一.产品信息
1.1 概述
余氯在线分析仪是本公司自主研发制造的新一代水质监测设备,该设备可广泛用于城市或村镇自来水厂、自来水输水管网、自来水二次供水、用户末梢、室内游泳池、大型净水设备和直饮水、医院等水质在线监测,是水厂生产过程控制、水利水务管理、卫生监督等领域必不可少的在线分析设备。本公司掌握该产品的核心传感器技术,拥有该产品的核心知识产权。余氯在线分析仪分为标准版和定制版,标准版监测参数包括余氯、pH、温度。同时,定制版可以根据需要,删减参数,定制仪器外形、标志、系统名称等项目。
注:此说明书中涉及参数只作为示例展示,用户实际设备根据不同的定制需
求可能会和本说明书中涉及的参数有增减,设备测量参数请以实际为准。余氯在线分析仪是饮用水安全物联网的智能终端设备,可以直接接入“水质云平台”和连接“水质云微信移动端”。
1.2 产品特点
余氯在线分析仪特点如下:
一体化:一体化集成设计,具有统一进出水口,集中数据显示,挂墙式安装,防止水淹和地面潮气,且不占地面空间,方便安装和运维;
多参数:采用集成设计,同时监测余氯、pH、温度的参数;
高精度:在自来水(0.1~1NTU)和纯净水(0.001~0.1NTU)数量级上可以长期稳定准确的测量;
高可靠:传感器和仪表元器件采用进口元器件,针对水质在线分析内部多了大量优化,可靠性高;
易集成:标准 RS485 Modbus-RTU 协议和设备无线数传传输通道,云平台支持第三方平台数据访问;
高度定制:设备可定制商标、名称、柜体外观等。
1.3 外观及尺寸
余氯在线分析仪外观如图 1.1 所示,产品的尺寸如图 1.2 所示。

1.4 技术参数
余氯在线分析仪技术参数如表 1.1 所示。
表 1.1 产品技术指标表
|
参数 |
规格数值 |
| 工作电压 |
100~240V AC,50/60Hz |
| 功率 |
15W (峰值功率) |
| 测量参数 |
余氯、pH、温度 |
| 量程 |
余氯 0~5mg/L (默认)、0~20mg/L;pH0~14;温度 - 5~60℃ |
| 分辨率 |
余氯 0.001mg/L;pH0.01;温度 0.1℃ |
| 示值误差 |
余氯 ±5% 或 ±0.05mg/L 取大者;pH±0.1;温度 ±0.5℃ |
| 显示 |
7 寸彩色触屏 |
| 工作温度 |
-5℃ ~ 45℃ |
| 外壳材质 |
镀锌板 |
| 水样压力 |
0.6MPa |
| 产品尺寸 |
480mm580mm235mm (宽高厚) |
| 接口 |
RS485 接口 + 4G (web API),可选配 4-20mA 模块 |
备注:以上测量精度基于实验室标液。
1.5 内部主要结构
余氯在线分析仪的出厂水版本内部主要结构如图 1.3 所示,原水版本内部主要结构如图 1.4 所示。取下四周的四颗手拧螺钉后,打开电气盒挡板,如图 1.5所示。


注:定制类产品可能会和标准版本略有差别,且测量参数不同,内部结构会略有差别,以上图仅作为示例展示。
二.安装方法
2.1 固定设备
将设备竖直悬挂在平整的墙面上,固定牢靠,设备各方位视图如图 2.1 所示。
|
警示标识 |
警示内容 |
| ⚠️ 黄色三角警告图标 |
设备安装必须保证竖直,否则影响传感器测量精度,甚至污损传感器。 |

2.2 排水安装
排水是依靠水自身重力排出,因此排水管应尽量短、直、矮,中间不能拱起或打圈。
2.3 进水安装
设备进水管为配件中外 6mm 或 10mm 的水管,采用 4 分转头接入 4 分进水管。转接头之前设置外部阀门,便于设备维修维护。接好后打开外部水阀,先将外部水管放水 10 分钟后再将水接入设备,避免管路里沉积的脏水进入设备。转动内部针型阀,调整水流大小,使流通池溢流口有连续水流流出即可。
重要事项:水质差或环境不稳定,推荐用户自行加装前置过滤器,以避免杂质进入设备,堵塞设备内部水路,造成故障。
2.4 安装电极
取下电极保护帽,小心插入流通池对应安装孔。
重要事项:电化学电极安装后,必须立即通水保持电化学电极敏感部件湿润
(余氯/电极还需要保持水样中具有持续的消毒剂,以免微生物滋生堵塞电极敏感
器件)。
2.5 电源安装
