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WCD3411 是一款基础型常规水质监测数字PH传感器，采用工业在线电极，且电极可更换，电极设计为球状结构，相比于平面结构增加了测量接触面积，响应速度快，测量更准确。内置温度传感器，可以自动温度补偿，适合在线长期监测环境使用。
产品特点
1.数字传感器，直接输出Rs-485数字信号,支持MODBUS/RTU
2.内置温度传感器，可以自动温度补偿
3.双盐桥、双高阻抗设计，抗干扰强，数据稳定
4.3/4 “ NPT上下安装螺纹设计，便于安装
5.传感器功耗低，内部电路抗干扰设计
6.电极可更换，支持复杂水域应用，支持电极定制
应用范围
河道水质监测、工业废水、环保水处理、食品饮料、发酵等在线全过程监测；
注： 不同应用领域，根据高温高压、强酸碱、腐蚀性介质等需选不同特性电极探头
技术参数
名称 参数
输出信号 支持Rs-485,MODBUS/RTU协议
测量方法 离子选择法
量程 0～14pH
精度 ±0.1pH
分辨率 0.01pH
工作条件 默认0～65℃;＜0.2MPa；其他定制
校准方式 两点校准
响应时间 10秒 T90
温度补偿 自动温度补偿(NTC)
电源 12或24VDC±10%，10mA;
尺寸 直径30mm; 长度189mm;
防护等级 IP68；水深20米；其他定制
使用寿命 传感器1年或以上
线缆长度 5米（默认），可定制
传感器外壳材料 PVC；可定制
产品尺寸
安装注意及线缆定义
1.安装
注意：传感器安装保持至少倾斜角度30°以上；不能倒立安装。
保证传感器探头距离四周壁2cm或以上。
2.电气连接
棕色线—电源线（12或24VDC）
黑色线—地线（GND）
蓝色线—485A
白色线—485B
裸露线—屏蔽层
传感器线缆： 4 线 AWG-24 或 AWG-26 屏蔽线。
外径：6.0-6.2mm；耐弯曲双绞屏蔽电缆。
校准
a）零点校准
量取250mL的纯水，倒入容器中，加入pH=6.86的校准粉一包，玻璃棒搅拌均匀，直至完全溶解，此配置6.86PH标准缓冲溶液，将传感器插入pH=6.86(25℃)的标准缓冲溶液中，待数值稳定后发送零点校准指令，数值稳定大约3分钟。
b）斜率校准
介质为酸性时：配置pH=4.00(25°)的标准缓冲溶液，配置操作步骤同上；将传感器插入pH=4.00(25℃)的标准缓冲溶液中，待数值稳定后发送斜率校准指令，数值稳定大约3分钟。
介质为碱性时：配置pH=9.18(25°)的标准缓冲溶液，配置操作步骤同上；将传感器插入pH=9.18(25℃)的标准缓冲溶液中，待数值稳定后发送效率校准指令，数值稳定大约3分钟。
校准指令请查看MODBUS RTU通讯协议操作手册。
注意：传感器出厂前已校准，若非超出测量误差，不宜随意校准。
维护及注意事项
1.维护
测量前应先注意将玻璃球泡内的气泡甩去，否则将造成测量误差。
电极长期干放后请在保护瓶内浸泡1小时或以上再使用。
电极前端的保护瓶内有适量3.5mol/L氯化钾溶液，电极头浸泡其中，以保持玻璃球泡和液接界的活化。测量时旋松瓶盖，拔出电极，用纯水洗净即可。传感器不用时纯水洗净，插入加有3.5mol/L氯化钾溶液的保护套内，或插入3.5mol/L氯化钾溶液的容器中。
PH电极经长期使用后会产生钝化，其现象是敏感度降低，响应慢，读数不准，此时可将电极下端球泡用0.1mol/L稀盐酸浸泡24小时，再用3.5mol/L氯化钾溶液浸泡24小时。
PH电极在溶液中长期连续测试，应定期进行清洗活化，可选择道一传感的自清洁护套定期清理传感器。
标准缓冲液pH 值对照参考表
Temp(℃) PH值
4.00 4.01 6.86 7.00 9.18 10.01
0 4.00 4.00 6.98 7.12 9.46 10.32
5 4.00 4.00 6.95 7.09 9.39 10.25
10 4.00 4.00 6.92 7.06 9.33 10.18
15 4.00 4.00 6.90 7.04 9.28 10.12
20 4.00 4.00 6.88 7.02 9.23 10.06
25 4.00 4.01 6.86 7.00 9.18 10.01
30 4.01 4.02 6.85 6.99 9.14 9.97
35 4.02 4.02 6.84 6.98 9.17 9.93
40 4.03 4.04 6.84 6.97 9.07 9.89
45 4.04 4.05 6.83 6.97 9.04 9.86
50 4.06 4.06 6.83 6.97 9.02 9.83
溶液精准度为±0.01。
配件和备件
说明 数量（pcs）
传感器 1
校准试剂包 1
说明书 1
合格证 1
通讯协议
1.Modbus协议简介
