系統概述

水質監測，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

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，以使其能夠完全浸沒在水中。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

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，測量實現了完全的溫度補償。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-氯化鉀參比系統。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，在極端惡劣的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，從實驗室到極端環境應用均可。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

※     革新的ISFET pH感應元件

※     極端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

※     完全的溫度補償

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?；瘜W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