在有浪涌冲击的环境下使用建议在设备前加装浪涌保护装置。
将电源线连接至 100~240V AC 电源。
2.6 开机运行
完成排水、进水和电源安装后,打开水阀,调整好进水大小后,接好电源后,系统上电工作。
注意观察以下三方面:
1)看水位是否正常——正常的水位是水位监测电极被水淹没,流通池溢流口有水连续流出;
2)看设备上是否有数据——通水通电 5 分钟后,显示屏上显示运行正常,多参数有数据显示,初次开机 2 小时候后,电极传感器水合极化完成,设备进入稳定运行状态;
3)看无线数据传输是否正常——网络连接指示灯常亮,显示屏上显示连接状态为已连接,登陆网站和微信,能够正常显示现场数据。
注意:由于各个现场水质差异特点,一般需要对余氯数值进行现场重新校准。
校准余氯数值前必须先让系统通水通电预热 2 个小时以上,余氯电极水合和极化完成之后才可以进行校准。校准仪器采用 DPD 法便携式余氯分析仪。
注意:现场校准时,水样中的余氯量不可低于 0.3mg/L(或水样余氯平均值),否则会出现校准误差偏大。
注意:比对校准时,必须在水样物质含量稳定时,且在设备取样口取水比对,其它位置取样校准可能存在不确定误差。
2.7 电源防护罩安装将电源防护罩装入机箱左侧
三.数据接口
3.1 物理接口设备现场接口为 RS485 接口,波特率 9600,数据位:8,停止位:1,校验位:无,流控制:无。
485 接口为余氯在线分析仪控制器预留的输出 485A 和输出 485B。选配4-20mA 接口,详细接口定义见设备上的标识。
3.2 数据协议余氯在线分析仪通讯协议采用 Modbus-RTU,从机地址默认 0x06,读功能码 0x03,写功能码 0x10,寄存器地址如表 3.1 所示。表 3.1 寄存器地址表
|
序号 |
寄存器名称 |
寄存器地址 |
长度 |
字节数 |
数据类型 |
操作 |
说明 |
| 1 |
余氯 |
3 |
2 |
4 |
UINT32 |
只读 |
放大 1000 倍,单位 mg/L |
| 2 |
温度 |
5 |
2 |
4 |
UINT32 |
只读 |
放大 1000 倍,单位℃ |
| 3 |
pH |
7 |
2 |
4 |
UINT32 |
只读 |
放大 1000 倍 |
| 4 |
Modbus ID |
399 |
1 |
2 |
UINT16 |
读写 |
Modbus 地址,默认 6 |
| 5 |
余氯 |
1103 |
2 |
4 |
FLOAT |
只读 |
单位 mg/L |
| 6 |
温度 |
1105 |
2 |
4 |
FLOAT |
只读 |
单位℃ |
| 7 |
pH |
1107 |
2 |
4 |
FLOAT |
只读 |
— |
主机读取从机参数值 Modbus 指令(UINT32):
06 03 00 01 00 12 95 B0
从机回复主机数值 Modbus 指令(例 UINT32):
06 03 24 00 00 00 AF 00 00 01 54 00 00 48 44 00 00 1C 20 00 06 09 50 00 00
02 5F 00 00 21 3E 00 00 00 00 00 03 03 7C CC E9
余氯值:00 00 01 54,转换成十进制 340,保留三位小数得到余氯值 0.34。
温度值:00 00 48 44,转换成十进制 18500,保留三位小数得到温度值 18.5。
pH 值:00 00 1C 20,转换成十进制 7200,保留三位小数得到 pH 值 7.2。
主机读取从机参数值 Modbus 指令(FLOAT):
06 03 04 4D 00 12 55 57
从机回复主机数值 Modbus 指令(例 FLOAT):
06 03 24 3E 33 33 33 3E AE 14 7B 41 94 00 00 40 E6 66 66 43 C5 CC CD 44
17 C0 00 41 08 28 F6 00 00 00 00 43 45 80 00 36 1E
余氯值:3E AE 14 7B,得到余氯值 0.34。
温度值:41 94 00 00,得到温度值 18.5。
pH 值:40 E6 66 66,得到 pH 值 7.2。
