硫化氢甲烷二合一变送器 |
使用说明书 |
JXBS-3001-CH4H2S_485 |
Ver1.0 |
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第1章 产品简介
1.1 产品概述
该变送器广泛适用于需要硫化氢、甲烷监测的场合。传感器内输入电源,感应探头,信号输出三部分完全隔离。安全可靠,外观美观,安装方便。
1.2 功能特点
本产品采用高灵敏度的气体检测探头,信号稳定,精度高。具有测量范围宽、线形度好、使用方便、便于安装、传输距离远等特点。
1.3 主要参数
1.3.1 硫化氢参数
参数名称 | 参数内容 |
H2S测量范围 | 0-100ppm/0-1000ppm |
测量方式 | 电化学传感器 |
响应时间 | 一般小于1秒 |
H2S测量精度 | ≤读数的±3%(25℃) |
耗电 | ≤0.15W(@12V DC , 25℃) |
运行温度 | -30-50℃(-20-40℃持续) |
工作湿度环境 | 0-100%RH(15-95%RH) |
1.3.2 甲烷参数
参数 | 技术指标 |
测量范围 | 0-100%LEL |
测量方式 | 催化燃烧式 |
CH4精度 | 3%F.s |
工作压力范围 | 0.9-1.1atm |
运行温度 | 0-50℃ |
工作湿度环境 | 15-90%RH(无凝结) |
1.4 H2S探头参数与选型
编号 | 探头类型 | 量程 | 分辨率 /可检测下限 | 寿命 |
100P | 进口霍尼韦尔 | 100ppm | 100ppb | >2年 |
1KP | 进口霍尼韦尔 | 1000ppm | 1ppm | >2年 |
以上寿命均为温度23±3℃、湿度40±10%RH、浓度<5%最大量程的情况下的参考数值。
1.5 H2S交叉干扰气体
气体 | 浓度(ppm) | 输出信号(相当于ppm H2S) |
甲烷 | 500 | ≤0.1 |
氨气 | 100 | ≤0.1 |
硫化氢 | 25 | ≤0.1 |
一氧化碳 | 400 | ≤0.1 |
臭氧 | 5 | 5 |
二氧化硫 | 20 | ≤0.1 |
一氧化氮(NO) | 50 | 0.2 |
氯气 | 10 | ≤0.1 |
表中仅列举部分气体,未在表中列举的气体亦可能有交叉灵敏度,上述表格仅以20PL型探头为例,其他探头交叉干扰请咨询技术支持。
交叉灵敏度会有±30%的浮动,并可能随着传感器的寿命和批次变化而变化,因此不可以使用本传感器去测量其他交叉灵敏气体。
1.6 CH4交叉干扰气体
本传感器使用的是催化燃烧方式进行测量的,因此可以认为所有特性相近的可燃气体均为交叉干扰项,例如各类型的烷类,均可使用LEL值结合爆炸下限计算出气体浓度。
需要注意的是,许多可燃气体为本传感器的干扰项,但不能认为本传感器可以测定全部的可燃气体,本传感器是测量烷类为基础的可燃气体,其他的可燃气体是否可以检测请咨询公司技术支持。
第2章 硬件连接
2.1 设备安装前检查
安装设备前请检查设备清单:
名称 | 数量 |
高精度传感器 | 1台 |
12V防水电源 | 1台(选配) |
USB转485设备 | 1台(选配) |
保修卡/合格证 | 1份 |
2.2 接口说明
宽电压电源输入12-24V均可。485信号线接线时注意A/B两条线不能接反,总线上多台设备间地址不能冲突。
| 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 |
注意事项:请注意不要接错线序,错误的接线会导致设备烧毁。
出厂默认提供0.85米长线材,客户可根据需要按需延长线材或者顺次接线。
注意在某些出厂批次中可能提供的线序中没有黄色线,此时灰色线等价替换黄色线作用。
2.3 气体检测孔
气体探测孔处使用高分子气体膜隔离,此膜透气不透水,可以起到气体渗透但是隔绝水分的作用,请勿破坏此膜,否则影响产品的寿命。
2.4 安装说明
需将传感器安置在避风避雨的环境中,90度垂直于地面度壁挂,保持将传感器透气孔朝向正前方,防止进水。
同时为了保证测量的准度,请将硫化氢变送器安装在通风较好的位置。
壁挂王子壳为壁挂式安装,安装孔位于设备两侧中部位置,安装孔径小于4mm,孔距105mm,可使用3mm的自攻螺丝安装
本产品为点型扩散性气体检测装置,顾名思义本产品只能检测探头位置的气体浓度,请将产品安置在通风良好位置,不要安装在角落中,这样会导致传感器响应速度变慢甚至影响读数准确性。
第3章 配置软件安装和使用
我司提供配套的“传感器监控软件”,可以方便的使用电脑读取传感器的参数,同时灵活的修改传感器的设备ID和地址。
3.1 传感器接入电脑
