系統(tǒng)概述

水質(zhì)監(jiān)測(cè)，是監(jiān)視和測(cè)定水體中污染物的種類(lèi)、各類(lèi)污染物的濃度及變化趨勢(shì)，評(píng)價(jià)水質(zhì)狀況的過(guò)程。監(jiān)測(cè)范圍十分廣泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各種各樣的工業(yè)排水等。該系統(tǒng)可高精度的在線(xiàn)智能監(jiān)測(cè)水位，水溫，水電導(dǎo)率，PH值，濁度，溶解氧指標(biāo)。

應(yīng)用領(lǐng)域
· 水文
· 監(jiān)測(cè)預(yù)警

· 水壩監(jiān)測(cè)
· 氣象和科學(xué)應(yīng)用

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

主要水質(zhì)儀器設(shè)備介紹

CR1000X數(shù)據(jù)采集器

CR1000X同時(shí)具備低功耗的優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)在傳感器測(cè)量、直接/遠(yuǎn)程通訊連接、數(shù)據(jù)分析、外部設(shè)備控制、數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)等方面。CR1000X采用密封裝置屏蔽射頻干擾，具備精密時(shí)鐘、類(lèi)BASIC編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)處理和分析等功能。

l CPU: 32位處理器FPU,100MHz

l 內(nèi)存: 128 MB，可通過(guò)MicroSD卡擴(kuò)展至8G

l 時(shí)鐘精度: ±3 分鐘/年, 10 μs （選配GPS)

l USB micro B 接口直連PC, 全速2.0 , 12 Mbps

l 10/100 RJ45 以太網(wǎng)口

l CS I/O 接口：連接CSI設(shè)備和顯示

l RS-232/CPI 接口：CDM同步模塊終端擴(kuò)展接口

l 通訊協(xié)議: PakBus, Modbus, DNP3, NTCIP, NMEA 0183等等

l 兩個(gè)SW12接口：用來(lái)給傳感器或者通訊設(shè)備供電, 1.3 A @

l -40°C, 0.47 A @ 80°C

l 功耗 @ 12 Vdc: < 1 mA (待機(jī)), 1 mA (運(yùn)行, 1 Hz掃描), 55 mA (運(yùn)

l 行, 20 Hz 掃描), 運(yùn)行 + 25 mA (RS-232/RS-485), 運(yùn)行 + 48 mA

l 以太網(wǎng)通訊

l 4個(gè)激發(fā)端口 (VX1 - VX4) 用來(lái)提供傳感器激發(fā)或者控制供電

l 100歐盟電阻接線(xiàn)端子 用來(lái)測(cè)量0-20ma和4-20ma電流信號(hào)

l 模擬輸入端口 (SE1 - SE16)

l 16個(gè)單端或8個(gè)差分接口，*大量程±5000 mV 。A/D轉(zhuǎn)換：24 位

l 橋式電阻測(cè)量

l 熱電偶測(cè)量

l 周期平均測(cè)量

l 2個(gè)脈沖計(jì)數(shù)端口 (P1, P2) ：開(kāi)關(guān)量計(jì)算，低頻交流脈沖、高頻脈沖信號(hào)

l 8個(gè)C口 (C1 - C8)

l 模擬測(cè)量精度 ±(0.04% 量程 + 偏移)

l *高分辨率: 0.02 μV RMS

l 工作溫度: -40° to +70°C s標(biāo)準(zhǔn),

l -55° to +85°C 擴(kuò)展后

l 重量: 0.86 kg (1.9 lb)

l 外形尺寸: 23.8 cm x 10.1 cm x 6.2 cm (9.4 英寸 x 4.0英寸 x 2.4英寸)

CS451水位傳感器：

美國(guó)Campbell公司生產(chǎn)的CS451和CS456水壓傳感器可提供精準(zhǔn)、可靠的水壓和水溫?cái)?shù)據(jù)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)堅(jiān)固耐用，非常適合于如水井、溝渠、水塘、溪流、湖泊、港口等各種環(huán)境下水位的測(cè)量，另外，NPT裝置使其可應(yīng)用于密閉管道中。

兩種傳感器可通過(guò)SDI12或RS232數(shù)字式輸出壓力和溫度，能夠與所有兼容SDI-12或RS232 輸出的記錄設(shè)備連接，也可連接在Campbell公司的數(shù)據(jù)采集器上。

傳感器由一個(gè)壓阻式傳感器和一個(gè)溫度傳感器組成

CS451是316L型不銹鋼筒體外殼，可置于大多數(shù)的溝渠、測(cè)井、池塘、湖泊和溪流的環(huán)境中；

CS456是耐磨的鈦合金筒體外殼，可置于鹽水或其他更加惡劣的環(huán)境中。

探頭頂端類(lèi)型：

-SN

-WN

-NN

特點(diǎn)