Modbus协议是一种已广泛应用于当今工业控制领域的通用通讯协议。通过此协议，控制器相互之间、或控制器经由网络（如以太网）可以和其它设备之间进行通信。Modbus协议使用的是主从通讯技术，即由主设备主动查询和操作从设备
A)主设备向从设备发送请求
B)从设备分析并处理主设备的请求，然后向主设备发送结果
C)如果出现任何差错，从设备将返回一个异常功能码
Modbus RTU通讯模式帧格式
设备地址 功能码 数据 CRC低八位 CRC高八位
8bit 8bit n*8bit 8bit 8bit
● 使用RTU模式，消息发送至少要以3.5个字符时间的停顿间隔开始。传输的第一个域是设备地址。网络设备不断侦测网络总线，包括停顿间隔时间内。当第一个域（地址域）接收到，每个设备都进行解码以判断是否发往自己的。在最后一个传输字符之后，一个至少3.5个字符时间的停顿标定了消息的结束。一个新的消息可在此停顿后开始。
● 整个消息帧必须作为一连续的流转输。如果在帧完成之前有超过1.5个字符时间的停顿时间，接收设备将刷新不完整的消息并假定下一字节是一个新消息的地址域。
2.信息帧格式
本传感器Modbus通信默认的数据格式为:
MODBUS-RTU
波特率 9600（默认）
设备地址 1（默认）
数据位 8位
奇偶校验 无
停止位 1位
a)功能码 03H: 读寄存器值
主机发送
1 2 3 4 5 6 7 8
ADR 03H 起始寄存器高字节 起始寄存器低字节 寄存器数高字节 寄存器数低字节 CRC低字节 CRC高字节
第1字节ADR：从机地址码（=001~254）
第2字节03H：读寄存器值功能码
第3、4字节：要读的寄存器开始地址
要读FCC下挂仪表，
第5、6字节：要读的寄存器数量
第7、8字节：从字节1到6的CRC16校验和
从机回送：
1 2 3 4、5 6、7 M-1、M M+1 M+2
ADR 03H 字节总数 寄存器数据1 寄存器数据2 …… 寄存器数据M CRC低字节 CRC高字节
第1字节ADR：从机地址码（=001~254）
第2字节03H：返回读功能码
第3字节 ：从4到M（包括4及M）的字节总数
第4到M字节：寄存器数据
第M+1、M+2字节：从字节1到M的CRC16校验和
当从机接受错误时，从机送回：
1 2 3 4 5
ADR 83H 信息码 CRC低字节 CRC高字节
第1字节 ADR：从机地址码（=001~254）
第2字节 83H：读寄存器值出错
第3字节 信息码：01 – 功能码错
03 – 数据错
第4、5字节：从字节1到3的CRC16校验和
b)功能码06H: 写单个寄存器值
主机发送
1 2 3 4 5 6 7 8
ADR 06 寄存器高字节地址 寄存器低字节地址 数据高字节 数据低字节 CRC码
低字节 CRC码
高字节
当从机接收正确是，从机回送：
1 2 3 4 5 6 7 8
ADR 06 寄存器高字节地址 寄存器低字节地址 数据高字节 数据低字节 CRC码
低字节 CRC码
高字节
当从机接收错误时，从机回送：
1 2 3 4 5
ADR 86H 错误码信息码 CRC码
低字节 CRC码
高字节
第1字节ADR：从机地址码（=001~254）
第2字节 86H：写寄存器值出错功能码
第3字节 错误码信息码：01 – 功能码错
03 – 数据错
第4、5字节：从字节1到3的CRC校验和
3.数据结构类型
整型
无符号整型（unsigned short)
数据由两位整型组成。
XXXX XXXX XXXX XXXX
Byte1 Byte0
浮点型（float)
浮点型，符合IEEE 754(单精度)；
数据包括 1 符号 bit, 8-bit 指数, 和 一个 23-bit 尾数 。
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
Byte3 Byte2 Byte1 Byte0
符号位 Exp指数位 f小数位
4.寄存器地址
寄存器地址 名称 读/写 说明 寄存器个数
(字节) 数据类型
0x0100 温度值 R
读 ℃ 值x10（如：25.6℃的温度显示为256，默认1位小数。) 1（2字节） unsigned short
0x0101 PH值 R
读取 PH值x100(如：PH值6.86显示为686，默认2位小数。) 1（2字节） unsigned short
0x1000 温度校准 R/W
读取/写入 温度校准：写入数据为实际温度值x10；读出数据为温度校准偏移量x10。 1（2字节） unsigned short
0x1001 PH零点校准 R/W
读取/写入 在PH=6.86（25℃）的标准液中写入的校准值数据0。 1（2字节） unsigned short
0x1002
（酸性校准） PH斜率校准 R/W
读取/写入 在PH=4.00（25℃）的标准液中写入的校准值数据0。 1（2字节） unsigned short
0x1003
