SX-PHA01

SIGNUX PHA01

pH y temperatura del agua

Transmisor de pH integrado para agua y disoluciones acuosas, con compensación de temperatura automática o manual y salida RS485 Modbus RTU.

El SX-PHA01 mide pH y temperatura en el mismo cuerpo. El electrodo, la referencia y la electrónica son una sola pieza, así que no hay transmisor aparte ni caja de conexiones: cuatro hilos van directos a un bus RS485 con protocolo Modbus RTU.

La lectura de pH llega compensada en temperatura. La sonda compensa sola, con su propia sonda de temperatura, o contra una temperatura fija si se enciende la compensación manual, que es lo que interesa cuando el proceso está a una temperatura conocida y la lectura no debe perseguirla. Tanto el interruptor como el valor fijo son registros, así que se decide por el bus.

La referencia lleva doble puente salino, que es lo que le permite seguir funcionando en agua sucia —residuales, acuicultura, efluente de proceso— donde una unión simple se ensucia y la lectura se va. El electrodo es un consumible: envejece, pierde sensibilidad y se sustituye, y no se guarda nunca en seco.

Mide
pH · Temperatura
Salida
Protección
IP68
Servicio
0 a +60 °C
Transmisor de pH integrado SIGNUX PHA01 sobre fondo blanco: cuerpo negro de una pieza con el cable arriba, el collar roscado y el bulbo de vidrio del electrodo en la punta

En qué se le nota

Compensa de las dos formas

Automáticamente, con su propia lectura de temperatura, o contra una temperatura fija escrita por el bus. Las dos son registros: sin puente y sin abrir nada.

Doble puente salino

La referencia está hecha para durar en agua sucia —residuales, acuicultura, efluente de proceso—, donde una unión simple se ensucia y la lectura se va.

Se calibra por el bus, a dos puntos

Sin botones y sin destornillador: dos tampones patrón escritos en una pareja de registros. Para uso general, 4,01 y 9,18.

Carcasa de una pieza

Rosca NPT 3/4 en los dos extremos y electrónica dentro del mismo cuerpo: se monta sumergida colgando de un tubo o atravesando el lateral de una tubería, sin caja aparte ni cableado intermedio.

Configuraciones

Conector / salidaReferencia
Conector M10SX-PHA01-M10
PigtailSX-PHA01-PT

Especificaciones

General

Magnitudes medidas
pH · Temperatura
Salida
RS485Modbus RTU
Conexión a proceso
NPT 3/4 pulgEn los dos extremos
Referencia
Doble puente salino

pH

Rango
0 a 14,00 pH
Resolución
0,01 pH
Exactitud
±0,15 pH
Repetibilidad
±0,02 pH
Compensación de temperatura
Automática o manualLa manual usa una temperatura fija, 25 °C de fábrica

Temperatura

Rango
0 a +60 °C
Resolución
0,1 °C
Exactitud
±0,5 °C

Salida y alimentación

Interfaz de salida
RS485Modbus RTU, velocidad configurable de 1200 a 115200 baudios
Comunicación de fábrica
4800 baudios · dirección 18 bits de datos, sin paridad, 1 bit de parada
Alimentación
7-30 V CC
Consumo
0,3 W
Configuración
Por RS485Dirección, velocidad, desvíos, compensación y calibración

Construcción

Grado de protección
IP68
Temperatura de servicio
0 a +60 °C
Presión máxima
6 bar0,6 MPa
Longitud de cable
5 mOtras longitudes bajo pedido
Vida del electrodo
1 añoEs un consumible: se sustituye cuando envejece
Longitud total
266 mmCuerpo de 212 mm
Diámetro
30 mm

Manual

1Introducción

El SX-PHA01 es un transmisor de pH integrado para disoluciones acuosas. El electrodo, la referencia, la sonda de temperatura y la electrónica comparten un mismo cuerpo, así que se conecta directamente a un bus RS485 con protocolo Modbus RTU y entrega pH y temperatura.

