一種殺菌消毒水制造裝置及混合液ph值的調(diào)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及物體的消毒方法及裝置，特別涉及一種殺菌消毒水制造裝置及混合液 PH值的調(diào)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，次氯酸溶液的制備一般是通過加藥栗分別將次氯酸鈉溶液與鹽酸調(diào)整溶液 注入混合器中，混合器將兩種溶液同自來水混合均勻后，即可得到次氯酸溶液?；旌系倪^ 程需要保持混合溶液的pH值在一定的范圍內(nèi)?，F(xiàn)在市面上以次氯酸為主要成分的消毒水 生產(chǎn)裝置體型較大，自動(dòng)化程度低，需要專門人員看守和操作，但是由于次氯酸鈉溶液、鹽 酸調(diào)整溶液的注入量與混合溶液的PH值沒有一個(gè)固定的線性關(guān)系，屬于非線性、大時(shí)間滯 后的系統(tǒng)，因此采用傳統(tǒng)模型難以獲得對(duì)象的精確模型，具有一定局限性，達(dá)不到理想的效 果。如果采用人工進(jìn)行干預(yù)調(diào)節(jié)，雖然節(jié)約了設(shè)備成本，卻增加了人工成本，也帶來了由于 操作失誤導(dǎo)致混合溶液pH過低或過高而產(chǎn)生危險(xiǎn)的可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種殺菌消毒水制造裝置及混合液PH值 的調(diào)控方法，解決了必須依賴人工干預(yù)才能使次氯酸溶液穩(wěn)定在一定PH范圍內(nèi)的問題，其 控制精度高，節(jié)約成本、降低了操作風(fēng)險(xiǎn)。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種殺菌消毒水制造裝置，其技術(shù)要點(diǎn)是： 設(shè)置電磁閥：用于根據(jù)可編程邏輯控制器的輸入信號(hào)控制自來水輸入端的通斷； 設(shè)置次氯酸鈉加藥栗、次氯酸鈉藥罐、鹽酸調(diào)整液加藥栗、鹽酸調(diào)整液藥罐、混合器、緩 沖罐：用于將次氯酸鈉、鹽酸與水混合形成次氯酸溶液，并對(duì)次氯酸溶液進(jìn)行存儲(chǔ)； 設(shè)置控制器：用于接收管道內(nèi)混合溶液的PH值，并與預(yù)先設(shè)定輸出的次氯酸溶液PH濃 度比較，利用模糊控制方法調(diào)節(jié)鹽酸加藥栗的脈沖頻率，使次氯酸溶液的PH值穩(wěn)定在一定 的范圍內(nèi)。
[0005] 自來水管路經(jīng)電磁閥與混合器連接，次氯酸鈉藥罐經(jīng)次氯酸鈉加藥栗連接混合 器，鹽酸調(diào)整液藥罐經(jīng)鹽酸加藥栗連接混合器，混合器的輸出端連接緩沖器，可編程邏輯控 制器的輸出分別連接次氯酸鈉加藥栗、鹽酸加藥栗和電磁閥。
[0006] -種殺菌消毒水混合液PH值的調(diào)控方法，對(duì)上述的殺菌消毒制造裝置進(jìn)行控制， 其技術(shù)要點(diǎn)包括： 獲取次氯酸溶液的PH測(cè)量值；利用PH測(cè)量值計(jì)算模糊控制器的輸入信號(hào)；將獲取的 輸入信號(hào)輸入模糊控制器，經(jīng)模糊控制器產(chǎn)生鹽酸加藥栗頻率信號(hào)，控制鹽酸調(diào)節(jié)液的栗 出量，使次氯酸溶液的PH值穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。
[0007] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，獲取次氯酸容液的PH測(cè)量值時(shí)應(yīng)在設(shè)定的采樣時(shí) 間到來后，才對(duì)混合溶液的PH值進(jìn)行測(cè)量。
[0008] 作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，利用模糊控制器產(chǎn)生加藥栗頻率信號(hào)的過程，包 括： 首先，將次氯酸溶液在線PH測(cè)量值與設(shè)定次氯酸溶液pH值做差獲得次氯酸溶液PH偏 差值，再獲取次氯酸溶液PH偏差值的變化率，將獲取的次氯酸溶液PH偏差值和PH偏差值 的變化率作為模糊控制器的輸入信號(hào)； 其次，利用模糊控制器對(duì)兩個(gè)輸入量進(jìn)行模糊化，根據(jù)模糊控制規(guī)則進(jìn)行模糊推理進(jìn) 而獲取輸出模糊量； 最后，將輸出模糊量轉(zhuǎn)化為控制鹽酸加藥栗的輸出脈沖頻率，并調(diào)節(jié)鹽酸加藥栗的出 藥量，進(jìn)而調(diào)節(jié)次氯酸溶液的PH值。