（碱性校准） PH斜率校准 R/W
读取/写入 在PH=9.18（25℃）的标准液中写入的校准值数据0。 1（2字节） unsigned short
0x2000 传感器地址 R/W
读取/写入 默认为1，数据范围1-127。 1（2字节） unsigned short
0x2003 波特率设置 R/W
读取/写入 默认为9600。写入0为4800；写入1为9600；写入2为19200。 unsigned short
0x2020 恢复出厂设置 W
写 校准值恢复默认值，写入数据为0。注意，传感器重置后需再次校准方可使用。 unsigned short
注意：斜率校准只需选择酸性校准或碱性校准中的一种。
5.命令示例
默认寄存器：
a)更改从机地址：
地址:0x2000(42001)
寄存器个数：1
功能码：0x06
默认传感器地址：01
更改传感器的Modbus设备地址，将设备地址01改为06，范例如下：
发送指令：01 06 20 00 00 06 02 08
回应：01 06 20 00 00 06 02 08；注：地址改为06，掉电保存。
b)波特率：
地址：0x2003(42004)
寄存器个数：1
功能码：0x06
默认值： 1（9600bps）
支持的值：0-2（4800-19200bps）
波特率可上位机设置更改，更改后不需重启即可工作，掉电后波特率保存上位机设置。波特率支持4800,9600,19200。整数值分配的波特率如下：
整数 波特率
0 4800 bps
1 9600 bps
2 19200 bps
发送指令：01 06 20 03 00 02 F3 CB
回应：01 06 20 03 00 02 F3 CB注：波特率改为了19200bps，掉电保存。
功能寄存器：
a）测量温度指令：
地址：0x0100（40101）
寄存器个数：1
功能码：0x03
读取示例值：19.2℃
发送指令：01 03 01 00 00 01 85 F6
回应：01 03 02 00 C0 B8 14
返回十六进制无符号整型数据， 温度值=Integer/10,保留1位小数位。
b）测量PH值指令：
地址：0x0101（0x40102）
寄存器个数：1
功能码：0x03
读取示例值：6.86
发送指令：01 03 01 01 00 01 D4 36
回应：01 03 02 02 AE 38 98
寄存器返回十六进制无符号整型数据，PH值=Integer/100,保留2位小数位。
c）连续读取温度和PH值指令：
地址：0x0100(40101)
寄存器个数：2
功能码：0x03
读取示例值：温度19.2℃和PH值6.86
发送指令：01 03 01 00 00 02 C5 F7
回应：01 03 04 00 C0 02 AE 7A D3
寄存器返回十六进制无符号整型数据，温度值=Integer/10,保留1位小数位
寄存器返回十六进制无符号整型数据，PH值=Integer/100,保留2位小数位。
d）测量湿度指令：
地址：0x0107(40108)
寄存器个数：1
功能码：0x03
读取示例值：相对湿度40%
发送指令：01 03 01 07 00 01 34 37
回应：01 03 02 01 90 B9 B8
寄存器返回十六进制无符号整型数据，湿度值=Integer/10，保留1位小数位。
e）校准指令：
温度校准
地址：0x1000(41001)
寄存器个数：1
功能码：0x06
校准示例：温度25.8℃下校准
发送指令：01 06 10 00 01 02 0D 5B
回应：01 06 10 00 01 02 0D 5B
传感器需要在恒定温度环境下，温度示数不再波动后校准。
PH零点校准
地址：0x1001(41002)
寄存器个数：1
功能码：0x06
校准示例：在PH为6.86的标准液中进行校准
发送指令：01 06 10 01 00 00 DC CA
回应：01 06 10 01 00 00 DC CA
PH斜率校准
地址：酸性→0x1002(41003)；碱性→0x1003(41004)
寄存器个数：1
功能码：0x06
酸性校准示例：在PH为4.00的标准液中进行校准
发送指令：01 06 10 02 00 00 2C CA
回应：01 06 10 02 00 00 2C CA
碱性校准校准示例：在PH为9.18的标准液中进行校准
发送指令：01 06 10 03 00 00 7D 0A
回应：01 06 10 03 00 00 7D 0A
质保及售后：
保修承诺：产品自交付期起质保期为12个月（因未按照相应的技术要求操作或其他的人为行为导致产品发生问题除外）。
售后承诺：用户可以通过电话咨询有关技术问题，并得到明确的解决方案。若属于产品本身质量问题可返厂维修或更换。
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