3.3 继电器接口
此功能需外接继电器模块支持,并在屏幕上使能继电器功能。默认支持 4路,每路继电器可与屏幕上显示的参数进行绑定或者根据设置时间进行控制,每路可单独配置互不影响。
配置界面详见:菜单->参数设置->继电器输出。
继电器使用示例:
以 DO1 为例,如果在配置界面上,绑定 DO1 为,控制逻辑:上限,启动值:0.3,停止值:0.25,如图 3.1 所示。此设置代表当值超过 0.3 时,继电器闭合,一直持续到低于 0.25 时,继电器断开,如果想要设备成高于 0.3 闭合,低于 0.3
断开,可将启动值停止值都设置成 0.3。
继电器负载接线如图 3.2 所示。
1. 非阻性负载电流<3A 或阻性负载电流<5A 请选择低负载接线

图 3.2 低负载接线图
当存在负载额定电压 >30VDC、负载额定电压 >250VAC、非阻性负载电流 >3A、阻性负载电流 >5A 的情况,请选择高负载接线,需搭配交流接触器使用,如图 3.3 所示。

图 3.3 高负载接线
3.4 空中接口
根据具体需求联系我方技术支持人员进行定制。
四.维护工作
维护时务必断电和小心操作,操作人员必须经过培训。
请轻取轻放传感器探头,防止光孔被溅上水!
光源对眼睛有一定伤害性,请勿将传感器光源直接对准眼睛。
设备根据现场水质状况和使用情况,每 1 个月至 3 个月维护一次,维护内容
如下。
4.1 清洁
根据现场情况定期清洁设备内外灰尘、污垢,可用试管刷清洗余氯/二氧化氯/流通池,完成后用清水进行冲洗。
4.2 漏水检查
检查各个池体、水管、接头是否有漏水,如有应及时更换或处理。
4.3 pH 电极维护
电极需要定期清洁和校准。若电极表面有沉积物,可用稀盐酸清洗,并用清水洗净。如校准之后 pH 值有较大偏差,应及时更换电极,并进行校准。电极使用寿命为 1 年,如因维护不当或者现场情况过于恶劣可能减少电极使用寿命。
pH 校准:请将电极插入对应的标液中校准。
4.4 其它选配电极维护
其它定制选配电极的维护,请单独咨询厂家。
五.校准操作
5.1 进入校准菜单
以下校准说明以参数:余氯,温度,pH,为例,表 5.1 展示了如何进入校准
菜单。
表 5.1 进入校准菜单操作表
1、点击首页右上角齿轮按钮
注:根据用户选配参数不同,此页面供选择
的参数也会不同。
2、点击校准设置按钮
3、进入校准设置页面
.2 余氯校准
余氯校准分为高点校准与零点校准。
5.2.1 余氯高点校准
余氯高点校准的注意事项:
1)尽量在水中余氯含量较高的情况(推荐在手持设备测出余氯大于 0.3mg/L时)下校准;
2)校准时需在余氯含量以及流速相对稳定的情况下校准;
3)刚维护完传感器或者刚装上设备,推荐通水通电 2 小时后再进行校准。
余氯高点校准的步骤:
1)打开设备下方取样口,持续放水 10 秒钟;
2)用手持设备从取样口取水样检测,记录值;
3)重复步骤 2 次,一共测 3 次,在 3 次测试值变化不大的情况下,取平均值;如果变化幅度大,可能原因:①余氯变化大,等稳定之后再测;②存在异常值,丢弃测试数据,重新取水再测;
4)将手持设备测得水样平均值输入高点编辑框内,点击校准
5.2.2 余氯零点校准
余氯零点校准的注意事项:
1)零点较为稳定,现场一般不需要进行零点校准,错误调整零点会造成值异常,如需调整零点请联系售后人员;
2)零点校准时,需用无氯水清洗传感器,再将传感器放入无氯水样中等待电压稳定;
3)零点校准界面中,输入传感器测量出无氯水的电压,点击校准,
图 5.3 零点校准展示图
5.2.3 灵敏度
灵敏度的含义是 1mg/L 消毒剂值所对应的电压。如灵敏度为 0.2,代表消毒剂值为 1mg/L 的时候,电极相对于零点增加的电压为 0.2V(200mV)。
5.3 温度校准
温度校准采用偏置的方式进行校准:显示温度 = 实际温度 + 偏置。校准时输入当前的温度值,校准后偏置会随之改变。
信号类型:NTC10K,NTC2.252K
温度信号:温度电阻值
5.5 展示将温度从 25.97℃校准到 28℃。
5.5温度校准操作
1、进入温度校准页面
2、正在进行校准
3、偏置变成 2.03(28 = 25.97+2.03)
