WATERLOG H-3553 Compact Combo Bubbler Compact Combo Bubbler System Users Guide

Y S I incorporated

H-3553

Compact Combo Bubbler

System

Users Guide v2.0

H-3553 Table of Contents

 

Introduction 1

Power Up

Table 2-1: Main I/O Sensor Interface Cable

3

3

Installation 4

Water Depth 4

Table 3-1: H-3553 Models Pressure Ranges 4

Mounting

Desiccator

Orifice Line

4

4

4

Power Wiring

Table 3-2: H-3553 to XL Series DCP Wiring

| Operation

Setup

5

5

6

Table 4-1: H-3553 RS-232 Communication Settings

6

Table 4-2: H-3553 Standard and Extended SDI-12 Commands

7

Default Setup

Table 4-3: H-3553 Default Setup

8

8

Table 4-4: Reset H-3553 to Factory Defaults

Table 4-5: Change the H-3553 SDI-12 Address

Stage Units/Slope

Table 4-7: Change the H-3553 Stage Units/Slope

Set Current Stage

Table 4-8: Set the H-3553 Current Stage

Stage Offset

Table 4-9: Change the H-3553 Stage Offset

8

9

9

10

10

10

10

11

   

Page | T‐1

  

Table of Contents

Chapter 4 | Setup and Operation (cont’d)

Table 4-10: Change the H-3553 Stage Averaging Time

Page

12

RS-232 12

Table 4-11: Change the H-3553 RS-232 Stage Digits

12

Table 4-12: Bubble Rate vs. Response Time

Table 4-13: Change the H-3553 Bubble Rate

Purge

Table 4-14: Initiate H-3553 Purge

Purge Pressure

Table 4-15: Change the H-3553 Purge Pressure

Purge Sustain

Table 4-16: Change the H-3553 Purge Sustain

13

13

13

14

14

15

15

15

Figure 4-1: Typical H-3553 4-20mA Output Setup

16

Min 16

Table 4-17: Change the H-3553 4-20 Milliamp Min Stage

16

Table 4-18: Change the H-3553 4-20 Milliamp Max Stage

17

Modbus 17

Table 4-19: Change the H-3553 Modbus Mode Enable

18

Auto Enable 18

Table 4-20: Change the H-3553 Auto Mode Enable

Measure Rate (Auto Mode Enabled)

Table 4-21: Change the H-3553 Measure Rate

18

19

19

H-3553

 

Table 5-1: H-3553 RS-485 Modbus Comm Settings

21

Table 5-2: H-3553 Supported Modbus Function Codes

21

Table 5-3: H-3553 Holding Registers

22

ID Registers 22

Stage Register 23

Table 5-4: Stage Units Select Register Options

23

Baudrate 23

Parity 23

Page | T‐2   

 

H-3553 Table of Contents

 

Chapter 5 | Modbus Operation (cont’d)

Purge Register

Page

24

Stage 24

Stage 24

Stage Register

Pressure Register

24

25

Example #1: Read Holding Register Command

Example #2: Write Multiple Registers Command

User Agreement/W

ATER

LOG

®

Warranty

25

26

W-1

   

Page | T‐3

  

H-3553 Chapter 1 | Introduction

 

| Introduction  

The H‐3553 is the “Compact Combo” bubbler system. The H‐3553 is “Compact” because of the smaller  size enclosure compared to its predecessor the H‐3551. It is a “Combo” because of its built in calibrated  pressure sensor with the bubbler system. The H‐3553 has also been referred to as a self‐contained 

"smart" gas purge system. The H‐3553 bubbler system produces a precision constant mass flow of gas. It  is used to measure fluid levels in applications such as surface water (streams and lakes, etc.), ground  water and tanks.

 

The H‐3553 uses a battery operated compressor to maintain pressure in an internal tank. A  microprocessor determines how much pressure is needed in the tank, based on the current head  pressure, to produce a constant bubble rate. Hence, the term "smart". The compressor and tank replace  the dry nitrogen tank used in previous systems. 

The H‐3553 uses a sophisticated system of sensors and valves to regulate the bubble rate and purge  pressure. This portion of the H‐3553 replaces the sight feed flow controller and pressure regulator 

(Conoflow system) used in previous systems. 

The H‐3553 is a standalone system to be used with a Data Collection Platform (DCP).  It works best with  the XL series DCP’s, as there are some additional programming options through the XL series DCP. The 

XL series DCP’s provide ease of programming in the field with an H‐3553 menu built into the DCP. 

The H‐3553 provides a purge feature which temporarily pumps up the tank to a high pressure and opens  a valve to apply high pressure to the orifice line. This feature is designed to remove any sediment that  may have collected in or around the outlet of the orifice line. 

 

| Key Features 

 

 Easy to use standalone RS‐232 menu setup 

 Built in calibrated pressure sensor 

 No external pressure sensor needed 

 RS‐485 MODBUS Client/Slave device (available in V1.2 or later) 

 Auto update mode, measures itself based on user defined rate 

 SDI‐12 interface, 4 – 20mA output, and RS‐232 data output 

| Features 

   

 Provides a continuous gas flow 

 Battery operated – Low power 

 Microprocessor controlled, “smart” gas system 

 One‐piece manifold eliminates many potential sources of leaks 

 Pressure gauge provides a visual indication of the tank pressure 

 Hydrophobic intake membrane, protects compressor 

 All components are easily accessible for inspection and maintenance 

 Compressor does not have a “diaphragm”, it is a piston type 

 Provides an internal pressure relief valve 

 Compressor is designed and rated for cold temperature operation 

 Controlled and monitored as an SDI‐12 sensor 

   

Page | 1

  

Chapter 2 | Getting Started H-3553

 

 

| Getting Started 

 

Before installing, setup and operation of the H‐3553 Compact Combo bubbler system in the field read  through this section for a general overview of what you have and how to use it.  

| Unpacking the System 

 

Standard received items: 

1. W

ATER

LOG® Series H‐3553 “Compact Combo” bubbler system 

2. Main I/O communications/power cable 

3. Mounting Feet Kit 

4. This Users Guide 

 

Common optional items: 

1. Desiccating Air Dryer 

2. Orifice Installation Kit 

3. Orifice Line (1000 ft minimum) 

4. RS‐232 communications cable 

5. Replacement Air Dryer Desiccant 

 

 

Please verify you have received these components and any other optional equipment you may have  ordered.  

| Product Description 

RS-232 Menu setup port

RS-232 Cable connection Enclosure Breather

Constant Bubble out

Orifice line connection

1/8 inch FNPT

Power and communications

Main Interface connection

Atmospheric PSI vent for sensors

Page | 2 

Compressor air intake

Desiccator connection Compressor power

Connect first!

 

 

 

 

 

H-3553 Chapter 2 | Getting Started

| Initial Testing 

 

 

Before installing the H‐3553 in the field, it is a good practice to test the system in the shop or lab. This  will help preparations for a successful field install.  

 

| Power Up 

 

Follow these steps to power up the H‐3553: 

1. Apply +12v to the “Compressor 12VDC” terminal connections 

2. Referring to Table 2‐1, connect +12 VDC, GND, and SDI‐12 data connections of the 7 wire Main 

I/O sensor interface pigtail cable to a SDI‐12 master device, like an W

ATER

LOG® XL series DCP. 

3. Verify the connections Table 2‐1, and then connect the Main I/O sensor interface pigtail cable to  the H‐3553 via the 7 pin “Sensor Interface” military grade connector.  

4. At power up, the H‐3553 will take an initial atmospheric measurement (listen for a “click” while  the sensors are switched to atmosphere) and then if needed the compressor will turn on to  initialize the tank pressure. 

Colors 

Table 2‐1: Main I/O Sensor Interface Cable 

Signal  Cable/Bulkhead 

Red 

Black 

Yellow 

Blue 

Green 

Orange 

+12 VDC 

GND 

SDI‐12 Data 

4‐20mA + 

4‐20mA ‐ 

RS‐485 + 

C 

D 

A 

F 

E 

G 

Brown  RS‐485 ‐  B 

 

 

 

 

 

 

 

 

B 

A

C

G 

D 

F

E 

E

F

D

G

C

B

A

             Cable          Bulkhead 

 

| Make Measurement 

1. Using a SDI‐12 master device, like the XL series DCP, send the “0M!” measurement command to  the H‐3553. Wait about 6 seconds, and then send the “0D0!” data command and verify the data  retrieved with the example below. 

