防爆式氧气 氢气温湿度 三合一传感器 |
使用说明书 |
JXBS-4001-Gas_485型 |
Ver1.0 |
第1章 产品简介
1.1 产品概述
防爆式氧气氢气温湿度传感器专门为某些苛刻的环境而研发的。铸铝式防爆外壳,探头放置专门的金属探头仓中,电气部分与探头隔离。
采用专业测试氧气氢气温湿度浓度传感器探头作为核心检测器件;具有测量范围宽、精度高、线性度好、通用性好、使用方便、便于安装、传输距离远、价格适中等特点。
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,快速响应,寿命长。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。注意传感器为空气检测使用,客户应该在应用环境下测试以确保传感器符合要求。
1.3 产品参数
参数 | 技术指标 |
氧气测量范围 | 0-30%/0-100% |
氢气测量范围 | 0-1000ppm/0-40000ppm |
测量方式 | 电化学探头 |
响应时间 | 小于60秒 |
测量精度 | 3%F.s |
接口形式 | /数字量(RS485) |
供电电源 | 12V-24VDC |
耗电 | <1W |
运行温度 | -20℃ 至+50℃ |
工作湿度环境 | 0%-90%RH(相对湿度)、非凝结 |
外形尺寸 | 如下图所示 |
防爆等级 | Exd ⅡCT6 |
1.4 温湿度参数
参数名称 | 参数内容 |
湿度精度 | ±3%RH(0%RH-100%RH,25°C) |
温度精度 | ±0.5°C(25°C) |
湿度量程 | 0%RH-100%RH |
温度量程 | -40°C-80°C(可定制) |
温度长期稳定性 | ≤0.1°C/y |
湿度长期稳定性 | ≤1%/y |
1.5 氧气探头参数与选型
编号 | 探头类型 | 量程 | 分辨率 /可检测下限 | 寿命 |
30A | 英国进口CITY | 30% | 0.1% | >2年 |
30L | 日本进口长寿命 | 100% | 0.1% | >5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。
1.6 氢气探头参数与选型
编号 | 探头类型 | 量程 | 分辨率 /可检测下限 | 寿命 |
4G | 进口 | 1000ppm | 1ppm | 2年 |
4L | 进口 | 40000ppm | 10ppm | 2年 |
以上探头使用寿命均为温度23±3℃、湿度40±10%RH的空气环境中。
默认使用探头为4G型探头。
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 |
防爆式传感器 | 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 |
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。
2.3 安装说明
防爆式传感器采用壁挂式安装,由三个8.5mm固定孔固定即可,客户可以使用膨胀螺钉固定,也可以使用螺栓固定。固定孔尺寸位置如下所示:
安装时请保证安装方向,气体仓进气口垂直向下安装
图1.非数显款传感器尺寸
图2.数显款传感器尺寸
图3.非数显款声光传感器尺寸
图4.声光数显款传感器尺寸
图5.数显款加流通池传感器尺寸
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COM口(“我的电脑—属性—设备管理器—端口”里面查看COM端口)。
如上图所示,此时您的串口号为COM10,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COM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 |
奇偶校验位 | 无 |
停止位 | 1位 |
错误校准 | CRC冗长循环码 |
波特率 | 2400bps/4800bps/9600 bps可设,出厂默认为9600bps |
编码 | 8位二进制 |
4.2 数据帧格式定义
采用Modbus-RTU通询规约,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:为变送器的地址,在通询网络中是唯一的(出厂默认0x01)。
功能码:主机所发指令功能提示,本变送器只用到功能码0x03(读取存器数据)。
数据区:数据区是具体通询数区,注意16bits数据高字节在前
CRC码:二字节的校验码。
问询帧
地址码 | 功能码 | 寄存器 起始地址 | 寄存器 长度 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 1字节 | 1字节 |
应答帧
地址码 | 功能码 | 有效 字节数 | 数据一区 | 第二 数据区 | 第N 数据区 |
1字节 | 1字节 | 1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 |
0000H | 40001 | 湿度(单位0.1%RH) | 只读 |
0001H | 40002 | 温度(单位0.1℃) | 只读 |
0006H | 40007 | 氢气浓度(1ppm) | 只读 |
000aH | 40011 | 氧气浓度(单位0.1%) | 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的氢气浓度
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 0x06 | 0x00 0x01 | 0x64 | 0x0B |
应答帧
地址码 | 功能码 | 返回有效字节数 | 氢气值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0x02 | 0x39 | 0x85 |
氢气:
0x0002(十六进制)=2=>氢气浓度=2ppm
4.4.2 读取设备地址0x01的氧气值
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 | 0x000x0a | 0x000x01 | 0xA4 | 0x08 |
应答帧
地址码 | 功能码 | 返回有 效字节数 | 氧气值 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0xBD | 0x78 | 0x35 |
氧气:
00BD H(十六进制)=189=>氧气=18.9%
4.4.3 读取设备地址0x01的温湿度值
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 | 0x00,0x00 | 0x00,0x02 | 0xC4 | 0x0B |
应答帧
地址码 | 功能码 | 有效字数 | 湿度值 | 温度值 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x02 0x92 | 0xFF 0x9B | 0x5A | 0x3D |
温度:
当温度低于0℃时以补码形式上传
FF9BH(十六进制)=-101=>温度=-10.1℃
湿度:
0292H(十六进制)=658=>湿度=65.8%RH
4.4.4 读取设备地址0x01的氢气、氧气、温湿度值
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 | 0x000x00 | 0x000x0b | 0x04 | 0x0D |
应答帧
地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 湿度值 | 温度值 |
0x01 | 0x03 | 0x16 | 0x03 0x14 | 0x01 0x1B |
氢气值 | 14个无用字节 | 氧气值 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
0x00 0x02 | 0x00… | 0x00 0x28 | 0x52 | 0xDC |
温度:
011BH(十六进制)=283=>温度=28.3℃
湿度:
0314H(十六进制)=788=>湿度=78.8%RH
氢气:
0002H(十六进制)=2=>氢气浓度=2ppm
氧气:
0028H(十六进制)=189=>氧气=18.9%
4.5 测量单位ppm与μg/m3换算
根据计算可以得一下换算关系,仅对于氢气有效:
1ppm = 17/22.4=0.759mg/m3=759μg/m3
1ppb = 17/22.4=0.759μg/m3
以上计算均针对标准大气压下的情况。