒掉原有电解液，添加电解液至膜头内部至少2/3处。
b） 将膜头上的胶圈向下拉，漏出透气孔。
c） 将膜头拧到传感器上，多余的电解液会从透气孔溢出，可用纸巾擦干，最后将胶圈向上拉，盖住透气孔。
更换好电解液后，应重新进行极化和标定。标定时必须用已知浓度的溶液作为参照标准进行标定。
(4)电极极化：电极连接到仪器上后，连续通电2小时以上，即为极化，电极极化后才能进行标定。
(5)当现场较长时间断水或仪表较长时间不使用时，应及时取出电极，并清洗干净套上保护帽。
(6)如果电极失效需更换电极。
5.3现场校准
余氯校准建议在现场进行高点校准，一般不用进行零点校准，校准完成高点之后仪表会重新计算余氯的灵敏度，可以通过余氯的灵敏度来判断校准的质量。
pH校准使用何种缓冲液建议根据待测水体的pH来确定，尽量让缓冲液的范围覆盖待测水体的pH。假如待测水体的pH值一般为8左右，可以使用6.86缓冲液和9.18缓冲液进行标定；假如待测水体的pH值一般为6左右，可以使用4缓冲液和6.86缓冲液进行标定。标定时可以行低点标定，再进行高点标定，以6.86和9.18缓冲液为例，行低点标定，低点标定为6.86，再进行高点标定，高点标定为9.18；每次更换标定的缓冲液前要用纯水清洗干净电极，防止污染缓冲液，导致标定不准确。
仪表出厂前一般已作标定，用户可直接投入使用。
在线监测被测介质应保持一定的流速且恒定，流量400ml/min以上。
如实际使用中出现问题，一般仪表的故障率较低。主要是余氯电极的状态发生了变化，因此需检查余氯电极是否在良好状态。而余氯电极也不易损坏，主要是膜头（膜片）是否良好及膜头内专用填充液是否损耗。
pH校准使用何种缓冲液建议根据待测水体的pH来确定，尽量让缓冲液的范围覆盖待测水体的pH。假如待测水体的pH值一般为8左右，可以使用6.86缓冲液和9.18缓冲液进行标定；假如待测水体的pH值一般为6左右，可以使用4缓冲液和6.86缓冲液进行标定。标定时可以行低点标定，再进行高点标定，以6.86和9.18缓冲液为例，行低点标定，低点标定为6.86，再进行高点标定，高点标定为9.18；每次更换标定的缓冲液前要用纯水清洗干净电极，防止污染缓冲液，导致标定不准确。
仪表出厂前一般已作标定，用户可直接投入使用。
在线监测被测介质应保持一定的流速且恒定，流量400ml/min以上。
如实际使用中出现问题，一般仪表的故障率较低。主要是余氯电极的状态发生了变化，因此需检查余氯电极是否在良好状态。而余氯电极也不易损坏，主要是膜头（膜片）是否良好及膜头内专用填充液是否损耗。