 

Data format:  “a + A.AA + B.BBB + CC.C + DD.D + E.EE + FF.F” 

  a  = SDI‐12 sensor address 

A.AA  = Stage (Feet) 

B.BBB  = Pressure (PSI) 

CC.C  = Temperature (°C) 

 

   

Page | 3

  

Chapter 2 | Getting Started

 

 

DD.D  = Sensor Interface Battery (Volts) 

E.EE  = Tank Pressure (PSI) 

 

F.FF  = Compressor Battery (Volts) 

Example:         “0 + 1.35 + 0.585 + 19.8 + 13.6 + 3.55 + 12.3” 

 

      

H-3553

 

Page | 4   

 

Chapter 3 | Installation H-3553

 

| Installation 

 

The

 

W

ATER

LOG®

 

H‐3553 Compact Combo bubbler system is a bubbler system with a fully integrated  digital pressure transducer specifically designed for water level monitoring. The H‐3553 directly  measures dry gas over a broad temperature range. WARNING! Before proceeding with the installation, 

  please consider the following site preparation steps to help prevent problems later. 

 

| Water Depth 

Table 3‐1 shows the maximum pressure to which the H‐3553 is factory calibrated to measure. The  sensor can survive temporary operation up to twice the maximum rated pressure for the model’s range. 

 

However, any measurements made beyond the rated pressure will be inaccurate.  

 Table 3‐1: H‐3553 Models Pressure Ranges 

Model 

H3553‐15 

H3553‐30 

Pressure Range 

0 to 15 PSI 

0 to 30 PSI 

Water Depth Range* 

0 to 34.60 Feet 

0 to 69.20 Feet 

Accuracy 

+/‐ 0.007 Feet 

+/‐ 0.014 Feet 

 

*NOTE: Depth calculations are derived from the standard equation that one PSI is generated by  a column of water 2.3067 feet deep. 

 

 

| Mounting 

Consideration should be taken in properly mounting the H‐3553 system. First, attach the included  mounting feet to the H‐3553 enclosure. Mount the H‐3553 in a location where it will not get jarred or 

  will shift during operation.  

When possible mount all equipment with connectors pointing down so that moisture or condensation  that could rest on the connectors does not penetrate the inner components of the equipment. Also,  specifically with the H‐3553, having it mounted vertically helps prevent moisture from migrating to the  valves. If moisture does migrate, it will migrate first at the bottom of the tank and near the nylon plug.  

  

 

 

| Desiccator 

Generally, an external desiccator is required to dry the compressor intake air. The desiccator prevents  accumulation of moisture in the tank, manifold and other areas in the system. Connect the output of the  desiccator to the port marked “Inlet”. Desiccators which employ “indicating” silica gel have the  advantage of visually showing the status of the desiccant. As the gel becomes saturated with moisture  the gel changes from blue to pink. 

| Orifice Line 

 

 

The position and installation of the orifice line is vital to a successful and accurate H‐3553 installation. 

These are just a few of several things to consider when installing or checking an orifice line installation. 

Refer to “AP Note 1005” for more detailed information about orifice line installation.  

Page | 4   

 

 

 

H-3553 Chapter 3 | Installation

Be sure the water current or flow is not pushing against the end of the orifice line, as it will cause a  pressure to be placed on the line that is not related to the water depth. Also, be sure the water current  or flow is not pulling or drawing from the end of the orifice line, as this will cause a false lower pressure  on the line not related to the water depth. The line should be installed in an area where the flow of  water will remain relatively calm as compared to the real stage changes. Here are a few Do’s and Do  not’s on mounting the line. 

 

 

Do: 

 Mount the outlet in still water. 

 Mount the outlet so the last inch or so is almost horizontal, (slightly downward side exit). 

 Try to prevent swells in long runs of orifice line (upward then downward sections). 

 Use a muffler in more turbulent waters. 

 

Do not: 

 Do not mount the outlet facing up stream, downstream, or upwards. 

 Do not allow any portion of the line to be lower than the exit point. 

 Do not allow “goose necks” in the orifice line. 

 Do not use thin walled tubing, only use USGS approved orifice line. 

 Do not mount outlet in the wake of an obstruction, bridge peer, rock, etc.  

| Power Wiring 

 

The H‐3553 requires two separate power sources. The first power source to connect is the 2 position  terminal strip labeled “Compressor 12VDC”. This connection is the power source for the compressor and  the control valves. It is recommended using heavier gauge wire (about 18AWG) for this connection and 

  connecting it directly to the gauge station + 12V battery.  

The second power source to connect is the +12V through the circular connector labeled “Sensor 

Interface”. This connection is the power source for the circuit board or control module board. It is  recommended to power the control module board via the DCP +12V input instead of using the +12V  switched output. Table 3‐2 shows the wiring for connecting the H‐3553 to an XL Series DCP.  

  

     Table 3‐2: H‐3553 to XL Series DCP Wiring 

H‐3553 

Red (+12V) 

Black (Gnd) 

XL Series DCP 

+12V 

Gnd (SDI‐12) 

Yellow (SDI‐12)  Data (SDI‐12) 

 

 

 

Note: It is recommended to connect the “Compressor +12VDC” power source first, then the “Sensor 

Interface” control module board power second. This is because the H‐3553 makes an initial  measurement at power up and without the compressor and control valves powered the H‐3553 cannot 

 

  take an atmospheric measurement to adjust for barometric pressure. 

 

    Page | 5   

Chapter 4 | Setup and Operation H-3553

 

| Setup 

 

 

There are three ways to setup and operate the H‐3553 Compact Combo bubbler system, through the RS‐

232 menu interface, the SDI‐12 interface, and through the XL series DCP menu interface. Setup through  the XL series DCP menu is not discussed in this manual but is discussed in the XL series manual. This  chapter will focus on setup using the RS‐232 menu interface and the SDI‐12 interface. 

| RS‐232 Menu 

 

 

The RS‐232 Menu interface is designed to work with a terminal emulator program such as 

HyperTerminal, TeraTerm, and ProComm. Table 4‐1 shows the settings required to communicate with 

  the H‐3553 through the RS‐232 port.  

     Table 4‐1: H‐3553 RS‐232 Communication Settings 

Setting  Default Setting 

Baud Rate 

Data Bits 

Stop Bits 

Parity 

9600 

8 

1 

None 

Duplex 

Emulation 

Flow Control 

Full 

VT‐100 

None 

To begin using the RS‐232 H‐3553 menu interface, connect the H‐3553 to a computer or other DTE  device with 9 pin serial port using the optional H‐3553 3 pin RS‐232 communications cable. Now, open  the terminal emulator program and press the ‘Enter’ key two times on the computer keyboard to wake  up the H‐3553 and enter the menu. Pressing the ‘Enter’ key once will just force a measurement and not  enter the menu. Pressing the ‘Enter’ key sends a carriage return (CR) and line feed (LF). Initial H‐3553  communication via the RS232 serial port forces a new measurement to be executed which will print out  the message, “Measuring…” When the new measurement is complete the menu below will be displayed 

  in the terminal emulator window as long as the ‘Enter’ key was press two times. 

H-3553 Combo Bubbler Setup Menu

A - SDI-12 Address: 0 Serial#: 001000

B - Bubbler Settings

P - Advanced Options

Stage Setup:

S - Stage: +0.00

D - Digits: +2

O - Offset: +0.0000

U - Units: Feet

L - Slope: +2.30670

M - Measure

X - Exit

Enter Option >

Main Battery: +13.6

Pump Battery: +12.0

Tank Pressure: +3.24

Line Pressure: +.50

Temperature: +20.5

Page | 6     

 

H-3553 Chapter 4 | Setup and Operation

 

| RS‐232 Print Out 

 

The RS‐232 port on the H‐3553 is primarily used for setup and operation, but can also be used for  sending the current stage and temperature data. When the H‐3553 makes a new measurement it will  print the following data message out the RS‐232 port. 

  

Stage = +1.23

Temp = +12.3

 

The RS‐232 port can also be used to initiate new measurements. This is done by sending any character  to the H‐3553 RS‐232 port and the H‐3553 will make a new measurement and print out the above  mentioned data message out the RS‐232 port. Note: When the H‐3553 Modbus or Auto mode is enabled 

  it will enter the RS‐232 menu with any character sent to this port. 

| SDI‐12 Interface 

 

The SDI‐12 interface is another way to setup and operate the H‐3553. The H‐3553 supports all standard 

SDI‐12 commands and uses some SDI‐12 extended (manufacturer specific) commands for setup  operation. SDI‐12 standard and extended commands are normally sent from a SDI‐12 master device, like  the Waterlog XL series DCP. Table 4‐2 is a list of the standard SDI‐12 commands and the extended SDI‐12 

 

commands for setting up the H‐3553.  

