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pH计的在线自诊断

发布时间:2009-04-30     作者:方原柏,昆明有色冶金设计研究院,本刊特约编辑      

摘要:生产过程中大量应用了各类仪器仪表,其长期、可靠、精确地运行是日益严格的生产安全性、高效性和环境保护的要求,为了减少仪器仪表故障造成的损失,需要对故障进行早期诊断,从而及时排除故障,使仪器仪表正常工作,从而保证生产过程顺利进行。故障的自诊断技术就是利用被诊断设备运行中的各种状态信息和已有的各种知识进行信息的综合评价的过程,这个过程包括故障的建模、故障的检测、故障的分离与诊断、故障的评价与决策。本文介绍的pH计在线自诊断就是一个很好的例子,我们希望这一功能不断完善,使pH计在各类生产过程中能发挥更大的作用。

图7 ISM系统的传感器网络图
图7 ISM系统的传感器网络图

  上述所有检测、诊断、预测数据可以在M700变送器显示面板(位于图5中M700变送器的上半部分)上显示,该显示面板采用L C显示器,分辨率为240×160。图6、图7示为在该面板上显示的两个画面控制工程网版权所有,这样的画面已经是与计算机显示画面接近的显示内容详尽的画面。图6为ISM系统的传感器寿命显示画面www.cechina.cn,在第一行显示的是传感器寿命棒状图,这个棒状图可以形象地看到传感器寿命大致还有5/6;第二行显示的是传感器已工作时间(预计300天的寿命已经使用了48天);当棒状图黑色部分填满时或工作时间达到300天时,表示pH传感器寿命已到,应予更换;第4行中的CIP、第5行中的SIP分别表示在线清洗、在线灭菌,是医药、食品行业批量生产中加热过程的两个术语,由于CIP/SIP循环经历时间较长,且每一循环要承受一段时间高温消毒或灭菌,对电极寿命影响较大www.cechina.cn,所以通常不允许超过预先规定的循环次数(如本例中规定的10次),系统可实现对CIP/SIP循环次数的自动计数。图7为ISM系统的传感器网络图,他汇总了与传感器整体“健康”状况相关的7个指定参数(即pH传感器斜率、零点、参比电极阻抗、

玻璃电极阻抗、响应时间、校验定时器、传感器寿命),用他们构成如图所示的七边形“雷达”图,传感器整体“健康”状况理想的条件是参数处于大七边形的外缘,报警或故障的条件是处于小七边形靠近中心处。图7所示为参数6(校验定时器)设定时间已过而发出报警时的状况,而此时其余6个参数仍处于良好状况。
  计算机画面显示
  一些过程仪表公司对包括pH计在内的现场仪表提供了过程管理软件CONTROL ENGINEERING China版权所有,对pH计来说也设计了专用的计算软件和图形显示软件,这为自诊断功能的显示提供了更丰富、更全面的画面显示。

AMS软件的pH分析仪在线自诊断画面
图8 AMS软件的pH分析仪在线自诊断画面

  艾默生过程管理公司的AMS软件是一个跟踪pH传感器工作状况变化特别优秀的软件,如果pH分析仪带HART协议或者是FF总线型仪表,图8所示的基于Windows的AMS软件在计算机系统的操作员站上能连续显示多个传感器诊断变量的当前值,这些当前值包括测量pH值、玻璃电极阻抗值、参比电极阻抗值、pH传感器测量mV输入值、被测溶液温度值、pH分析仪模拟输出值、传感器关键参数值(如斜率、零点不对称电位)等等。
  结束语
  生产过程中大量应用了各类仪器仪表,其长期、可靠、精确地运行是日益严格的生产安全性、高效性和环境保护的要求,为了减少仪器仪表故障造成的损失,需要对故障进行早期诊断,从而及时排除故障,使仪器仪表正常工作CONTROL ENGINEERING China版权所有,从而保证生产过程顺利进行。故障的自诊断技术就是利用被诊断设备运行中的各种状态信息和已有的各种知识进行信息的综合评价的过程,这个过程包括故障的建模、故障的检测、故障的分离与诊断、故障的评价与决策。本文介绍的pH计在线自诊断就是一个很好的例子,我们希望这一功能不断完善,使pH计在各类生产过程中能发挥更大的作用。


标签:pH传感器,分析仪表,工业用pH计,
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