[0009] 作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選方案，所述的對(duì)兩個(gè)輸入量進(jìn)行模糊化，包括： 獲取次氯酸溶液PH偏差值的基本論域值為[-3, 3]、次氯酸溶液PH偏差值的變化率的 基本論域值為[_0. 6, 0. 6]; 再利用上述兩個(gè)值獲得輸出模糊量的基本論域。
[0010] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，確定模糊控制規(guī)則，包括： 先對(duì)輸出模糊量進(jìn)行離散化； 再獲取次氯酸溶液PH偏差值的基本論域值對(duì)應(yīng)的語言變量詞集E、PH值的變化率的基 本論域值對(duì)應(yīng)的語言變量詞集EC，均為：[負(fù)大，負(fù)中，負(fù)小，零，正小，正中，正大]; 獲取輸出模糊量對(duì)應(yīng)的語言變量詞集U，為：[零，正小，正中，正大，最大]; 最后，確定模糊規(guī)則為： 當(dāng)E為負(fù)大，EC為負(fù)大，則U為正大；當(dāng)E為負(fù)中，EC為負(fù)大，則U為正大； 當(dāng)E為負(fù)小，EC為負(fù)大，則U為正中；當(dāng)E為零，EC為負(fù)大，則U為正中； 當(dāng)E為正小，EC為負(fù)大，則U為正小；當(dāng)E為正中，EC為負(fù)大，則U為零； 當(dāng)E為正大，EC為負(fù)大，則U為零； 當(dāng)E為負(fù)大，EC為負(fù)中，則U為正大；當(dāng)E為負(fù)中，EC為負(fù)中，則U為正大； 當(dāng)E為負(fù)小，EC為負(fù)中，則U為正中；當(dāng)E為零，EC為負(fù)中，則U為正中； 當(dāng)E為正小，EC為負(fù)中，則U為正?。划?dāng)E為正中，EC為負(fù)中，則U為零； 當(dāng)E為正大，EC為負(fù)中，則U為零； 當(dāng)E為負(fù)大，EC為負(fù)小，則U為正大；當(dāng)E為負(fù)中，EC為負(fù)小，則U為正大； 當(dāng)E為負(fù)小，EC為負(fù)小，則U為正中；當(dāng)E為零，EC為負(fù)小，則U為正?。?當(dāng)E為正小，EC為負(fù)小，則U為零；當(dāng)E為正中，EC為負(fù)小，則U為負(fù)中； 當(dāng)E為正大，EC為負(fù)小，則U為負(fù)中； 當(dāng)E為負(fù)大，EC為零，則U為正大；當(dāng)E為負(fù)中，EC為零，則U為正中； 當(dāng)E為負(fù)小，EC為零，則U為正中；當(dāng)E為零，EC為零，則U為零； 當(dāng)E為正小，EC為零，則U為負(fù)中；當(dāng)E為正中，EC為零，則U為負(fù)大； 當(dāng)E為正大，EC為零，則U為負(fù)大； 當(dāng)E為負(fù)大，EC為正小，則U為負(fù)中；當(dāng)E為負(fù)中，EC為正小，則U為零； 當(dāng)E為負(fù)小，EC為正小，則U為零；當(dāng)E為零，EC為正小，則U為負(fù)?。?當(dāng)E為正小，EC為正小，則U為負(fù)中；當(dāng)E為正中，EC為正小，則U為負(fù)大； 當(dāng)E為正大，EC為正小，則U為負(fù)大； 當(dāng)E為負(fù)大，EC為正中，則U為零；當(dāng)E為負(fù)中，EC為正中，則U為零； 當(dāng)E為負(fù)小，EC為正中，則U為負(fù)??；當(dāng)E為零，EC為正中，則U為負(fù)中； 當(dāng)E為正小，EC為正中，則U為負(fù)中；當(dāng)E為正中，EC為正中，則U為負(fù)大； 當(dāng)E為正大，EC為正中，則U為負(fù)大； 當(dāng)E為負(fù)大，EC為正大，則U為零；當(dāng)E為負(fù)中，EC為正大，則U為零； 當(dāng)E為負(fù)小，EC為正大，則U為負(fù)??；當(dāng)E為零，EC為正大，則U為負(fù)中； 當(dāng)E為正小，EC為正大，則U為負(fù)中；當(dāng)E為正中，EC為正大，則U為負(fù)大； 當(dāng)E為正大，EC為正大，則U為負(fù)大。
[0011] 作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選方案，次氯酸溶液PH值的范圍為5. 5~6. 8。