             Table 4‐2: H‐3553 Standard and Extended SDI‐12 Commands 

Command  Description 

Standard SDI‐12 Commands 

a!  aI!  aV! 

Acknowledge 

Identify 

Verify 

   

Command  aM2!   aC! – aC9! 

 

Description 

Initiate Purge 

Concurrent Measure  aCC! – aCC9!  Concurrent Measure w/CRC  aM! – aM1!  Measure  aMC! – MC1!  Measure with CRC 

Extended SDI‐12 Commands 

aXSDEF!  aXWSn.nn!  aXRS! 

Reset to Defaults 

Write Stage Slope 

Read Stage Slope 

    aD0! – aD9!  Data Retrieval  aAn!  Change Address  aXRPP!  aXWPSnn!  aXRPS! 

 

Read Purge Pressure 

Write Purge Sustain 

Read Purge Sustain  aXSCSn.nn!  Set Current Stage  aXWOn.nn!  Write Stage Offset  aXRO!  aXWATnn!  aXRAT! 

Read Stage Offset 

Write Averaging Time 

Read Averaging Time  aXWSDn!  aXRSD!  aXWBRnn! 

Write RS‐232 Stage Digits 

Read RS‐232 Stage Digits 

Write Bubble Rate  aXWIHn.nn!  aXRIH!  aXWILn.nn!  aXRIL!  aXWMEn!  aXRMEn!  aXWAEn!  aXRAEn! 

Write 4‐20mA Stage Max 

Read 4‐20mA Stage Max 

Write 4‐20mA Stage Min 

Read 4‐20mA Stage Min 

Write Modbus enable 

Read Modbus enable 

Write Auto enable 

Read Auto enable 

aXRBR! 

aXWPPnn!  aXTD! 

Read Bubble Rate 

Write Purge Pressure 

Test Display  aXWMRnn!  Write Measure Rate  aXRMR!  Read Measure Rate  aXHELP!  Display a List of Commands 

   

Page | 7

  

Chapter 4 | Setup and Operation H-3553

 

 

Note, the ‘a’ character in Table 4‐2 represents the current SDI‐12 address of the H‐3553 and the ‘n’  characters represent the new value to be written. Each H‐3553 extended SDI‐12 command is discussed  in more detail later in the chapter.  

| Default Setup 

 

 

The H‐3553 has many settings that can be change. However, the default setups will normally cover most  applications. Table 4‐3 shows the default settings for the H‐3553 Compact Combo bubbler system.  

 

                      Table 4‐3: H‐3553 Default Setup 

Setting  Default Setting  Setting Range 

SDI‐12 Address 

Stage Units 

Stage Offset 

0 

Feet (Slope = 2.3067) 

0.0 

0 ‐ 9 (Standard), A‐Z, a‐z 

Ft, In, M, mm, Ft Dn, Usr Def 

N/A 

SDI‐12 Stage Digits  3 

RS‐232 Stage Digits  2 

Averaging Time 

Bubble Rate 

Purge Pressure 

2 Seconds 

60 bubbles/min 

40 PSI (15 PSI Sensor) 

50 PSI (30 PSI Sensor) 

Purge Sustain  20 seconds 

4 – 20mA Min Stage   4.0 

4 – 20mA Max Stage  20.0 

N/A  

0 – 6  

1 – 65535 seconds 

30 – 120 bubbles/min 

30 – 90 PSI 

10 – 240 seconds 

N/A 

N/A 

 

| Reset to Defaults 

 

 

 

 

It may be necessary to reset the H‐3553 settings back to factory defaults. Using the RS‐232 menu, press  the ‘P’ key to enter the “Advanced Options” menu and then press the ‘D’ key to “Reset Defaults”.  

 

To reset to defaults using the SDI‐12 interface, send the “aXSDEF!” SDI‐12 extended command. The 

  response should be “a0041” which means that it will take 4 seconds to reset to defaults. Note in Table 

4‐4, the ‘a’ is the current address of the H‐3553. 

  Table 4‐4: Reset H‐3553 to Factory Defaults 

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu 

P – Advanced Options 

SDI‐12 Interface 

Command: aXSDEF! 

                 : 

Advanced Options Menu 

D – Reset Defaults  

Resetting to Defaults . . .   

 

 

Response: a0041 

Page | 8     

 

H-3553 Chapter 4 | Setup and Operation

 

| SDI‐12 Address 

 

The SDI‐12 address of a sensor is its identifier on the SDI‐12 data bus. The SDI‐12 data bus is a one wire  communication between normally one master device and one or more slave devices. The SDI‐12 

address makes it possible for the master device to communicate with each sensor individually. SDI‐12  data collisions will occur when two or more sensors have the same address on the same data bus. The  sensors with the same address will try to respond to the request of the master device at the same time  and the result is garbage data. Therefore, it is important to know the address of the sensor to which 

  communication is desired and that there are no other sensors with the same address. 

 

The H‐3553 SDI‐12 address by default is 0. To change the H‐3553 SDI‐12 address using the RS‐232 main  menu, press the ‘A’ key and enter in the new “SDI‐12 address”.  

 

To change the H‐3553 SDI‐12 address using the SDI‐12 interface, send the “aAn!” command and the  response should be ‘n’, the new address. Note in Table 4‐5, the ‘a’ is the current address of the H‐3553 

  and the ‘n’ is the desired new SDI‐12 address.  

  Table 4‐5: Change the H‐3553 SDI‐12 Address 

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu 

A – SDI‐12 Address: a 

Enter New SDI‐12 Address [ n ] 

SDI‐12 Interface 

Command: aAn! 

Response: n 

| Stage Units/Slope 

 

 

The stage unit of a sensor is the setting that determines the data output units. Different data units are  dependent on the slope/multiplier. The slope is multiplied by the raw data to achieve the desired units. 

For example, a pressure sensor raw data output might be in pressure (PSI) units, but the desired units by  the user is feet. Therefore, the slope to convert PSI to Feet units for water depth is 2.0367 rounded. 

 

The H‐3553 has a pressure sensor that measures the pressure required to push a bubble out of the  orifice line, which is the line pressure. The line pressure raw value is returned in pressure (PSI) units. 

Normally, water depth in feet or meters is the stage units desired. This then requires the line pressure  value to be changed to a different set of units. Table 4‐6 shows typical slopes required to convert  pressure (PSI) units to other different stage units. 

  

     Table 4‐6: H‐3553 Stage Units and Slopes 

Units  Slopes (multiplier) 

Feet  2.3067 

Meters 

Inches 

Millimeters 

Centimeters 

Feet down 

PSI 

0.7031 

27.6800 

0.0007031 

0.007031 

‐2.3067 

1.0000 

   

Page | 9

  

Chapter 4 | Setup and Operation H-3553

 

 

The H‐3553 stage unit default is feet, which is a default slope of 2.0367. To change the stage 

units/slope using the RS‐232 main menu, press the ‘U’ key and then the up and down arrow keys to  toggle to the desired units, then press the ‘Enter’ key. If the desired stage unit is not listed change the 

stage units to user defined, press the ‘L’ key and enter in the desired slope.  

 

To change the H‐3553 stage slope using the SDI‐12 interface, send the “aXWSn.nn!” SDI‐12 extended  command. The response should be “a0021” which means that it will take 2 seconds to complete the  command and then it will put 1 data value in the buffer. To check the slope and verify it was written  correctly send “aXRS!” and wait the responded time. Then send the “aD0!” command to read back the 

  new slope. Note Table 4‐7, the ‘a’ is the current SDI‐12 address of the H‐3553 and the ‘xxxx’/’x.xxx’ is the  current units/slope of the H‐3553 and the ‘nnnn’/’n.nnn’ is the desired new units/slope. 

  Table 4‐7: Change the H‐3553 Stage Units/Slope 

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu 

U – Units:      xxxx 

Stage Units  [ nnnn ] 

 

 

L – Slope:       x.xxx 

Enter Slope Value [ n.nnn ] 

SDI‐12 Interface 

Command: aXWSn.nnn! 

