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系統概述
全自動監測站是監視和測定水體中污染物的種類、各類污染物的濃度及變化趨勢,評價水質狀況的過程。監測范圍十分廣泛,包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各種各樣的工業排水等。該系統可高精度的在線智能監測水位,水溫,水電導率,PH值,濁度,溶解氧指標。
應用領域
· 水文
· 監測預警
· 水壩監測
· 氣象和科學應用
系統結構圖
主要水質儀器設備介紹
CR1000X數據采集器
CR1000X同時具備低功耗的優勢,體現在傳感器測量、直接/遠程通訊連接、數據分析、外部設備控制、數據和程序存儲等方面。CR1000X采用密封裝置屏蔽射頻干擾,具備精密時鐘、類BASIC編程語言、數據處理和分析等功能。
l CPU: 32位處理器FPU,100MHz
l 內存: 128 MB,可通過MicroSD卡擴展至8G
l 時鐘精度: ±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 以太網口
l CS I/O 接口:連接CSI設備和顯示
l RS-232/CPI 接口:CDM同步模塊終端擴展接口
l 通訊協議: PakBus, Modbus, DNP3, NTCIP, NMEA 0183等等
l 兩個SW12接口:用來給傳感器或者通訊設備供電, 1.3 A @
l -40°C, 0.47 A @ 80°C
l 功耗 @ 12 Vdc: < 1 mA (待機), 1 mA (運行, 1 Hz掃描), 55 mA (運
l 行, 20 Hz 掃描), 運行 + 25 mA (RS-232/RS-485), 運行 + 48 mA
l 以太網通訊
l 4個激發端口 (VX1 - VX4) 用來提供傳感器激發或者控制供電
l 100歐盟電阻接線端子 用來測量0-20ma和4-20ma電流信號
l 模擬輸入端口 (SE1 - SE16)
l 16個單端或8個差分接口,*大量程±5000 mV 。A/D轉換:24 位
l 橋式電阻測量
l 熱電偶測量
l 周期平均測量
l 2個脈沖計數端口 (P1, P2) :開關量計算,低頻交流脈沖、高頻脈沖信號
l 8個C口 (C1 - C8)
l 模擬測量精度 ±(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標準,
l -55° to +85°C 擴展后
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Campbell公司生產的CS451和CS456水壓傳感器可提供精準、可靠的水壓和水溫數據,其結構設計堅固耐用,非常適合于如水井、溝渠、水塘、溪流、湖泊、港口等各種環境下水位的測量,另外,NPT裝置使其可應用于密閉管道中。
兩種傳感器可通過SDI12或RS232數字式輸出壓力和溫度,能夠與所有兼容SDI-12或RS232 輸出的記錄設備連接,也可連接在Campbell公司的數據采集器上。
傳感器由一個壓阻式傳感器和一個溫度傳感器組成
CS451是316L型不銹鋼筒體外殼,可置于大多數的溝渠、測井、池塘、湖泊和溪流的環境中;
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境中。
探頭頂端類型:
-SN
-WN
-NN
全自動監測站特點
★ 兼容帶有SDI-12或RS-232輸出的各種記錄設備,也可以與Campbell的數據采集器連接
★ 在0~60℃溫度范圍內,標準精度±0.1%FS,也可選擇±0.05%FS高精度
★ 24位A/D轉換,具備全溫度補償修正,精度高,性能優異
★ 不銹鋼(或鈦合金)外殼,保證傳感器的穩定性和可靠性
★ 測量間隙可設置低供電的休眠狀態,大大縮減電源功耗
主要技術參數
電源:6~18 Vdc
測量時間:<1.5s
信號輸出: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
干燥環境存儲溫度:-10~80℃
工作溫度:0~60℃
溫度精度:±0.2℃
耗電量:<50μA(睡眠時),8mA(1Hz測量時),*大40mA
*大電纜長度:457m(SDI-12:1個傳感器接1個通道);60m(SDI-12:10個傳感器接1個通道),60m(RS232)
尺寸:長21.34cm 直徑2.13cm
重量(不含電纜):0.17kg(CS451),0.10kg(CS456)
109水溫傳感器
通過一個電熱調節器測量溫度,電纜長度可以根據用戶的需要進行選擇,*大電纜長度為1000英尺。
109溫度傳感器設計為CR200系列數據采集器,通過特殊的指令測量溫度。傳感器的應用范圍比較廣泛,可以測量空氣/土壤/水的溫度。測量空氣溫度,使用41303防輻射罩。如果在水中使用,*深距離可以達到50英尺。
技術性能參數
測量范圍:-50℃~70℃
電熱調節器可交換性誤差:小于±0.2℃,在0~70℃時;±0.5℃在-50℃時
工作溫度:-50℃~100℃
線性誤差:在-50℃時*大誤差為0.03℃
時間常數:風速為5米/秒時在30到60秒之間
CS547A水電導率傳感器
