第1章 产品简介

1.1 产品概述

我司研发设计的便携式离子计，采用目前最新的数字化集成电路技术与国际化的检测技术设计而成一款全新的智能化手持式检测仪。

离子浓度的测试基于氧化还原反应；将高性能离子探头采集到的电压值经过运放电路导入MCU，再通过能斯特方程式将离子浓度准确的计算出来。

检测仪主要应用于实验室、水产养殖、水稻田、游泳池等；为方便用户携带到现场使用而专门设计；仪器分为传感器和电子单元两个部分，其中离子传感器采用复合电极和薄膜式电极，电子单元使用了国际大厂的数字化芯片设计的检测电路，增加了数码管背光显示，可以实时显示读数，弱光条件下仍可清晰读数。

1.2 功能特点

Ø 反应灵敏，测量准确

Ø 背光显示，操作简单

Ø 两点和斜率标定，可搭配不同离子电极

Ø 标定3寸TN液晶显示屏，有背光，弱光下也可清晰读数

1.3 产品参数

第2章 产品介绍

2.1 产品清单

2.2 外形尺寸与操作面板

如下图所示，设备外形尺寸为170*78*29mm（长宽高），外置溶解氧探头尺寸为176*12mm（长、直径）。

在设备正面有3寸TN液晶显示屏，同时还有6个操作按键，分别为开关键、Menu键、上翻键、下翻键、SCANOK键和返回键。

第3章 系统菜单与设置

3.1 按键功能说明

3.2 开关机

长按开关键1秒钟，按键板右上角的灯会闪烁2下，设备开机。

开机情况下长按开关键3秒钟，按键板右上角的灯会常亮，设备关机。

3.3 打开背光

长按返回键打开背光，打开后再次长按关闭。

3.4 配置菜单介绍

长按菜单键进入配置菜单，此时界面上不再显示溶解氧和温度数值，而是显示ConF 001的字样，此时进入配置菜单，按上翻或者下翻键可以选择不同的配置子菜单。

3.4.1 自动关机设置

在ConF 000页面下短按OK键进入

选项参数如下表所示：

3.4.2 浓度标定

在ConF 001-002页面下短按OK键进入相应设置

选项参数如下表所示：

1. 离子高点标定：进入ConF 001设置界面后，将离子探头放入高浓度离子溶液中，在≥60S左右时间待模拟量数值稳定后点击OK键完成标定；数据保存成功后会自动跳回ConF界面。

2. 离子低点标定：进入ConF 002设置界面后，将离子探头放入低浓度离子溶液中，在≥60S左右时间待模拟量数值稳定后点击OK键完成标定；数据保存成功后会自动跳回ConF界面。

3. 离子高点和低点斜率设定：分别进入ConF 003和ConF 004设置界面；可通过上翻和下翻键进行调整；根据配置的溶液进行斜率设定，完成后点击OK键来保存；设定方式参照下表：

注：其中A代表溶液的摩尔质量或溶液浓度的系数；

例：如使用14.00ppm和1400ppm的氨氮离子溶液进行标定，此时写入的数值为ConF 003为3（1.4*10³），ConF 004为1（1.4*10¹）

4. 乘法系数（摩尔质量）修正：进入ConF 005设置界面；可通过上翻和下翻键进行调整；根据配置的溶液的摩尔质量和当前浓度的系数进行写入，完成后点击OK键来保存；

例1：如标定溶液为摩尔质量为0.1mol/L为稀释的氯离子溶液，此时写入的数值为355（氯离子摩尔质量3.55mol/L*100）.

例2：如标定溶液为未稀释的4400ppm任意溶液，此时写入的数值为440.（系数4.4ppm*100）

第4章 离子探头及溶液相关问题

4.1 离子探头

不同的离子探头会对其他离子间存在相关干扰，离子浓度过高,会在电极感应器表面产生一层盐膜使电极无法正常工作.当电极进入强还原剂溶液中会在电极感应器表面形成一金属层,阻碍电极正常工作.当这些情况发生时,可以将电极感应器表面拋光,恢复电极正常的功能。

以氯离子为例：其他离子探头参考相关说明文件，下表显示了干扰离子浓度和氯离子浓度在样品中最大可容许比率.如果干扰离子浓度对氯离子浓度超出以下比率,电极将不能正常工作.如果干扰离子浓度对氯离子浓度低于以下比率,电极感应器表面及电极的功能都不会受到影响。

氯离子电极干扰参考

例:当样品中氯离子浓度是0.01mol/L时,样品中可容许的最高溴离子浓度是多少?

答:从上表中得到[Br^-]/[Cl^-] = 3*10^-3

[Cl^-] =0.01*3*10^-3=3*10^-5最高可容许溴离子浓度.

4.2 标定溶液配比

该离子计遵从[能斯特-爱因斯坦方程]理论公式，离子的摩尔质量的次方和离子计的电动势存在线性相关，因此要求标定溶液的配置也在此公式范围内。

例：配置高浓度A*10^X和低浓度A*10^Y之间，其中A为溶液的乘法系数，10的XY次方系数满足如下：{X≥0，Y≥0，X>Y，X与Y均为整数；X-Y尽量大于等于2}

如拥有氯离子为2000ppm标准溶液，此时将溶液分别稀释到200和2ppm，以此为高低点进行标定。

4.3 使用建议

1. 如在固定位置溶液中进行长期监测，建议每1~2天使用标准试剂进行标定。

2. 如要准确测量溶液的数据；每次测试前，建议都对探头使用标准试剂进行标定。

第5章 通信协议

5.1 通讯基本参数

5.2 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

应答帧

5.3 寄存器地址

5.4 通讯协议示例以及解释

读取设备离子浓度

问询帧

应答帧（例如读到光照度为132854Lux）

离子浓度计算说明：

000206F6H(十六进制)=132854=>离子浓度=1328.54ppm