4、当需要恢复设置时,点击重置偏置,会将
偏置归零
5.4 pH 校准
pH 校准分为单点校准与 pH 标液校准。
5.4.1 pH 单点校准pH 单点校准同温度校准一样,也是采取偏置校准的方式,显示 pH = 实际pH + 偏置,表 5.6 展示将 pH 从 8.103 校准到 7.8。表 5.6 pH 单点校准操作表1、进入 pH 校准页面,点击单点校准2、进入单点校准页面3、正在进行校准4、偏置变为-0.303(7.8 = 8.103-0.303)
5.4.2 标准液校准
pH 标准液有三种标液,默认是低点对应 4.00,中点对应 6.86,高点对应 9.18。
表 5.7 展示标准液校准操作。
表 5.7 pH 标准液校准操作表
1、进入 pH 标准液校准页面,pH 低点、中点、高点界面类似,显示的参数一致,仅校准按钮不一样。可以查看当前 pH 值,电压,偏置,斜率以及温度
2、pH 校准默认采用自动温补(自动根据当前温度值,进行 pH 的补偿。)
3、点击自动按钮,可切换成手动温补,后面编辑框中输入手动补偿的温度
4、校准时将 pH 洗净先放入 6.86 标准液中,进入 pH 中点校准界面等待 pH 电压稳定后,点击校准按钮,然后同样步骤进行 9.18 与4.00 的校准。校准时会验证斜率有效性,如果斜率低于 85%或者高于 115%会禁止校准
5、查看 pH 校准表页面
6、恢复出厂设置。
5.5 Modbus ID 设置
Modbus ID 修改范围(1-247),默认 ID 为 0x06,Modbus 设置页面
六.故障处理
6.1 常见故障处理
设备常见故障,请参照表 6.1 进行处理,如仍不能解决问题请参考下面特殊情况下的处理。
表 6.1 故障原因表
|
故障现象 |
可能原因分析 |
排除方法 |
| 值异常升高
(排除水源问题) |
设备内部污染 |
清洁设备内部水路和传感器 |
| 值过低 |
光源损坏 |
与我方联系 |
| 电极数值不准确 |
1、维护不及时
2、电极损坏 |
1、进行电极维护并重新校准
2、更换电极并重新校准 |
| 网络通信失败 |
1、现场无线信号差
2、欠费 |
1、联系运营商增加信号覆盖或更换安装位置
2、与我方联系进行流量充值 |
| RS485 无法通信 |
信号线没有接好 |
断电后重新连接信号线 |
|
故障现象 |
可能原因分析 |
排除方法 |
| 值异常升高
(排除水源问题) |
设备内部污染 |
清洁设备内部水路和传感器 |
| 值过低 |
光源损坏 |
与我方联系 |
| 电极数值不准确 |
1、维护不及时
2、电极损坏 |
1、进行电极维护并重新校准
2、更换电极并重新校准 |
| 网络通信失败 |
1、现场无线信号差
2、欠费 |
1、联系运营商增加信号覆盖或更换安装位置
2、与我方联系进行流量充值 |
| RS485 无法通信 |
信号线没有接好 |
断电后重新连接信号线 |
.2 特殊情况下余氯/二氧化氯值异常的处理
(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)电极前端被污渍覆盖,设备显示值远小于 DPD 方法测得值。请用清水将电极前端清洁干净,并对电极用砂纸进行抛光(砂纸规格>5000 目),抛光步骤可参考 4.4 安培电流维护部分。用自来水清洗干净打磨部分以后,将电极装回流通池,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前端进行抛光并标定。如仍不能解决请与我方联系。
(3)现场水样中含有较多的氨氮,氨会与氯发生许多反应:
NH4++HOCl → NH2Cl+H2O+H+
NH2Cl+HOCl → NHCl2+H2O
NHCl2+HOCl → NCl3+H2O
2NH4++3HOCl → N2+5H++3Cl-+3H2O
NH4++4HOCl → NO3-+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 0.3mg/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。