Response: a0021 

Command: aXRS! 

Response: a0011 

Command: aD0! 

Response: a + n.nnn 

| Set Current Stage 

 

Set current stage is setting the stage to the actual measured or surveyed value, this could include the  elevation or not. Normally, the current stage value comes from a wire weight reading or a surveyed staff  gauge reading. 

  

Setting the current stage in the H‐3553 forces a new measurement and then compares the result of that  measurement with the desired current stage and then calculates and sets the stage offset. To set the  current stage using the RS‐232 main menu, press the ‘S’ key, enter in the current “Stage” and then press  the ‘Enter’ key.   

 

 

To set current stage using the SDI‐12 interface, send the “aXSCSn.nn!” SDI‐12 extended command. The  response should be “a0061” which means that it will take 6 seconds to complete the command and then  it will put 1 data value in the buffer. To check if the stage was set correctly, send the “aM!”  measurement command, wait the responded time and then send the “aD0” and verify the stage level  value. Note Table 4‐8, the ‘a’ is the current SDI‐12 address of the H‐3553 and the ‘x.xxx’ is the current  measured stage of the H‐3553 and the ’n.nnn’ is the desired new current stage. 

  Table 4‐8: Set the H‐3553 Current Stage 

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu  SDI‐12 Interface 

 

 

 

 

S – Stage:       x.xxx 

Enter Stage Value [ n.nnn ] 

Command: aXSCSn.nnn! 

Response: a0061 

Command: aM! 

Response: a0066 

Command: aD0! 

Response: a + n.nnn +… 

Page | 10     

 

H-3553 Chapter 4 | Setup and Operation

 

 

Note: The last section of this chapter discusses the “Set Current Stage” section as the most used option. 

| Stage Offset 

 

 

The stage offset is a value that is added to the final stage result after the slope/multiplier has been  applied. The stage offset is normally used to obtain a final stage level relative to some reference point  such as sea level. Writing the stage offset is not needed when using the set current stage option,  because this option calculates and sets the stage offset automatically.  

  

The H‐3553 stage offset default is 0.000. To change the stage “Offset” using the RS‐232 main menu, 

  press the ‘O’ key, enter the new stage offset and then press the ‘Enter’ key.  

To change the H‐3553 stage offset using the SDI‐12 interface, send the “aXWOn.nn!” SDI‐12 extended  command. The response should be “a0021” which means that it will take 2 seconds to complete the  command and then it will put 1 data value in the buffer. To check the offset and verify it was written  correctly send “aXRO!” and wait the responded time. Then send the “aD0!” command to read back the  new offset. Note Table 4‐9, the ‘a’ is the current SDI‐12 address of the H‐3553 and the ‘x.xxx’ is the 

  current offset of the H‐3553 and the ’n.nnn’ is the desired new stage offset. 

  Table 4‐9: Change the H‐3553 Stage Offset 

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu 

 

 

 

 

O – Offset:       x.xxx 

Enter Offset Value [ n.nnn ] 

SDI‐12 Interface 

Command: aXWOn.nnn! 

Response: a0021 

Command: aXRO! 

Response: a0011 

Command: aD0! 

Response: a + n.nnn 

| Stage Averaging Time  

 

The stage averaging time is the setting that determines how long in seconds the H‐3553 will average the  measurements before returning the final stage value. It is important to sample multiple times to ensure  accuracy of a reading, especially if the water is rough. The stage averaging time may need to be 

  adjusted to help smooth out choppy data due to wave action.  

The H‐3553 stage averaging time default is 2 seconds, which is equal to about 10 samples. The stage 

averaging time range is 1 to 65535 seconds. To change the averaging time using the RS‐232 main menu,  press the ‘P’ key to enter the “Advanced Options” menu, then press the ‘T’ key, enter in the new 

 

“Averaging Time” and press the ‘Enter’ key.   

To set the stage averaging time using the SDI‐12 interface, send the “aXWATnn!” SDI‐12 extended  command. The response should be “a0021” which means that it will take 2 seconds to complete the  command and then it will put 1 data value in the buffer. To check if the averaging time was set correctly,  send “aXRAT!” command, wait the responded time and then send the “aD0” and verify the averaging  time value. Note Table 4‐10, the ‘a’ is the current SDI‐12 address of the H‐3553 and the ‘x’ is the current  averaging time of the H‐3553 and the ‘n’ is the desired stage averaging time. 

   

Page | 11

  

Chapter 4 | Setup and Operation H-3553

 

 

 

 

Note:  This averaging time does not take into account the time it takes to make an atmospheric reading. 

 

Therefore, always and about 4 more seconds to the averaging time to calculate how long the full  measurement cycle can take. 

  Table 4‐10: Change the H‐3553 Stage Averaging Time 

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu 

P – Advanced Options 

                 : 

Advanced Options Menu 

T – Averaging Time:       x 

 

Averaging Time [ nnn ] 

SDI‐12 Interface 

Command: aXWATn! 

Response: a0021 

Command: aXRAT! 

Response: a0011 

Command: aD0! 

Response: a + nnn 

 

| RS‐232 Stage Digits 

 

The RS‐232 stage digits are the setting that determines how many digits are displayed to the right of the  decimal place for the measured value when printed out the RS‐232 port.  Normally, two digits to the 

  right of the decimal place is the standard when measuring stage in feet. 

 

The H‐3553 RS‐232 stage digits default is 2. To change the “Stage Digits” using the RS‐232 main menu,  press the ‘D’ key, enter in the new stage digits and then press the ‘Enter’ key.   

To change the H‐3553 RS‐232 stage digits using the SDI‐12 interface, send the “aXWSDn!” SDI‐12  extended command. The response should be “a0021” which means that it will take 2 seconds to  complete the command and then it will put 1 data value in the buffer. To check the stage digits and  verify it was written correctly send “aXRSD!” and wait the responded time. Then send the “aD0!”  command to read back the new stage digits. Note Table 4‐11, the ‘a’ is the current SDI‐12 address of the 

H‐3553 and the ‘x’ is the current stage digits of the H‐3553 and the ‘n’ is the desired new stage digits. 

 

 Table 4‐11: Change the H‐3553 RS‐232 Stage Digits 

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu  SDI‐12 Interface 

 

 

 

 

D – Digits:      x 

Stage Digits [ n ] 

Command: aXWSDn! 

Response: a0021 

Command: aXRSD! 

Response: a0011 

Command: aD0! 

Response: a + n 

| Bubble Rate 

 

The bubble rate is the average number of bubbles flowing from the end of the orifice line per minute. 

The standard orifice line tubing that we recommend and calibrate the bubble rate has 1/8 inch inner 

  diameter (I.D.). If a different size orifice I.D. is used the bubble rate will not be correct.  

Page | 12     

 

H-3553 Chapter 4 | Setup and Operation

 

 

The bubble rate is a determining factor in the response time of the H‐3553 tracking a rise in stage. Table 

4‐12 shows the approximate time needed to respond and track a one foot rise in stage with different 

  bubble rates. Note this is at a depth of one foot, at greater depths the time will increase slightly.  

     Table 4‐12: Bubble Rate vs. Response Time 

Bubble Rate 

30 bubbles/min 

Response for 1 Ft Rise 

25 seconds 

60 bubbles/min 

120 bubbles/min 

20 seconds 

15 seconds 

Another reason for changing the bubble rate may be to reduce noise in the data.  Some sites have  turbulent water conditions creating water level data that looks jittery. The bubble rate may be changed,  up or down, to find optimal results to reduce this noise.  Normally, it is a combination of changing the 

bubble rate and the mean count/samples to produce the best results.  The default values normally work  best in the majority of the applications and provide desirable results in a timely manner. 

  

The H‐3553 bubble rate default is set to 60 bubbles/min. The bubble rate range is 30 to 120  bubbles/min. To change the bubble rate using the RS‐232 main menu, press the ‘B’ key to enter the 

“Bubbler Settings” menu, then press the ‘B’ key, enter in the new desired “Bubble Rate” and press the 

 

‘Enter’ key. 

To change the H‐3553 bubble rate using the SDI‐12 interface, send the “aXWBRnn!” SDI‐12 extended  command. The response should be “a0061” which means that it could take 6 seconds to complete the  command and then it will put 1 data value in the buffer. To check the bubble rate and verify it was  written correctly send “aXRBR!” command and wait the responded time. Then send the “aD0!”  command to read back the new bubble rate. Note Table 4‐13, the ‘a’ is the current SDI‐12 address of the 

 

H‐3553 and the ‘xx’ is the current bubble rate of the H‐3553 and the ‘nn’ is the desired bubble rate.  

