恒奥德仪器解析激光散射法盐雾浓度在线监测仪操作使用说明书

1.     产品概述

1.1.  概述

在海洋环境中，海水的盐成分如氯化钠、氯化镁、氯化钙等由于海风海浪的影响，逸散至空气中形成盐粒子。这些盐颗粒中的氯离子是海洋环境中使用的电子电器设备及金属结构件腐蚀的主要因素之一。针对该情况，目前行业主要采用采气法收集现场空气样本，然后利用硝酸银分光光度法等方法进行测量，但此方法成本较高，操作较为繁琐，难以实现自动化和数字化。公司推出的 激光散射法盐雾在线监测传感器，可实时在线地测量海洋环境下空气中地盐雾粒子含量，并进行记录和输出，极大的弥补了上述技术的不足。

1.2.  技术特点

颗激光散射法盐雾在线监测传感器（下文简称“设备"）采用激光散射原理，通过测量流动空气中颗粒物（如盐粒子）等对激光的散射信号得到颗粒物的含量及粒度分布，为目前成熟和应用广泛的一种颗粒物测量技术，该设备具有设备体积小、测量方便、易于集成等特点。还同时测量所处环境的温度、湿度等环境数据，结合所处位置其他环境因素的测量数据，实时给出空气中盐雾含量的水平。

可实现上述测量数据的实时输出和记录，其实时测量结果可通过RS-485接口，按照Modbus RTU或定制的协议输出，也可通过模块或外置的数据传输单元，如LoRa，4G等实现有线或无线方式进行输出。设备自带存储设备可保存1~2年的测量数据（依据记录时间间隔而定），数据可通过USB接口进行下载。

采用一体式设计，带有具有一定防护性能的外壳，安装简便，可安装于室内或户外有遮挡的通风处，如百叶箱内等位置。

注：

1)：使用锂电池供电时，设备处于定时唤醒工作模式，详见2.3节。

2.     系统结构与主要功能

2.1.  外观

设备采用一体化设计，使用设备外壳挂耳上螺栓孔进行安装，建议安装方向如图所示。

应当注意的是，随项目不同，外形和接口位置在具体供货中可能存在差异，应以项目文件为准。

2.3.1.       盐雾浓度的测量

本设备中的激光颗粒物传感器采用激光散射原理进行颗粒物粒径和浓度的测量。传感器以一定的流量吸入空气，当空气中的颗粒物通过传感器内部光敏感区域时，照射在颗粒物上的激光光束会产生散射，以一定角度的散射光投射到传感器上，经过电路处理，可得到颗粒物的粒径分布。由于在海洋环境或受控的试验环境下，空气中的主要颗粒物为盐雾颗粒，通过相关试验数据的标定，可以得到盐雾浓度（以氯离子浓度表示）。

2.3.2.       环境参数的测量

本设备使用独立的高精度温湿度感器对环境参数进行测量和记录，环境参数的测量还用于盐雾浓度的计算。

2.3.3.       数据的记录

本设备使用内部存储芯片保存数据测量结果，存储量大于100000组，可保存至少约2年的记录数据（根据测量记录间隔确定）。数据存储芯片容量不足时，早期数据将被覆写。

记录数据内容包括：测量时间、设备状态、环境温、湿度、各粒径颗粒物浓度（>0.3μm，>0.5μm，>1.0μm， >3.0μm， >5.0μm，>10.0μm），盐雾浓度等。

可将内部存储数据复制至USB存储设备（U盘）上。

2.3.4.       数据的输出

默认情况下，本设备通过RS-485接口采用Modbus RTU方式进行数据输出。本设备作为从站，实时刷新数据及状态，主站可通过标准的Modbus RTU协议，读取从站寄存器以获得测量数据和状态。

另外，该串口还可根据用户场景和需求来实现扩展的数据输出方式，如通过内置模块或外挂数据传输单元（DTU）的方式，实现LORA、WIFI或4G等传输，实现与用户系统的连接和远程监控。数据输出的频次、格式可根据需求定制。

