发明名称 一种对氧化电位水生成器进行智能化控制的方法
摘要 本发明公开了一种通过建立数学模型来对氧化电位水生成器进行控制的方法。该方法通过大量的实验,得到pH和有效氯与脉冲盐泵频率、电解电压、电解电流、入水流量,ORP和温度之间的数据关系,通过对数据进行分析、分段、拟和处理,建立pH和有效氯与其它因子之间的模糊推理规则,再根据ORP、pH和有效氯与它们各自基准值之间的偏差,通过控制器调节脉冲盐泵频率、电解电压和电流,从而保证出水指标的稳定。
申请公布号 CN101178589A 申请公布日期 2008.05.14
申请号 CN200710164297.5 申请日期 2007.10.24
申请人 张敦杰 发明人 孔祥兵;张敦杰
分类号 G05B19/048(2006.01);C02F1/00(2006.01) 主分类号 G05B19/048(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.一种对氧化电位水生成器进行智能化控制的方法,其特征在于:该方法的步骤是:(1)对氧化电位水的各项指标建立相应的数学表达式:1.1通过实验数据得到氧化电位水pH和ORP、电解电压、电解电流、流量、NaCl的浓度之间的数学关系,如下所示:<math><mrow><mi>pH</mi><mo>=</mo><msub><mi>pH</mi><mi>set</mi></msub><mo>+</mo><mo>|</mo><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><msub><mi>ORP</mi><mi>set</mi></msub><mo>&times;</mo><mn>100</mn></mrow><mi>ORP</mi></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mrow><msub><mi>I</mi><mi>set</mi></msub><mo>&times;</mo><mn>100</mn></mrow><mi>I</mi></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mrow><msub><mi>v</mi><mi>set</mi></msub><mo>&times;</mo><mn>2</mn></mrow><mi>v</mi></mfrac><mo>&times;</mo><mi>f</mi><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>U</mi><mi>set</mi></msub><mi>U</mi></mfrac><mo>-</mo><mn>200</mn><mo>)</mo></mrow><mo>|</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math> 1.2通过实验数据得到氧化电位水有效氯浓度CL和ORP、电解电压、电解电流、流量、NaCl的浓度之间的数学关系,如下所示:<math><mrow><mi>CL</mi><mo>=</mo><msub><mi>CL</mi><mi>set</mi></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mo>-</mo><mfrac><mrow><msub><mi>ORP</mi><mi>set</mi></msub><mo>-</mo><mi>ORP</mi></mrow><mn>50</mn></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mrow><msub><mi>I</mi><mi>set</mi></msub><mo>-</mo><mi>I</mi></mrow><mn>5</mn></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mrow><msub><mi>v</mi><mi>set</mi></msub><mo>&times;</mo><mn>2</mn></mrow><mi>v</mi></mfrac><mo>&times;</mo><mi>f</mi><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>U</mi><mi>set</mi></msub><mi>U</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math> 1.3通过实验数据得到氧化电位水ORP和电解电压、电解电流、NaCl的浓度之间的数学关系,如下所示:<math><mrow><mi>ORP</mi><mo>=</mo><msub><mi>ORP</mi><mi>set</mi></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mo>-</mo><mfrac><mrow><msub><mi>ORP</mi><mi>set</mi></msub><mo>-</mo><mi>ORP</mi></mrow><mn>7</mn></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mrow><mn>3</mn><mo>&times;</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>set</mi></msub><mo>-</mo><mi>I</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>4</mn></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mrow><msub><mi>v</mi><mi>set</mi></msub><mo>&times;</mo><mn>2</mn></mrow><mi>v</mi></mfrac><mo>&times;</mo><mi>f</mi><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>U</mi><mi>set</mi></msub><mi>U</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math> 1.4建立电解电压、电解电流与ORP、pH、有效氯浓度和它们各自基准之间偏差的数学关系,如下下式;I Iset+A×(ORPset-ORP)+B(CLset-CL)+C(pHset-pH)……………(4)<math><mrow><mi>UK</mi><mo>&times;</mo><mrow><mo>{</mo><msub><mi>I</mi><mi>set</mi></msub><mo>+</mo><mi>A</mi><mo>&times;</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>ORP</mi><mi>set</mi></msub><mo>-</mo><mi>ORP</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>B</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>CL</mi><mi>set</mi></msub><mo>-</mo><mi>CL</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>C</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>pH</mi><mi>set</mi></msub><mo>-</mo><mi>pH</mi><mo>)</mo></mrow><mo></mo></mrow></mrow></math> <math><mrow><mo>&times;</mo><mfrac><mrow><msub><mi>v</mi><mi>set</mi></msub><mo>&times;</mo><mn>2</mn></mrow><mi>v</mi></mfrac><mo>&times;</mo><mi>f</mi><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mrow><mo>(</mo><mn>5</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math> 其中:1≤k≤3.0;0.5≤A≤3.0;-1≤B≤2.0;-0.5≤C≤1.0上述数学关系中:ORPset表示ORP基准值;ORP表示ORP测试(显示)值;pHset表示pH基准值;pH表示pH计算(显示)值;CLset表示有效氯浓度基准值;CL表示有效氯浓度计算(显示)值;Iset表示电解电流基准值;I表示输出的电解电流;U表示输出的电解电压;vset表示酸水流量;v表示入水总流量;f表示NaCl的浓度(盐水脉冲泵频率);k表示比例系数;(2)测量并记录数据:先通过手动调节氧化电位水生成器的入水的流量、NaCl的浓度和NaCl的添加量、电解电压和电解电流,用pH计和ORP测定仪测量酸水的pH值和ORP值,再用综合滴定法测量酸水的有效氯浓度,直至酸水的pH值在2.2~2.7之间、ORP值在1130~1230之间、有效氯浓度在30~80之间为止,记录包括有效氯浓度、pH、ORP、电解电压、电解电流、流量数据,并将这些数据作为基准数据存储;(3)实时检测工作过程中氧化电位水生成器的ORP、电解电压、电解电流、流量和温度数据,根据建立的式(1)、式(2)、式(3)计算出pH和有效氯浓度,再根据ORP、pH和有效氯浓度与保存的基准数据的差值按照式(4)、(5)式调节电解电流或电压。
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