  Table 4‐13: Change the H‐3553 Bubble Rate 

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu  SDI‐12 Interface 

B – Bubbler Settings 

                 : 

Bubbler Settings Menu 

 

B – Bubbler Rate:       xx 

Enter Bubble Rate (30‐120) [  nn  ]  

Command: aXWBRnn! 

Response: a0061 

Command: aXRBR! 

Response: a0021 

Command: aD0! 

Response: a + nn 

 

| Purge 

 

The H‐3553 Compact Combo bubbler system has an option built in called purge, the purpose of the 

purge is to clear out any debris or silt from the end of the orifice line that could cause false pressure 

  readings. 

When a purge is initiated the H‐3553 makes a new measurement on the line and tank sensor and saves  the values away just in case data is requested during the purge. The compressor is then turned on and  begins compressing air into the tank until the tank pressure is equal to or greater than the purge 

   

Page | 13

  

Chapter 4 | Setup and Operation H-3553

 

 

pressure value. Then the purge valve is opened which then releases the tank pressure into the orifice  line. The compressor will continue to run until the purge sustain timer has elapsed. Then the H‐3553  monitors the tank pressure which is still open to the orifice and waits for it to stabilize. Finally, the purge  valve closes and the H‐3553 purge process is complete. Shortly following the purge sequence the H‐

3553 will need to recharge the tank pressure to maintain the bubble rate and continue normal  operation. 

 

There are three ways to initiate a purge, push the “PURGE” button, the RS‐232 menu, and the SDI‐12  interface. To initiate a purge with the button, open the H‐3553 enclosure lid and locate the a white push 

  button on the circuit board labeled “PURGE”, press and hold for about 2 seconds.   

To initiate a purge using the RS‐232 main menu, press ‘B’ key to enter the “Bubbler Settings” menu and  then press the ‘M’ key for “Manual Purge”. To initiate a purge using the SDI‐12 interface, send the 

“aXP!” command or the “aM2!” command. Note Table 4‐14, the ‘a’ is the current SDI‐12 address of the 

H‐3553. The ‘ttt’ is the time it will take to complete the purge, which is dependent on other factors like  averaging time and purge sustain.  The ‘dd.d’ is the compressor battery voltage measured immediately  following the completed purge sequence. 

 

  Table 4‐14: Initiate H‐3553 Purge 

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu 

B – Bubbler Settings 

                 : 

Bubbler Settings Menu 

M – Manual Purge 

Initiating Purge . . .  

SDI‐12 Interface 

Command: aXP! / aM2! 

Response: attt1 

Command: aD0! 

 

Response: a + dd.d 

| Purge Pressure 

 

The purge pressure is the pressure that is used to purge the orifice line. This is normally done to clear  the end of the orifice line of debris and or sediment buildup. “False high stage” readings can be caused  by debris or sediment buildup at the end of the orifice line. This is because it will cause more restriction  when trying to push a bubble out which is like the stage is rising. This may cause a saw tooth profile in  your data. As pressure keeps building up until the bubble pushes out past the debris or sediment  relieving the pressure in the line. Then the pressure starts building up again causing saw tooth data.  

  

The H‐3553 purge pressure default is set to 40 PSI (15 PSI sensor) or 50 PSI (30 PSI sensor). The  programmable purge pressure range is 30 to 90 PSI. To change the “Purge Pressure” using the RS‐232  main menu, press the ‘B’ key to enter the “Bubbler Settings” menu and then press the ‘P’ key, then 

  enter in the desired purge pressure and press the ‘Enter’ key.    

To change the H‐3553 purge pressure using the SDI‐12 interface, send the “aXWPPnn!” SDI‐12 extended  command. The response should be “a0061”, which means that it could take 6 seconds to complete the  command and then it will put 1 data value in the buffer. To check the new purge pressure, send 

“aXRPP!” command and wait the responded time. Send the “aD0!” command to read back the new  written purge pressure. Note Table 4‐15, the ‘a’ is the current SDI‐12 address of the H‐3553 and the ‘xx’ 

  is the current purge pressure of the H‐3553 and the ‘nn’ is the desired purge pressure. 

Page | 14     

 

H-3553 Chapter 4 | Setup and Operation

 

  Table 4‐15: Change the H‐3553 Purge Pressure 

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu  SDI‐12 Interface 

B – Bubbler Settings 

                 : 

Bubbler Settings Menu 

P – Purge Pressure:       xx 

 

Enter Purge Pressure (15‐90) [  nn  ]  

Command: aXWPPnn! 

Response: a0061 

Command: aXRPP! 

Response: a0021 

Command: aD0! 

Response: a + nn 

 

| Purge Sustain 

 

 

The purge sustain is part of the purge sequence discussed earlier, it is the time in seconds that the  compressor will keep running after the tank pressure is released into the orifice line. The purge sustain  helps clear out heavier sediment buildup and or bigger blocks at the end of the orifice because of  sustaining a higher pressure.   

 

The H‐3553 purge sustain default time is set to 20 seconds. The programmable purge sustain range is 10  to 240 seconds. To change the purge sustain time using the RS‐232 main menu, press the ‘B’ key to  enter the “Bubbler Settings” menu and then press the ‘S’ key, enter in the desired “Purge Sustain” time 

  and then press the ‘Enter’ key.    

To change the H‐3553 purge sustain using the SDI‐12 interface; send the “aXWPSnn!” SDI‐12 extended  command. The response should be “a0061”, which means that it could take 6 seconds to complete the  command and then it will put 1 data value in the buffer. To check the new purge sustain time, send 

“aXRPS!” command and wait the responded time. Send the “aD0!” command to read back the new  written purge sustain time. Note Table 4‐16, the ‘a’ is the current SDI‐12 address of the H‐3553 and the 

 

‘xx’ is the current purge sustain time of the H‐3553 and the ‘nn’ is the desired purge sustain time. 

  Table 4‐16: Change the H‐3553 Purge Sustain 

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu 

B – Bubbler Settings 

 

                 : 

Bubbler Settings Menu 

S – Purge Sustain:       xx 

Enter Purge Sustain (10‐240) [  nn  ]  

SDI‐12 Interface 

Command: aXWPSnn! 

Response: a0061 

Command: aXRPS! 

Response: a0021 

Command: aD0! 

Response: a + nn 

 

| 4‐20 Milliamp Output 

 

The H‐3553 has the ability to output the stage value as a 4‐20 milliamp signal. The 4‐20 milliamp output  is most commonly used in industrial applications with PLC’s or SCADA systems. The H‐3553 controls the  loop current but does not power the loop. Therefore, the loop must be externally powered. Figure 4‐1  below shows a basic wiring diagram for a 4‐20 milliamp output loop with the H‐3553. The battery in the 

  loop should be a +24VDC power source.  

   

Page | 15

  

Chapter 4 | Setup and Operation H-3553

 

                          Figure 4‐1: Typical H‐3553 4‐20mA Output Setup 

Blue (Out +)

4-20mA

Input

Device

Green (Out -)

+ -

 

 

 

The H‐3553 scales the current measured stage reading for the 4‐20 milliamp output based on the 4‐20  milliamp min and max stage values.  

| 4‐20 Milliamp Min Stage 

 

 

The 4‐20 milliamp min stage value should be the lowest the stage gets at the installed site. When the  stage equals this value or lower the 4‐20 milliamp output will be 4.0 milliamps, the min.  

 

The H‐3553 4‐20 milliamp min stage default value is set to 4. There is no limit to this value, but keep in  mind that the smaller the overall range of the 4‐20 stage scalar, which is the min to the max stage, the  more accurate the 4‐20 milliamp output will be. To change the 4‐20 milliamp min stage using the RS‐

232 main menu, press the ‘P’ key to enter the “Advanced Options” menu and then press the ‘F’ key to  enter the “4‐20mA Output Setup” menu. Then press the ‘N’ key in this menu and enter in the new “Min 

Stage” value and press the ‘Enter’ key. 