El valor de pH llega compensado en temperatura: automáticamente, con la lectura de su propia sonda, o contra una temperatura fija si se enciende la compensación manual. La referencia lleva doble puente salino, que aguanta la suciedad mejor que una unión simple en aguas residuales, acuicultura y agua de proceso.

  • •pH de 0 a 14,00, resolución 0,01 pH
  • •Temperatura de 0 a +60 °C, resolución 0,1 °C
  • •Diseño de una pieza, ligero y sencillo de instalar
  • •Referencia de doble puente salino, más resistente a la suciedad
  • •Grado de protección IP68
  • •Compensación de temperatura automática o manual, conmutable por el bus
  • •Interfaz RS485 con protocolo Modbus RTU
  • •Dirección Modbus y velocidad configurables
  • •Alimentación de rango amplio, de 7 a 30 V CC
Alimentación7-30 V CC
Consumo0,3 W
Interfaz de comunicaciónRS485, Modbus RTU 4800 baudios de fábrica (1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 y 115200 seleccionables)
Rango de pH0 a 14,00 pH, resolución 0,01 pH
Exactitud de pH±0,15 pH
Repetibilidad±0,02 pH
Rango de temperatura0 a +60 °C, resolución 0,1 °C
Exactitud de temperatura±0,5 °C
Compensación de temperaturaAutomática o manual; la manual vale 25 °C de fábrica
Condiciones de servicioAmbiente de 0 a +60 °C
Grado de protecciónIP68
Resistencia a presión0,6 MPa
Longitud de cable5 m de serie (otras longitudes bajo pedido)
Vida del electrodoAlrededor de un año

2Conexionado

La sonda se suministra con un cable de cuatro hilos con los extremos pelados.

FunciónColor del hiloDescripción
AlimentaciónMarrónPositivo de alimentación (7-30 V CC)
AlimentaciónNegroNegativo de alimentación (masa)
ComunicaciónAmarilloRS485 A
ComunicaciónAzulRS485 B

No des por buenos los colores de memoria: no todas las sondas de agua siguen el mismo criterio.

3Dimensiones, modelo y lo que viene en la caja

Dibujo acotado del PHA01: 266 mm de alto total, 212 mm de cuerpo, 30 mm de diámetro, 28 mm en la zona del electrodo y rosca NPT 3/4 en los dos extremos
Cotas en mm. La rosca es NPT 3/4 en los dos extremos.

El código de modelo dice cómo termina el cable. Se elige al pedirlo y no se cambia después.

CódigoQué significa
SX-PHA01Transmisor de pH con salida RS485 Modbus RTU
M10 · PTCon conector M10, o con los hilos desnudos
  • •Un transmisor de pH integrado
  • •Cable de 5 m (o la longitud pedida)

4Seguridad, cuidado e instalación

4.1Instalación

  • •Instalación sumergida: pasa el cable por un tubo rígido estanco y enrosca el tubo en la rosca de 3/4 pulg de la parte superior de la sonda, sellando la rosca con cinta de teflón. La parte de arriba de la sonda y el cable tienen que quedar secos.
  • •Instalación en tubería: enrosca la sonda en la tubería por su rosca de 3/4 pulg.
  • •Antes de la primera medida, desenrosca el frasco protector, saca el electrodo y enjuágalo con agua pura.
  • •Sacude las burbujas del bulbo de vidrio antes de medir: una burbuja pegada al bulbo cambia la lectura.
  • •Agita la disolución y deja reposar la sonda antes de leer.
Instalación sumergida: la sonda cuelga dentro del depósito de un tubo rígido estanco enroscado en su rosca superior, con el cable por encima del nivel del agua
Instalación sumergida: la sonda cuelga de un tubo rígido estanco.
Instalación en tubería: la sonda se enrosca en el lateral del tubo por su rosca, inclinada hacia arriba para que no quede aire atrapado alrededor del electrodo
Instalación en tubería: enroscada en el lateral del tubo, inclinada hacia arriba.