详见“系统使用和操作"章节。

2.3.5.       系统参数配置

默认情况下，可通过Modbus RTU读写寄存器的方式对本设备的参数进行配置。

也可通过插入包含配置文件的USB存储设备对设备进行配置。

系统配置将存储于内部存储器，配置操作详见“系统使用和操作"章节。

2.3.6.       系统的指示

如配有OLED显示屏，系统将实时显示当前的设备状态和测量结果。

详见“系统使用和操作"章节。

2.3.7.       工作模式

系统使用电池供电时，设备处于休眠-唤醒的工作模式，每隔固定时间，设备将唤醒并进行一段时间的测量，并将测量数据进行记录和输出，数据输出将采用定制方式。

应当注意的是，使用电池供电时，根据设备所需的工作时间、唤醒频次，电池的容量和尺寸将影响设备的尺寸和布局，应参考项目相关文件。

3.     设备操作和使用

3.1.  操作

设备上电后，设备即开始运行。设备需要约10~20秒的时间进行预热，其后数据将以每1s一次的频率进行刷新。设备预热时，显示和输出的数据可能不准确，预热状态将在OLED和数据接口中指示。

设备出错自动复位时，将会重新进行预热过程。

3.2.  设备的接口

3.2.1.       电源和通讯接口

应使用直流9~24V电源进行供电，电源波动范围应小于10%，供电电流应满足设备功耗要求（约1W左右）。

设备提供一个RS-485半双工双线（A+，B-）串口以进行通讯，电源和通讯接口接线定义如下（线颜色定义以随机文件为准）：

航插管脚编号       线颜色    定义

1     红色       系统电源+

2     黑色       系统电源-

3     绿色       485 A+

4     黄色       485 B-

-     屏蔽线    必要时可连接

3.2.1.1.    Modbus RTU模式

当RS-485接口用于Modbus功能时，参数如下：

    波特率：9600；

    Byte格式：8n1（8位数据位，无校验位、1位停止位）。

3.2.1.2.    定制模式

此模式下，通讯参数和数据格式可定制。附录中给出了一个简单的例子。

3.2.2.       USB接口功能

用户可通过设备上的USB接口进行数据下载。默认情况下，用户需要移除设备表面盖板，并将专用的USB下载线插入对应的接口，然后将U盘连接至下载线末端进行数据下载。

用户插入U盘时，监测仪将会把内置存储器中所有数据及配置文件转移至用户U盘中，数据将以制表符分隔的文本文件格式进行保存，文件样例见附录。

同时用户可使用U盘对系统参数进行配置。

用户U盘应保持可用容量大于128Mb，并为FAT或FAT32文件格式。建议在下载前对U盘进行格式化。

3.3.  设备参数的配置

用户可配置内容如下：

    系统时间；

    数据记录时间间隔：1分钟~8小时。

    串口工作模式（Modbus RTU，或定制模式，可选）

    Modbus RTU从站地址：0x01~0x80（可选）。

    串口主动外发数据周期（定制模式下，可选）

可使用的配置方式如下：

1)    通过串口（Modbus RTU或定制模式下的配置指令）；

2)    通过U盘建立配置文件进行配置。

配置方式见相关附录。

4.     安装与维护

4.1.  环境要求

设备应应用于室内环境或室外有遮挡的环境，应避免暴露于淋雨或长时间直接日晒的情况下。应当注意的是，盐雾浓度的测量受其他成分颗粒物的影响，安装环境应远离如排气口、烟囱、人员活动密集场所等位置；同时，应避免将设备安装在气流流速过大的空间，如风管、空调出风口等。

一般情况下，安装地点应无爆炸危险，无过量腐蚀性气体及导电尘埃、无严重霉菌、无剧烈震动源，避免阳光直射；场地安全符合 B 类规定；接地电阻符合要求。

4.2.  安装

应参考图1，使用Φ4mm的孔进行固定。

设备固定完毕后连接电源后，可通过设备上OLED显示屏或通过数据输出接口查看传感器的运行状态。

4.3.  维护

为确保其保持正常的使用性能，在包装、运输、储存过程中应注意以下几点。

4.3.1.       包装

包装为具有防尘、防雨、防水、防潮、防震的全封闭包装箱，内含产品合格证及装箱单。请务必按照装箱单仔细核对，如有疑问及时与公司联系。

4.3.2.       运输

产品适应于陆运、空运、水运（海运）。运输装卸应按包装箱的标志进行操作，防止剧烈碰撞、摇晃柜体而造成内部连接松动、脱落以及整体结构变形等。

4.3.3.       储存

产品储存场所环境温度-40℃～+85℃，相对湿度不大于85%，应确保产品免受酸、碱、盐、腐蚀性、爆炸性物质、灰尘以及雨、雪的侵害；长期保存时，应保留原包装。

5.    技术支持与售后服务

1)    对用户提出的技术咨询，给予快捷的答复。

2)    对用户索要的技术资料、以及产品说明书，由公司的部门负责提供。

3)    产品交付后的技术问题提供电话指导。

4)    公司负责协调提供备品、配件。