  

To change the H‐3553 4‐20 milliamp min stage using the SDI‐12 interface, send the “aXWILn.nn!” SDI‐12  extended command. The response should be “a0021”, which means that it could take 2 seconds to  complete the command and then it will put 1 data value in the buffer. To check the new 4‐20 milliamp  min stage, send “aXRIL!” command and wait the responded time. Then send the “aD0!” command to  read back the new written 4‐20 milliamp min stage. Note Table 4‐17, the ‘a’ is the current SDI‐12  address of the H‐3553 and the ‘x.xx’ is the current 4‐20 milliamp min stage and the ‘n.nn’ is the desired 

 

4‐20 milliamp min stage. 

  Table 4‐17: Change the H‐3553 4‐20 milliamp Min Stage 

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu 

P – Advanced Options 

                 : 

Advanced Options Menu 

F – 4‐20mA Output 

                 : 

4‐20mA Output Setup Menu 

N – Min Stage:     x.xx 

Enter 4‐20mA Min Stage [ n.nn ] 

SDI‐12 Interface 

Command: aXWILn.nn! 

Response: a0021 

Command: aXRIL! 

Response: a0011 

Command: aD0! 

 

 

Response: a + n.nn 

Page | 16     

 

H-3553 Chapter 4 | Setup and Operation

 

| 4‐20 Milliamp Max Stage 

 

The 4‐20 milliamp max stage value should be the highest the stage gets at the installed site. When the  stage equals this value or greater the 4‐20 milliamp output will be 20.0 milliamps, the max.   

 

The H‐3553 4‐20 milliamp max stage default value is set to 20. There is no limit to this value, but keep in  mind that the smaller the overall range of the 4‐20 stage scalar, which is the min to the max stage, the  more accurate the 4‐20 milliamp output will be. To change the 4‐20 milliamp max stage using the RS‐

232 main menu, press the ‘P’ key to enter the “Advanced Options” menu and then press the ‘F’ key to  enter the “4‐20mA Output Setup” menu. Then press the ‘X’ key in this menu, enter in the new “Max 

 

Stage” value and press the ‘Enter’ key.  

To change the H‐3553 4‐20 milliamp max stage using the SDI‐12 interface, send the “aXWIHn.nn!” SDI‐

12 extended command. The response should be “a0021”, which means that it could take 2 seconds to  complete the command and then it will put 1 data value in the buffer. To check the new 4‐20 milliamp 

max stage, send “aXRIH!” command and wait the responded time. Then send the “aD0!” command to  read back the new written 4‐20 milliamp max stage. Note Table 4‐18, the ‘a’ is the current SDI‐12 

  address of the H‐3553 and the ‘x.xx’ is the current 4‐20 milliamp max stage and the ‘n.nn’ is the desired 

4‐20 milliamp max stage. 

Table 4‐18: Change the H‐3553 4‐20 milliamp Max Stage 

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu 

P – Advanced Options 

                 : 

Advanced Options Menu 

F – 4‐20mA Output 

                 : 

4‐20mA Output Setup Menu 

X – Max Stage:     x.xx 

Enter 4‐20mA Max Stage [ n.nn ] 

 

| Modbus Mode Enable 

SDI‐12 Interface 

 

 

Command: aXWIHn.nn! 

Response: a0021 

Command: aXRIH! 

Response: a0011 

Command: aD0! 

Response: a + n.nn 

 

The Modbus mode enable is the setting that determines whether the H‐3553 will communicate with a 

Modbus master device. Modbus is an industry standard serial digital interface for interconnecting 

Programmable Logic Controllers (PLCs), intelligent sensors and other devices. The H‐3553 can be used as  a Modbus slave and has a serial RS‐485 port for connecting to a Modbus compatible host device. See the 

“Chapter 5 Modbus Operation” for more information on Modbus settings Modbus register definitions. 

Note: this mode requires more power because it does not go to sleep, the normal operation current 

  draw increase to about 14mA instead of normal mode of about 6mA. 

The H‐3553 Modbus mode enable default is 0 meaning disabled/off. To enable the “Modbus Mode”  using the RS‐232 main menu, press the ‘P’ key to enter the “Advanced Options” menu and then press 

  the ‘M’ key to enter the “Modbus Setup” menu. Then press the ‘M’ key in this menu and the Modbus  mode enable will change to on.  

   

Page | 17

  

Chapter 4 | Setup and Operation H-3553

 

To change the H‐3553 Modbus mode enable using the SDI‐12 interface, send the “aXWME1!” SDI‐12  extended command to enable or change the ‘1’ to a 0 to disable. The response should be “a0021” which  means that it will take 2 seconds to complete the command and then it will put 1 data value in the  buffer. To check the Modbus mode enable and verify it was written correctly send “aXRME!” and wait  the responded time. Then send the “aD0!” command to read back the Modbus mode enable. Note 

Table 4‐19, the ‘a’ is the current SDI‐12 address of the H‐3553 and the ‘n’ is the desired Modbus mode  enable “1 = On” or “0 = Off”. 

 

 Table 4‐19: Change the H‐3553 Modbus Mode Enable  

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu  SDI‐12 Interface 

P – Advanced Options 

                 : 

Advanced Options Menu 

M – Modbus Setup 

                 : 

Modbus Settings Menu 

M – Modbus:       Off/On 

 

| Auto Mode Enable 

 

Command: aXWMEn! 

Response: a0021 

Command: aXRME! 

Response: a0021 

Command: aD0! 

Response: a + n 

 

The Auto mode enable is the setting that determines whether the H‐3553 is put in a unique mode. 

When in this mode the H‐3553 does not go to sleep but stays awake and based on a user defined  measure rate measures itself and updates all the outputs like 4‐20mA, RS‐232, and the SDI‐12 buffer. 

This mode makes it possible for the H‐3553 to run on its own completely independent of a data logger  or master device. Note: this mode requires more power because it does not go to sleep, the normal  operation current draw increase to about 14mA instead of normal mode of about 6mA.  

 

The H‐3553 Auto mode enable default is 0 meaning disabled/off. To enable the “Auto Mode” using the 

 

RS‐232 main menu, press the ‘P’ key to enter the “Advanced Options” menu. Then under the 

“Measurement Options” section press the ‘A’ key and the Auto mode enable will change to on.  

To change the H‐3553 Auto mode enable using the SDI‐12 interface, send the “aXWAE1!” SDI‐12  extended command to enable or change the ‘1’ to a 0 to disable. The response should be “a0021” which  means that it will take 2 seconds to complete the command and then it will put 1 data value in the  buffer. To check the Auto mode enable and verify it was written correctly send “aXRAE!” and wait the  responded time. Then send the “aD0!” command to read back the Auto mode enable. Note Table 4‐20,  the ‘a’ is the current SDI‐12 address of the H‐3553 and the ‘n’ is the desired Auto mode enable “1 = On”  or “0 = Off”. 

 

 Table 4‐20: Change the H‐3553 Auto Mode Enable  

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu  SDI‐12 Interface 

 

 

P – Advanced Options 

                 : 

Advanced Options Menu 

A – Auto Mode:         Off/On 

Command: aXWAEn! 

Response: a0021 

Command: aXRAE! 

Response: a0021 

Command: aD0! 

Response: a + n 

Page | 18     

 

H-3553 Chapter 4 | Setup and Operation

 

 

| Measure Rate (Auto Mode Enabled) 

 

The Measure Rate is the time in minutes the H‐3553 will update itself and outputs when in auto mode 

(see section Auto Mode Enable). This is useful in the application where the H‐3553 is no connected to a  master device to say when to measure and give data.  

 

The H‐3553 Measure Rate default time is set to 1 minute. The programmable measure rate range is 0 to 

255 minutes. Note: When the measure rate is set to 0 minutes the H‐3553 will measure itself as fast as it  can. This speed is dependent on the averaging time setting and also when doing this the atmospheric  pressure reading will be measured about every 3 ½ minutes rather than every measurement. To change  the measure rate using the RS‐232 main menu, press the ‘P’ key to enter the “Advanced Options”  menu. Then found under the “Measurement Options” section, press the ‘R’ key and enter in the desired 

 

  auto mode measure rate.  

To change the H‐3553 measure rate using the SDI‐12 interface, send the “aXWMRnn!” SDI‐12 extended  command. The response should be “a0021”, which means that it could take 2 seconds to complete the  command and then it will put 1 data value in the buffer. To check the new measure rate, send 

“aXRMR!” command and wait the responded time. Send the “aD0!” command to read back the new  written measure rate. Note Table 4‐21, the ‘a’ is the current SDI‐12 address of the H‐3553 and the ‘xx’ is  the current measure rate of the H‐3553 and the ‘nnn’ is the desired measure rate time. 