4.2Cuidado y mantenimiento

  • •El equipo no necesita mantenimiento rutinario. Si falla, no lo abras: avisa a SIGNUX.
  • •El electrodo no se guarda nunca en seco. El frasco protector lleva una disolución de conservación que mantiene activos el bulbo de vidrio y la unión líquida; deja la punta dentro siempre que la sonda no esté en servicio.
  • •Disolución de conservación: disuelve un sobre de tampón de pH 4,00 en 250 ml de agua pura y añade 56 g de cloruro potásico de calidad analítica, calentando y removiendo hasta que se disuelva. También sirve cloruro potásico 3,3 M: 25 g de cloruro potásico analítico en 100 ml de agua pura.
  • •El bulbo de vidrio no puede tocar nada duro. Cualquier golpe o roce inutiliza el electrodo.
  • •Enjuaga el electrodo con agua desionizada antes y después de cada medida.
  • •Un electrodo con mucho servicio se pasiva: baja la pendiente, la respuesta se vuelve lenta y la lectura deja de ser exacta. Remójalo 24 horas en ácido clorhídrico diluido 0,1 M y otras 24 en cloruro potásico 3,3 M.
  • •El electrodo dura alrededor de un año. Es un consumible: se sustituye cuando envejece.
  • •Calibra antes de cada uso, y al menos cada tres meses en servicio continuo. En aguas sucias o con carga química, más a menudo.

4.2.1Limpiar un electrodo ensuciado

Que el bulbo de vidrio se ensucie o que la unión líquida se obstruya también pasiva el electrodo. El limpiador depende de lo que lo haya ensuciado.

ContaminanteLimpiador
Óxidos metálicos inorgánicosÁcido diluido, por debajo de 1 M
Aceites orgánicosDetergente diluido, ligeramente alcalino
Resinas y polímerosAlcohol, acetona o éter
Depósitos de proteína y sangreDisolución enzimática ácida
PigmentosLejía diluida o agua oxigenada

Si el electrodo está muy pasivado y el clorhídrico 0,1 M no lo recupera, se puede sumergir el bulbo en ácido fluorhídrico al 4 % de tres a cinco segundos, enjuagarlo con agua pura y dejarlo después 24 horas en cloruro potásico 3,3 M. El fluorhídrico es peligroso: esto es un último recurso, de laboratorio, no de campo.

5Calibración

La calibración se hace por RS485, con dos tampones patrón, escribiendo juntos los registros 0x0120 y 0x0121 con el código de función 16. La sonda no tiene botones.

Para medir enTampones
Disoluciones ácidas4,01 y 6,86
Disoluciones alcalinas6,86 y 9,18
Uso general4,01 y 9,18

Trabaja a unos 25 °C. Enjuaga el electrodo, sumérgelo en el tampón de pH más bajo y deja que la lectura se estabilice. Entonces escribe 0x0001 en el registro 0x0120 y el valor del tampón multiplicado por 100 en el 0x0121, en una sola trama: eso fija el primer punto.

Enjuaga otra vez el electrodo y sécale el agua con papel o un paño suave, sin tocar el bulbo de vidrio. Sumérgelo en el tampón de pH más alto, deja que se estabilice, y escribe 0x0002 en 0x0120 y su valor por 100 en 0x0121. Con eso la calibración está terminada. Los ejemplos 3 y 4 del capítulo de Modbus enseñan las tramas exactas.

6Protocolo Modbus RS485

6.1Parámetros de comunicación

CodificaciónBinario de 8 bits
Bits de datos8
ParidadNinguna
Bits de parada1
Comprobación de errorCRC (código de redundancia cíclica)
Velocidad4800 bit/s de fábrica (1200 a 115200 configurables)
Dirección del equipo1 (0x01) de fábrica

6.2Formato de la trama

Silencio antes de la trama≥ 4 tiempos de byte
Código de dirección1 byte: la dirección del transmisor, única en el bus (0x01 de fábrica)
Código de función1 byte: la operación que pide el maestro
Zona de datosN bytes: direcciones de registro, cuentas y valores
Comprobación de error2 bytes: CRC
Silencio tras la trama≥ 4 tiempos de byte

Todos los valores de 16 bits se mandan con el byte alto primero.