将传感器通过USB转485正确的连接电脑并提供供电后,可以在电脑中看到正确的H2SM口(“我的电脑—属性—设备管理器—端口”里面查看H2SM端口)。
如上图所示,此时您的串口号为H2SM10,请记住这个串口,需要在传感器监控软件中填入这个串口号。
如果在设备管理器中没有发现H2SM口,则意味您没有插入USB转485或者没有正确安装驱动,请联系技术人员取得帮助。
3.2 传感器监控软件使用
软件界面如图所示:
打开软件后,首先选择软件顶端“传感器类型”,再根据3.1章节的方法获取到串口号并选择正确的串口,然后单击“自动获取当前波特率和地址”即可自动探测到当前485总线上的所有设备和波特率。请注意,使用软件自动获取时需要保证485总线上只有一个传感器。然后单击“连接设备”后即可实时获取传感器数据信息。
3.3 修改波特率和设备地址
在断开“设备连接”的情况下,点击“配置传感器通信参数”中“修改波特率和修改从站号”即可完成相关的设置,请注意设置过后请重启设备,然后“自动获取当前的波特率和地址”后可以发现地址和波特率已经改成您需要的地址和波特率。
第4章 通信协议
4.1 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 | 无 |
停止位 | 1位 |
错误校准 | CRC冗长循环码 |
波特率 | 2400bps/4800bps/9600bps可设,出厂默认为9600bps |
4.2 数据帧格式定义
采用Modbus-RTU通讯规约,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:为变送器的功能指示,本变送器只用到功能码0x03(读取寄存器数据)。
数据区:数据区是具体地址,在通讯网络中是唯一的(出厂默认0x01)。
功能码:主机所发指令通讯数据,注意16bits数据高字节在前!
CRC码:二字节的校验码。
问询帧
校验码低位 | 地址码 | 功能码 | 寄存器起始地址 | 寄存器长度 | 校验码高位 |
1字节 | 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 1字节 |
应答帧
地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 第一数据区 | 第二数据区 | 第N数据区 |
1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 |
4.3 寄存器地址
寄存器地址 | PLC组态地址 | 内容 | 操作 |
0006H | 40007 | H2S浓度(单位0.1ppm) | 只读 |
0007H | 40008 | 爆炸浓度(0.1%LEL) | 只读 |
0100H | 40101 | 设备地址(0-252) | 读写 |
0101H | 40102 | 波特率(2400/4800/9600) | 读写 |
4.4 通讯协议示例以及解释
4.4.1 读取设备地址0x01的H2S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 | 0x000x06 | 0x000x01 | 0x64 | 0x0B |
应答帧
地址码 | 功能码 | 返回有效字节数 | H2S值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0xBD | 0x78 | 0x35 |
H2S:00BDH(十六进制)=189=>H2S=18.9ppm
4.4.2 读取设备地址0x01的甲烷值
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 | 0x00,0x07 | 0x00,0x01 | 0x35 | 0xCB |
应答帧
地址码 | 功能码 | 返回有效字节数 | CH4值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0xBD | 0x78 | 0x35 |
CH4:00BDH(十六进制)=189=>CH4=18.9LEL
4.5 可燃气体单位换算
对于甲烷,爆炸下限5%,对应可燃气体100LEL%
例如当前读取到的可燃气体浓度为3.1%,则空气中甲烷的含量为3.1%*5%=0.155%,也就是1550ppm。
对于丙烷,爆炸下限2.1%,对应可燃气体100%LEL%
例如当前读取到的可燃气体浓度为7.8%,则空气中丙烷的含量为7.8%*2.1%=0.1638%,也就是1638ppm。
4.6 报警设置
如果您需要对应设置报警值,按照国家要求,低报警点应该设置为15%LEL到25%LEL之间,推荐设置为15%LEL,高报警点一般设置为50%LEL即可。