★ 兼容帶有SDI-12或RS-232輸出的各種記錄設(shè)備，也可以與Campbell的數(shù)據(jù)采集器連接

★ 在0~60℃溫度范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)精度±0.1%FS,也可選擇±0.05%FS高精度

★ 24位A/D轉(zhuǎn)換，具備全溫度補(bǔ)償修正，精度高，性能優(yōu)異

★ 不銹鋼（或鈦合金）外殼，保證傳感器的穩(wěn)定性和可靠性

★ 測(cè)量間隙可設(shè)置低供電的休眠狀態(tài)，大大縮減電源功耗

主要技術(shù)參數(shù)

• 電源：6~18 Vdc
• 測(cè)量時(shí)間：<1.5s
• 信號(hào)輸出：SDI-12、RS-232
• 精度：±0.1% FS TEB，也可選擇±0.05%FS高精度
• 分辨率：0.0035% FS
• 超壓：2倍量程
• 干燥環(huán)境存儲(chǔ)溫度：-10~80℃
• 工作溫度：0~60℃
• 溫度精度：±0.2℃
• 耗電量：<50μA（睡眠時(shí)），8mA（1Hz測(cè)量時(shí)），*大40mA
• *大電纜長(zhǎng)度：457m（SDI-12:1個(gè)傳感器接1個(gè)通道）；60m（SDI-12:10個(gè)傳感器接1個(gè)通道），60m（RS232）
• 尺寸：長(zhǎng)21.34cm 直徑2.13cm
• 重量（不含電纜）：0.17kg（CS451），0.10kg（CS456）

109水溫傳感器

通過(guò)一個(gè)電熱調(diào)節(jié)器測(cè)量溫度，電纜長(zhǎng)度可以根據(jù)用戶(hù)的需要進(jìn)行選擇，*大電纜長(zhǎng)度為1000英尺。

109溫度傳感器設(shè)計(jì)為CR200系列數(shù)據(jù)采集器，通過(guò)特殊的指令測(cè)量溫度。傳感器的應(yīng)用范圍比較廣泛，可以測(cè)量空氣/土壤/水的溫度。測(cè)量空氣溫度，使用41303防輻射罩。如果在水中使用，*深距離可以達(dá)到50英尺。

技術(shù)性能參數(shù) 

• 測(cè)量范圍：－50℃～70℃
• 電熱調(diào)節(jié)器可交換性誤差：小于±0.2℃,在0～70℃時(shí)；±0.5℃在－50℃時(shí)
• 工作溫度：－50℃～100℃
• 線(xiàn)性誤差：在－50℃時(shí)*大誤差為0.03℃
• 時(shí)間常數(shù)：風(fēng)速為5米/秒時(shí)在30到60秒之間

CS547A水電導(dǎo)率傳感器

CS547A水體電導(dǎo)率傳感器用于測(cè)量水體的溫度、電導(dǎo)率和總?cè)芙夤腆w。它可適合于地表水測(cè)量，實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)應(yīng)用。當(dāng)用其測(cè)量地下水時(shí)，需要為其添加配重，以使其能夠完全浸沒(méi)在水中。它具有易清潔，抗腐蝕性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，探頭的安裝與拆卸都十分簡(jiǎn)便。當(dāng)CS547A水體電導(dǎo)率傳感器和數(shù)據(jù)采集器直接連接時(shí)，需要添加一個(gè)A547接口模塊。當(dāng)有多個(gè)CS547A需組合使用時(shí)，可通過(guò)AM16/32B擴(kuò)展板和一個(gè)A547接口模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)規(guī)格

產(chǎn)地：美國(guó)

CS526-L    PH值傳感器

Campbell Scientific公司的CS526PH至探頭提供可靠的，精準(zhǔn)的PH值測(cè)量，測(cè)量實(shí)現(xiàn)了完全的溫度補(bǔ)償。該探頭可以用于水中，也可以用在半凝固溶液中，可以沉浸在水中，或者儲(chǔ)藏罐中、管道中，開(kāi)放的渠道中。

CS526使用了SENTRON的高科技，離子敏感場(chǎng)效應(yīng)管(ISFET)半導(dǎo)體作為傳感器的PH值感應(yīng)元件，探頭包含了一個(gè)銀/氯化銀-氯化鉀參比系統(tǒng)。ISFET技術(shù)是目前在PH值測(cè)量領(lǐng)域較有效的監(jiān)測(cè)方法。使用這種技術(shù)，在極端惡劣的PH環(huán)境中相當(dāng)于降低了酸性或堿性誤差。CS526可以監(jiān)測(cè)高固體、侵略性化學(xué)品，或者生物材料的PH值，而這些材料可能會(huì)污染堵塞傳統(tǒng)的玻璃電極的PH值探頭的聯(lián)結(jié)點(diǎn)。