6.3Registros Modbus

Dirección del registroCódigos de función (DEC)Descripción
0x00003 / 4pH. UINT16, 100 veces el valor
0x00013 / 4Temperatura (°C). INT16, 10 veces el valor
0x00503 / 4 / 6Desvío de pH. INT16, 100 veces el valor
0x00513 / 4 / 6Desvío de temperatura (°C). INT16, 10 veces el valor
0x00603 / 4 / 6Compensación manual: 1 encendida, 0 apagada
0x00613 / 4 / 6Temperatura de compensación manual (°C). INT16, 10 veces el valor
0x0120 / 0x012116Calibración del electrodo: los dos registros se escriben juntos, en una sola trama
0x07D03 / 4 / 6 / 16Dirección del equipo: 1-254 (UINT16, 1 de fábrica)
0x07D13 / 4 / 6 / 16Velocidad: 0 = 2400, 1 = 4800, 2 = 9600, 3 = 19200, 4 = 38400, 5 = 57600, 6 = 115200, 7 = 1200 (de fábrica, 1 = 4800)
  • •UINT16: entero sin signo de 16 bits
  • •INT16: entero con signo de 16 bits

El registro de pH va escalado por 100 porque la resolución es de 0,01 pH. Otras sondas de pH, como las de suelo, escalan por 10: leer esta con esa escala da valores diez veces mayores.

6.4Ejemplos de comunicación

6.4.1Ejemplo 1: leer pH y temperatura

Dirección del esclavo1 byte0x01
Código de función1 byte0x03
Registro inicial2 bytes0x0000
Número de registros2 bytes0x0002
CRC2 bytes0xC4 0x0B
Dirección del esclavo1 byte0x01
Código de función1 byte0x03
Número de bytes de datos1 byte0x04
pH2 bytes0x0316
Temperatura2 bytes0x0109
CRC2 bytes0xB8 0xBE

0x0316 son 790 en decimal, así que el pH es 790 / 100 = 7,90. 0x0109 son 265, así que la temperatura es 265 / 10 = 26,5 °C.

6.4.2Ejemplo 2: poner el desvío de pH

La sonda lee 7,90 y la lectura debería ser 8,00. La corrección es 8,00 − 7,90 = 0,10 pH, que son 10 en unidades de registro (100 veces el valor), o sea 0x000A. Se escribe en el registro 0x0050 con el código de función 06.

Dirección del esclavo1 byte0x01
Código de función1 byte0x06
Dirección del registro2 bytes0x0050
Valor2 bytes0x000A
CRC2 bytes0x09 0xDC

La respuesta es una copia de la petición.

6.4.3Ejemplo 3: calibrar el primer punto con un tampón de 4,01

4,01 × 100 = 401 = 0x0191. Los registros 0x0120 y 0x0121 se escriben juntos con el código de función 16: 0x0001 en el primero y 0x0191 en el segundo.

Dirección del esclavo1 byte0x01
Código de función1 byte0x10
Registro inicial2 bytes0x0120
Número de registros2 bytes0x0002
Número de bytes1 byte0x04
0x0120 · punto2 bytes0x0001
0x0121 · valor del tampón2 bytes0x0191
CRC2 bytes0x6D 0xDB
Dirección del esclavo1 byte0x01
Código de función1 byte0x10
Registro inicial2 bytes0x0120
Número de registros2 bytes0x0002
CRC2 bytes0x41 0xFE

6.4.4Ejemplo 4: calibrar el segundo punto con un tampón de 9,18

9,18 × 100 = 918 = 0x0396. Los mismos dos registros, con 0x0002 como número de punto.

Dirección del esclavo1 byte0x01
Código de función1 byte0x10
Registro inicial2 bytes0x0120
Número de registros2 bytes0x0002
Número de bytes1 byte0x04
0x0120 · punto2 bytes0x0002
0x0121 · valor del tampón2 bytes0x0396
CRC2 bytes0xDD 0x79

Galería

266 mm de alto total, 212 de cuerpo, 30 de diámetro y rosca NPT 3/4 en los dos extremos
Instalación sumergida, colgada de un tubo rígido estanco
Instalación en tubería, inclinada hacia arriba para que no quede aire junto al electrodo

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