  Table 4‐21: Change the H‐3553 Measure Rate 

H‐3553 Combo Bubbler Setup Menu  SDI‐12 Interface 

P – Advanced Options 

                 : 

Advanced Options Menu 

R – Measure Rate:       xx 

 

Enter Measure Rate (0‐255) [  nnn  ]  

Command: aXWMRnnn! 

Response: a0021 

Command: aXRMR! 

Response: a0021 

Command: aD0! 

Response: a + nnn 

| Test Display 

 

If the display seems to be displaying numbers incorrectly, the Test Display command can be used to  verify the individual segments are working properly.  This command cycles the numbers 0‐9 in each  number location then displays 100.000, 1000.00, and 10000.0 to ensure the decimals are also working 

  properly. 

| Help 

 

The Help command outputs a complete list of commands that this unit supports.  The response is not    

 

 

 

 

SDI‐12 compliant but many devices in a transparent mode can display the table of commands. 

   

Page | 19

  

Chapter 4 | Setup and Operation H-3553

 

| Setup and Operation Conclusion 

 

This chapter has focused on the setup and operation of the H‐3553 Compact Combo bubbler system. 

Although there are many settings, most applications will work just fine with the default settings. Design 

Analysis has put great efforts in testing and adjusting the default settings to fit most applications,  therefore try using the default settings, and then make adjustments as needed. 

  

The option that will probably be of most importance in this chapter is the “Set Current Stage” section. 

Once the H‐3553 Compact Combo bubbler system is mounted and installed, the last thing to do is set  the current stage. All the other settings found in this chapter will only need to be change if the default 

  settings will not work for the application.  

And of course, with all of Design Analysis equipment if there is ever a question or more explanation  needed or a problem that needs extra assistance call or email us and we will gladly assist you with the  product.  Phone # 435‐753‐2212 or Email:  [email protected]

 

Page | 20     

 

Chapter 5 | Modbus Operation H-3553

 

 

 

 

 

 

| Modbus 

 

The H‐3553 supports a Modbus client protocol interface. Modbus is an industry standard field bus for  interconnecting Programmable Logic Controllers (PLCs), intelligent sensors and other devices. The H‐

3553 communicates Modbus via the RS‐485 serial port connections; see Chapter 2 Table 2‐1 for wiring  connections. This chapter will focus on Modbus setup and operation using the RS‐232 menu interface or 

  the SDI‐12 interface. 

| Communication Setup 

 

 

The Modbus communication interface is designed to work with a Modbus Host device like PLC’s, etc. 

 

The host must support RTU (Remote Terminal Unit) mode to communicate with the H‐3553. Table 5‐1  shows the default settings required to communicate with the H‐3553 through the RS‐485 Modbus  interface port. For more information regarding Modbus RTU communication protocol and specifications  see  www.modbus.org.   

     Table 5‐1: H‐3553 RS‐485 Modbus Comm Settings 

Setting 

Baud Rate 

Data Bits 

Stop Bits 

Parity 

Protocol  

Default Setting 

9600 

8 

1 

Even 

RTU 

 

| Function Codes 

 

 

 

Modbus Function Codes are codes that are part of the Modbus command that specify what is being  requested via the Modbus protocol. The H‐3555 supports two Modbus function codes. Table 5‐2 shows 

  the supported function codes.  

             Table 5‐2: H‐3553 Supported Modbus Function Codes 

Function Code 

03 

16 

Description 

Read Holding Registers 

Write Multiple Registers 

# of Registers 

41 

41 

Page | 20     

 

H-3553 Chapter 5 | Modbus Operation

 

| Holding Registers 

 

The H‐3553 has 41 Holding Registers; these registers contain all the needed data for setup and  measuring the H‐3553. Table 5‐3 is a list of the holding registers available. 

 

                 Table 5‐3: H‐3553 Holding Registers 

Register Description  Start Address  # of 16‐bit Registers  Data Type 

*ID String 

Modbus Address 

Stage Units 

Reserved 

0 / “0000” 

16 / “0010” 

17 / “0011” 

18 / “0012” 

16 

1 

1 

1 

Char String 

Short Integer 

Short Integer 

Short Integer 

Baudrate 

Parity 

Bubble Rate 

Purge Pressure 

Purge Sustain 

Purge 

Stage Offset 

Stage Slope 

19 / “0013” 

20 / “0014” 

21 / “0015” 

22 / “0016” 

23 / “0017” 

24 / “0018” 

25 / “0019” 

27 / “001B” 

1 

1 

1 

1 

1 

1 

2 

2 

Short Integer 

Short Integer 

Short Integer 

Short Integer 

Short Integer 

Short Integer 

32 Bit Float 

32 Bit Float 

*Stage 

*Pressure 

*Temperature 

29 / “001D” 

31 / “001F” 

33 / “0021” 

2 

2 

2 

*Control Battery 

*Tank Pressure 

35 / “0023” 

37 / “0025” 

2 

2 

*Compressor Battery  39 / “0027”  2 

                *Note: These registers are read only but if written there is no effect. 

32 Bit Float 

32 Bit Float 

32 Bit Float 

32 Bit Float 

32 Bit Float 

32 Bit Float 

 

| ID String Registers 

The ID String is the first set of registers in the Holding Registers; these registers return the same  information that the SDI‐12 ID command returns. The ID string consists of 16, 16‐bit registers in ASCII  character data format. These registers can be read separately but to get the full ID string the user must  read all 16‐registers at once. These registers are read only registers; however, writing to them will have 

  no effect. As shown in Table 5‐3 the response to reading the ID string is sent as ASCII character string.  

| Modbus Address Register 

 

The Modbus Address holding register allows the user to change the Modbus address of the H‐3553. A 

Modbus host / master device can be connected to many Modbus slave devices at one time. Therefore, 

  the Modbus address is a device identifier. This register must be read and wrote as a short integer.  

The default Modbus address for the H‐3553 is 1 and the programmable address range is: 1 ‐ 247. 

Address “0" is reserved as the broadcast address meaning that all Modbus sensors must listen when  commands are sent to address “0". 

   

Page | 21

  

Chapter 5 | Modbus Operation H-3553

 

| Stage Units Select Register 

 

 

The Stage Units holding registers allows the user to change the units of the final measured stage value. 

Table 5‐4 shows what the stage units holding register must be set to obtain the desired units. 

     Table 5‐4: Stage Units Select Register Options 

Register Value  Stage Units 

00 

01 

02 

Feet (Default) 

Meters 

Inches 

03 

04 

05 

Millimeters 

Centimeters 

PSI 

06  User Defined 

 

The H‐3553 default stage units are in feet. In the case that there is a user defined units, first change the  stage units select to ‘06’ and then write the slope manually. Writing the stage slope before setting stage 

  units to user defined will have no effect. This register must be read and wrote as a short integer.  

| Baudrate Select Register 

 

The Baudrate holding register allows the user to change the baud rate of the Modbus RS‐485 serial port. 

 

Table 5‐5 shows what the Modbus baudrate holding register should be set to get the desired baudrate.  

        Table 5‐5: Baudrate Select Register Options 

Register Value  Stage Units 

00  9600 (Default) 

01  4800 

02 

03 

2400 

1200 

 

The H‐3553 default baudrate is 9600. When the user changes the baud rate it does not take effect until 

  the power is cycled. This register must be read and wrote as a short integer.  

| Parity Select Register  

 

 

The Parity holding register allows the user to change the pairity of the Modbus RS‐485 serial port  communication. Table 5‐6 shows what the parity holding register should be set to get the desired parity. 

        Table 5‐5: Parity Select Register Options 

Register Value  Stage Units 

00 

01 

02 

None 

Even (Default) 

Odd 

Page | 22     

 

H-3553 Chapter 5 | Modbus Operation

 

| Bubble Rate Register 

 

 

The Bubble Rate holding register allows the user to change the bubble rate. See Chapter 4 – Bubble 

Rate for more information. This register must be read and wrote as a short integer. 

| Purge Pressure Register 

 

 

The Purge Pressure holding register allows the user to change the purge pressure. See Chapter 4 – 

Purge Pressure for more information. This register must be read and wrote as a short integer. 

| Purge Sustain Register 

 

 

The Purge Sustain holding register allows the user to change the purge sustain time. See Chapter 4 – 

Purge Sustain for more information. This register must be read and wrote as a short integer. 

| Purge Register 

 

 

 

The Purge holding register allows the user to initiate a purge sequence. Writing a ‘1’ to this register will  initiate a purge sequence. See Chapter 4 – Purge for more information. This register must be read and  wrote as a short integer. 

| Stage Offset Register 

 

The Stage Offset holding register allows the user to enter a user defined stage offset. The factory default 

  is 0. See Chapter 4 – Stage Offset for more information. This holding register is a 32‐bit holding register. 