CS526耐用的設(shè)計(jì)非常適合用于幾乎所有的液體PH值監(jiān)測(cè)應(yīng)用，從實(shí)驗(yàn)室到極端環(huán)境應(yīng)用均可。探頭的電子元件部分**的嵌在耐用的PEEK材料體里面。消除了傳統(tǒng)玻璃電極容易被破壞的隱患，保證了CS525可以更加持久，更加**的使用。

特點(diǎn)

※     革新的ISFET pH感應(yīng)元件

※     極端PH環(huán)境中較好的測(cè)量?jī)x器，無(wú)堵塞，無(wú)污染

※     容易清洗

※     比傳統(tǒng)的玻璃PH電極更耐用

※     可以長(zhǎng)期放置在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)，兼容Campbell公司的數(shù)據(jù)采集器（含CR200系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器）嚴(yán)格的質(zhì)量控制下設(shè)計(jì)和生產(chǎn)

※     ISO 9001環(huán)境下控制，每個(gè)傳感器都經(jīng)過(guò)了獨(dú)立測(cè)試

※     通過(guò)CE認(rèn)證

※     完全的溫度補(bǔ)償

技術(shù)性能參數(shù)

• pH測(cè)量范圍：0 - 14
• 供電需求：4.5 - 5.5 Vdc
• 電流消耗：2 mA
• 測(cè)量時(shí)間：200 ms < t67% < 500 ms
• 輸出：0 - +5000 mV; +2700 mV @ pH7，25°C；靈敏度，270 mV - 330 mV/pH @ 25°C
• 精度：±0.1 pH，兩點(diǎn)標(biāo)定
• 工作溫度范圍：0  - 70℃
• 可承受水壓：0 - 30 kPa (0 - 45 psi)
• *大電纜長(zhǎng)度：30 m (100 ft)
• 電纜類(lèi)型：一對(duì)雙絞線(xiàn)，22 AWG，Santoprene外套
• 傳感器材料：PEEK
• 尺寸長(zhǎng)度：190 mm (7.48英寸)
• 直徑：16mm (0.63英寸)
• 重量：318 g (11.2 oz.)，含10英尺電纜

OBS-3+濁度傳感器

可以潛入水中的一個(gè)濁度傳感器，傳感器由 D & A Instrument公司制造。傳感器采用的是后散射方法測(cè)量濁度，測(cè)量范圍在0—4000NTU。探頭提供三點(diǎn)標(biāo)定，目前兼容我們的采集器有CR1000X，CR3000。

技術(shù)性能參數(shù)

• 非穩(wěn)定性：0.25NTU或1%讀數(shù)，二者選*大
• 漂移：＜2%/年
• 設(shè)置時(shí)間：＜1s
• 輸入電壓：5—15Vdc（電壓輸出）；9—15Vdc（電流輸出）
• 電流消耗：15mA
• *大深度：500m
• 紅外波長(zhǎng)：850nm
• 尺寸：直徑2.5cm，長(zhǎng)度14.1cm
• 重量：181.4g

CS511溶解氧傳感器

CS511是一個(gè)耐用的、維護(hù)量低的傳感器，由Sensorex制造。傳感器內(nèi)部有一個(gè)自偏振自發(fā)電池，該電池可以把當(dāng)前測(cè)量的介質(zhì)的溶氧總數(shù)量轉(zhuǎn)換為毫伏級(jí)輸出信號(hào)。氧氣擴(kuò)散到陰極隔膜上，然后就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電流，然后再通過(guò)電阻把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。同時(shí)，傳感器內(nèi)部有一個(gè)熱敏電阻提供自動(dòng)溫度補(bǔ)償。

可選項(xiàng)

當(dāng)傳感器在流速低于2.5cm/s的水中測(cè)量時(shí)，可選擇PT4攪拌器。攪拌器可以推動(dòng)水的流動(dòng)，來(lái)提高測(cè)量的精度。

技術(shù)性能參數(shù)

• 范圍：0—20mg/l，0—200%
• 輸出：1.65mv±0.45mv/mg/l
• 精度：±2%
• 響應(yīng)時(shí)間：平衡后，1分鐘達(dá)到95%的*終值
• *小水流速度：5cm/s通過(guò)隔膜
• *小淹沒(méi)深度：6.35cm
• 工作溫度范圍：0—50℃
• 壓力：0—100psig
• 溫度補(bǔ)償：4—40℃自動(dòng)補(bǔ)償
• 電極材料：Ag陰極/Zn陽(yáng)極
• 探頭材料：NaCl
• 尺寸：直徑5.59cm，高度5.59cm
• 重量：0.50kg，含10英尺2芯電纜
• 可選擇PT4攪拌器：12Vdc，0.9A

參考文獻(xiàn)