CS547A水體電導率傳感器用于測量水體的溫度、電導率和總溶解固體。它可適合于地表水測量,實驗室和工業應用。當用其測量地下水時,需要為其添加配重,以使其能夠*浸沒在水中。它具有易清潔,抗腐蝕性強的優點,探頭的安裝與拆卸都十分簡便。當CS547A水體電導率傳感器和數據采集器直接連接時,需要添加一個A547接口模塊。當有多個CS547A需組合使用時,可通過AM16/32B擴展板和一個A547接口模塊來實現。
技術規格
電導率測量范圍 | 0.005~7.0 mS/cm |
溫度測量范圍 | 0~50℃ |
電導率測量精度 | 讀數的±5%(0.44~7.0 mS/cm,25℃時的KCl、Na2SO4、NaHCO3和NaCl標準溶液中) |
溫度多項式線性誤差 | 典型<0.1℃(0~48℃時) |
熱敏電阻互換性 | 典型<0.2℃(0~50℃時) |
材質 | 環氧樹脂外殼,316不銹鋼環、聚氨酯電纜 |
pH工作范圍 | 溶液pH低于3.0或大于9.0會損壞不銹鋼外殼 |
工作溫度 | 0~50℃ |
*小管道內徑 | 2.79厘米 |
工作深度 | *大305米 |
尺寸 | 2.5×1.9×8.9厘米 |
重量 | 120克(帶1.2米電纜) |
產地:美國
CS526-L PH值傳感器
Campbell Scientific公司的CS526PH至探頭提供可靠的,精準的PH值測量,測量實現了*的溫度補償。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,或者儲藏罐中、管道中,開放的渠道中。
CS526使用了SENTRON的高科技,離子敏感場效應管(ISFET)半導體作為傳感器的PH值感應元件,探頭包含了一個銀/氯化銀-參比系統。ISFET技術是目前在PH值測量領域較有效的監測方法。使用這種技術,在惡劣的PH環境中相當于降低了酸性或堿性誤差。CS526可以監測高固體、侵略性化學品,或者生物材料的PH值,而這些材料可能會污染堵塞傳統的玻璃電極的PH值探頭的聯結點。
CS526耐用的設計非常適合用于幾乎所有的液體PH值監測應用,從實驗室到環境應用均可。探頭的電子元件部分安全的嵌在耐用的PEEK材料體里面。消除了傳統玻璃電極容易被破壞的隱患,保證了CS525可以更加持久,更加安全的使用。
特點
※ 革新的ISFET pH感應元件
※ PH環境中較好的測量儀器,無堵塞,無污染
※ 容易清洗
※ 比傳統的玻璃PH電極更耐用
※ 可以長期放置在測量現場,兼容Campbell公司的數據采集器(含CR200系統數據采集器)嚴格的質量控制下設計和生產
※ ISO 9001環境下控制,每個傳感器都經過了獨立測試
※ 通過CE認證
※ *的溫度補償
技術性能參數
pH測量范圍:0 - 14
供電需求:4.5 - 5.5 Vdc
電流消耗:2 mA
測量時間: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,兩點標定
工作溫度范圍:0 - 70℃
可承受水壓:0 - 30 kPa (0 - 45 psi)
*大電纜長度:30 m (100 ft)
電纜類型:一對雙絞線,22 AWG,Santoprene外套
傳感器材料:PEEK
尺寸長度: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量濁度,測量范圍在0—4000NTU。探頭提供三點標定,目前兼容我們的采集器有CR1000X,CR3000。
技術性能參數
非穩定性:0.25NTU或1%讀數,二者選*大
漂移:<2%/年
設置時間:<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:850nm
尺寸:直徑2.5cm,長度14.1cm
重量:181.4g
CS511溶解氧傳感器
CS511是一個耐用的、維護量低的傳感器,由Sensorex制造。傳感器內部有一個自偏振自發電池,該電池可以把當前測量的介質的溶氧總數量轉換為毫伏級輸出信號。氧氣擴散到陰極隔膜上,然后就會產生一個化學反應。化學反應就會產生一個電流,然后再通過電阻把電流信號轉換為電壓信號。同時,傳感器內部有一個熱敏電阻提供自動溫度補償。
可選項
當傳感器在流速低于2.5cm/s的水中測量時,可選擇PT4攪拌器。攪拌器可以推動水的流動,來提高測量的精度。
技術性能參數
范圍:0—20mg/l,0—200%
輸出:1.65mv±0.45mv/mg/l
精度:±2%
響應時間:平衡后,1分鐘達到95%的*終值
*小水流速度:5cm/s通過隔膜
*小淹沒深度:6.35cm
工作溫度范圍:0—50℃
壓力:0—100psig
溫度補償:4—40℃自動補償
電極材料:Ag陰極/Zn陽極
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
寧夏星海湖濕地水質監測及生態系統健康評估 | 黃志國 | 寧夏大學學報(自然科學版) | 2018-12-25 |
水環境保護中水質自動監測技術的運用 | 萬勇 | 資源節約與環保 | 2018-12-25 |
東江水資源水量水質監控系統數據集成 | 陳志坤 | 廣東水利水電 | 2018-12-20 |
基于水質時間序列異常檢測的動態預警方法 | 朱煒玉; 史斌; 姜繼平;王鵬 | 環境科學與技術 | 2018-12-15 |
我國水質自動監測質量保證與質量控制研究 | 梁郁基 | 科技經濟導刊 | 2018-12-05 |
水質自動監測參數分析及其在水環境監測中的應用 | 卞莉 | 環境與發展 | 2018-11-28 |
水環境質量監測指標間相關關系淺析 | 葛淼; 李禮; 楊兵 | 資源節約與環保 | 2018-11-25 |