Therefore, the value sent to write to this register must be in a 32‐bit floating point number format. 

 

| Stage Slope Register 

The Stage Slope holding register allows the user to enter a user defined stage slope. Writing to this  register is only applicable when the Stage Units Select Register is set to 06, which indicates the user  defined mode for the units. The factory default slope is 2.3067, which is the slope for stage unit’s feet. 

See Chapter 4 – Stage Slope for more information. This holding register is a 32‐bit holding register. 

 

Therefore, the value sent to write to this register must be in a 32‐bit floating point number format. 

| Stage Register 

 

 

 

The Stage holding register holds the current measured stage value. This holding register is a 32‐bit  holding register. Stage is the result of the pressure in the line multiplied by the stage slope and added to  the stage offset. 

   

Page | 23

  

Chapter 5 | Modbus Operation H-3553

 

| Pressure Register 

 

The Pressure holding register holds the current measured pressure value before the slope and offset is 

  applied. Therefore, it holds the raw PSI value. This holding register is a 32‐bit holding register. 

| Temperature Register 

 

The Temperature holding register holds the current measured temperature. The temperature reading is 

  the temperature of the internal pressure sensor and may not accurately reflect air temperature. 

| Control Battery Register 

 

 

The Control Battery holding register holds the current measured battery connected to the control circuit  board or sensor interface cable power connections. This holding register is a 32‐bit holding register. 

| Tank Pressure Register 

 

The Tank Pressure holding register holds the current measured tank pressure value. This holding  register is a 32‐bit holding register. 

 

| Compressor Battery Register 

 

The Compressor Battery holding register holds the current measured battery connected to the 

  compressor power input on the H‐3553 box. This holding register is a 32‐bit holding register. 

 

| Modbus Command Examples 

 

Below are some examples of Modbus commands and their format. 

 

 

 

Example #1: Read Holding Register Command: 

 

Format: “aabbccccddddeeee” 

Where:    aa = 1 byte Modbus address  bb = 1 byte function code  cccc = 2 byte start address  dddd = 2 byte quantity of registers 

  eeee = 2 byte crc check 

Example:  010300010001D5CA 

Page | 24     

 

H-3553

 

Example #2: Write Multiple Registers Command: 

 

Format: “aabbccccddddeeffffgggg” 

Where:    aa = 1 byte Modbus address  bb = 1 byte function code  cccc = 2 byte start address  dddd = 2 byte quantity of registers  ee = byte count  ffff = 2 byte data value  gggg = 2 byte crc value 

 

Example:  011000010001022000BE41 

Chapter 5 | Modbus Operation

 

   

Page | 25

  

1. NATURE OF THE PRODUCT

This agreement accompanies an interface module comprising firmware, circuitry and other electronic equipment in an enclosed housing, and packaged together with written instructional materials. The packaged electronic circuitry and instructional materials herein are collectively referred to as the

“PRODUCT.” The PRODUCT is made available from Design Analysis Associates, A Division of YSI

Incorporated., of 75 West 100 South, Logan, Utah 84321 (hereinafter referred to as “DESIGN

ANALYSIS”), and contains information and embodies technology that is confidential and proprietary to

DESIGN ANALYSIS, and the availability and use of the PRODUCT is extended to you, the USER, solely on the basis of the terms of agreement which follow.

2. ACKNOWLEDGMENTS BY USER

Opening the package which encloses the accompanying PRODUCT indicates your acceptance of the terms and conditions of this agreement and constitutes an acknowledgment by you of the confidential and proprietary nature of the rights of DESIGN ANALYSIS in the PRODUCT.

3. DUTIES OF YOU, THE USER

In consideration for the access to and use of the PRODUCT extended to you by DESIGN ANALYSIS and to protect the confidential and proprietary information of DESIGN ANALYSIS, USER agrees as follows:

(a) USER agrees that they will not remove from the exterior of the housing of the PRODUCT any safety warnings or notices of proprietary interest placed thereon by DESIGN ANALYSIS.

(b) USER agrees that they shall not disassemble or otherwise reverse engineer the PRODUCT.

(c) USER agrees to treat the PRODUCT with the same degree of care as USER exercises in relation to their own confidential and proprietary information.

4. TERM

USER may enjoy these rights only as long as their possession of the PRODUCT shall continue to be rightful. These rights will cease if the PRODUCT is returned to DESIGN ANALYSIS under the terms of any redemption offer, warranty, or money-back guarantee, or if USER transfers the PRODUCT to another party on terms inconsistent with this agreement.

5. LIMITED WARRANTY

(b) What is Covered

DESIGN ANALYSIS warrants that for a period of twentyfour months from the time of purchase the functions to be performed by the PRODUCT will be substantially in compliance with USER documentation. DESIGN ANALYSIS also warrants that the PRODUCT will be free from defects in materials and workmanship for a period of TWO YEARS from the date of purchase.

(b) What USER Must Do

 If the product fails to satisfy the above warranty, USER must notify DESIGN

ANALYSIS in writing within the applicable period specified above and reasonably cooperate with the directions they received from DESIGN ANALYSIS.

(c) What DESIGN ANALYSIS Will Do

DESIGN ANALYSIS will repair the PRODUCT or will endeavor to provide a replacement of same within a reasonable period of time. In the event that DESIGN ANALYSIS is unable to make the necessary repairs or replacement within a reasonable period of time, the original purchase price will be refunded upon the return of the PRODUCT to DESIGN ANALYSIS.

   

Page | W‐1

  

User Agreement/W

ATER

LOG® Warranty

 

(d) Limitations

(i) THE ENTIRE REMEDY FOR BREACH OF THIS LIMITED WARRANTY SHALL

BE LIMITED TO REPLACEMENT OF THE DEFECTIVE PRODUCT OR

REFUNDING OF THE PURCHASE PRICE, AS SET FORTH ABOVE. IN NO EVENT

WILL THE LIABILITY OF DESIGN ANALYSIS TO USER OR TO ANY OTHER

PARTY EXCEED THE ORIGINAL PURCHASE PRICE OF THE PRODUCT,

REGARDLESS OF THE FORM OF THE CLAIM.

(ii) EXCEPT FOR THE EXPRESS WARRANTIES ABOVE, DESIGN ANALYSIS

SPECIFICALLY DISCLAIMS ALL OTHER WARRANTIES, INCLUDING,

WITHOUT LIMITATION, ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY

AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

(iii) UNDER NO CIRCUMSTANCES WILL DESIGN ANALYSIS BE LIABLE FOR

SPECIAL, INCIDENTAL, CONSEQUENTIAL, INDIRECT, OR ANY OTHER

DAMAGES OR CLAIMS ARISING FROM THE USE OF THIS PRODUCT, THIS

INCLUDES LOSS OF PROFITS OR ANY OTHER COMMERCIAL DAMAGES,

EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGES. IN NO EVENT

WILL DESIGN ANALYSIS BE LIABLE FOR ANY CLAIMS, LIABILITY, OR

DAMAGES ARISING FROM MODIFICATION MADE THEREIN, OTHER THAN

BY DESIGN ANALYSIS.

(iv) THIS LIMITED WARRANTY GIVES USER SPECIFIC LEGAL RIGHTS. USER

MAY ALSO HAVE OTHER RIGHTS WHICH VARY FROM STATE TO STATE.

SOME STATES DO NOT ALLOW LIMITATIONS ON HOW LONG AN IMPLIED

WARRANTY LASTS OR THE EXCLUSION OF INCIDENTAL OR

CONSEQUENTIAL DAMAGES, SO THOSE LIMITATIONS OR EXCLUSIONS

MAY NOT APPLY.

6. GOVERNING LAW

This Agreement and its validity and interpretation shall be governed by the laws of the State of Utah, notwithstanding any choice of law rules of Utah or any other state or jurisdiction.

 

Page | W‐2