Le Contrôleur pH en ligne permet une régulation précise en temps réel de l'acidité et de l'alcalinité de l'eau grâce à des mesures électrochimiques combinées à des algorithmes intelligents, dont le principe de fonctionnement avec l'algorithme de base peut être résolu comme suit:
I. principe de mesure électrochimique
Le noyau du Contrôleur utilise une structure de cellule primaire composée d'une électrode en verre ionique hydrogène avec une électrode de référence. Lorsque l'électrode est immergée dans la solution, la surface du film de verre subit un échange ionique avec les ions hydrogène de la solution, formant une différence de potentiel logarithmique avec la concentration en ions hydrogène. Cette différence de potentiel, amplifiée, filtrée par un circuit de conditionnement de signal, est convertie en un signal standard 0 - 5V ou 4 - 20MA qui est finalement converti en valeur pH par un microprocesseur. Par exemple, dans le traitement des eaux usées du parc chimique, l'électrode doit résister au fluor, au chlore et à d'autres substances corrosives fortes, utiliser un substrat en alliage de titane et une couche de protection en polytétrafluoroéthylène pour assurer la stabilité de la mesure.
II. Algorithme de contrôle de base
Algorithme de contrôle en boucle fermée PID
La quantité d'apport acide - base est ajustée dynamiquement par les trois noeuds cycliques proportionnel (p), intégral (i), différentiel (d). Prenons l'exemple d'une certaine usine de traitement des eaux usées dans le Nord, lorsque la valeur du pH s'écarte de la valeur cible de 0,2, le système démarre automatiquement le réglage PID: le lien proportionnel réagit rapidement à l'écart, le lien intégré élimine l'erreur d'équilibre et le lien différentiel supprime le dépassement. L'usine utilise un algorithme PID flou qui réduit le temps de réponse de la régulation du pH de 15 minutes à 5 minutes, avec un réglage du dépassement à ± 0,1.
Algorithme de compensation non linéaire
Pour les propriétés non linéaires du processus de neutralisation acide - base, une linéarisation segmentée ou un modèle de réseau neuronal est utilisé pour compenser. Par exemple, dans le traitement des eaux usées contenant du chrome, lorsque le pH est proche du point neutre, la pente de la courbe de titrage est mutée et le système améliore la précision de la régulation du débit acide - base à 0,1 L / min grâce à un algorithme de compensation de gain non linéaire, assurant une élimination stable du cr⁶ supérieure à 98%.
Feedback - Feedback contrôle Composite
Combinez les signaux d'alimentation avant tels que le débit d'entrée d'eau, la température et la régulation par rétroaction de la valeur mesurée du pH pour un contrôle prospectif. Après l'adoption de ce mode dans un parc, lorsque la valeur du pH de l'eau d'entrée est mutée, le système met en marche la pompe de pré - régulation pendant 10 secondes, ce qui réduit la plage de fluctuation du pH de la cellule biochimique de ± 0,5 à ± 0,2 et réduit le taux d'inhibition de L'activité microbienne de 40%.
Iii. Technologie d'optimisation intelligente
Les contrôleurs modernes intègrent des algorithmes adaptatifs qui identifient automatiquement les changements de conditions de travail et ajustent les paramètres de contrôle. Par exemple, le Contrôleur britannique greenprimapm8200p permet d'économiser 15% de produits pharmaceutiques et de réduire la consommation d'énergie de 12% dans le traitement des eaux usées chimiques grâce à la modélisation des données historiques et à la prédiction des tendances de fluctuation du pH 1 à 2 heures à l'avance. De plus, certains appareils sont dotés d'une conception redondante à double capteur, ce qui permet de Commuter de manière transparente le capteur de secours en 0,5 seconde lorsque le capteur principal est défaillant, assurant ainsi la continuité du contrôle.