[0012] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是：該殺菌消毒水制造裝置及控制方法，首先獲取次氯 酸溶液的PH測(cè)量值，利用PH測(cè)量值計(jì)算模糊控制器的輸入信號(hào)，將獲取的輸入信號(hào)輸入模 糊控制器，經(jīng)模糊控制器產(chǎn)生加藥栗頻率信號(hào)，控制鹽酸溶液栗出量使次氯酸溶液的PH值 穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。該方法通過模糊控制器對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，使輸出次氯酸溶液 的PH值變化曲線趨于理想，克服了傳統(tǒng)控制方法非線性、大時(shí)間滯后的缺陷，具有良好的 有效性和魯棒性，同時(shí)利用該系統(tǒng)和方法還減少了管理人員的工作量，提高了工作效率，真 正做到無人值守、安全可靠。
【附圖說明】
[0013] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明： 圖1為本發(fā)明殺菌消毒水制造裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明殺菌消毒水制造裝置的控制方法流程圖； 圖中序號(hào)說明如下電磁閥、2電磁流量計(jì)、3混合器、4緩沖罐、5次氯酸鈉加藥栗、6 次氯酸鈉藥罐、7鹽酸調(diào)整液加藥栗、8鹽酸調(diào)整液藥罐、9可編程邏輯控制器、IOPH傳感 器、11觸摸屏、12GPRS模塊、13漏液傳感器、14蜂鳴器。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明： 本實(shí)施例采用的殺菌消毒水制造裝置如圖1所示?；旌掀?為一個(gè)純管道構(gòu)件，具有 三個(gè)輸入口一個(gè)輸出口，三個(gè)輸入口分別用于接收：經(jīng)電磁閥1注入混合器的自來水、由次 氯酸鈉加藥栗5抽取的來自次氯酸鈉藥罐6內(nèi)的次氯酸鈉溶液及由鹽酸調(diào)整液加藥栗7抽 取的來自鹽酸調(diào)整液藥罐8內(nèi)的鹽酸溶液，三者在混合器3內(nèi)混合后形成次氯酸溶液?；旌?器3經(jīng)輸出口將次氯酸溶液注入緩沖罐4。在緩沖罐4內(nèi)設(shè)置有測(cè)量次氯酸溶液PH值的PH 傳感器10,在安裝電磁閥1的管道內(nèi)設(shè)置有測(cè)量水流量的電磁流量計(jì)2,電磁流量計(jì)2及PH 傳感器10均與可編程邏輯控制器9連接，另外，次氯酸鈉藥罐6和鹽酸藥罐8內(nèi)部均安裝有 液位傳感器，液為傳感器的輸出均與可編程控制器9的輸入端相連，為可編程邏輯控制器9 提供輸入信號(hào)，本實(shí)施例中采用的可編程邏輯控制器9型號(hào)為歐姆龍CP1E-N30S1DT-D?？?編程邏輯控制器9的兩個(gè)輸出端分別與次氯酸鈉加藥栗6控制輸入端和鹽酸調(diào)整液加藥栗 7控制輸入端連接，用于控制次氯酸鈉加藥栗的加藥量和鹽酸調(diào)整液加藥栗的加藥量。
[0015] 殺菌消毒水制造裝置開機(jī)后，可編程邏輯控制器9控制電磁閥1打開，自來水經(jīng)由 電磁閥1流入電磁流量計(jì)2,電磁流量計(jì)2能夠?qū)?dāng)前流量實(shí)時(shí)反饋給可編程邏輯控制器 9,自來水通過電磁流量計(jì)2注入混合器3,同時(shí)可編程邏輯控制器9根據(jù)電磁流量計(jì)2的反 饋值、PH傳感器10的反饋值以及設(shè)定輸出次氯酸溶液濃度值，利用智能模糊控制方法來控 制鹽酸加藥栗7的脈沖頻率。本裝置工作過程中，可編程邏輯控制器9還通過漏液傳感器 13實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是否漏液（一旦漏液則通過蜂鳴器14進(jìn)行報(bào)警），通過次氯酸鈉藥罐6以及鹽 酸調(diào)整液藥罐8內(nèi)部的液位探測(cè)器監(jiān)測(cè)上述兩個(gè)溶液的液位?？删幊踢壿嬁刂破?可以通 過GPRS模塊12將系統(tǒng)工作狀態(tài)以及各項(xiàng)參數(shù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制服務(wù)器，遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器可 以對(duì)所有接入設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理。操作人員也可以通過觸摸屏11來觀察系統(tǒng)工作狀態(tài)或 者設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)。
[0016] 本實(shí)施例中，對(duì)于殺菌消毒水制造裝置的控制，主要分為兩種：一種是對(duì)輸出次氯 酸溶液濃度控制，另一種是對(duì)輸出次氯酸溶液pH值控制。輸出次氯酸溶液濃度控制是指： 輸出次氯酸溶液濃度與水的流量以及注入次氯酸鈉溶液量成線性關(guān)系，因此只需根據(jù)電磁 流量計(jì)的反饋值，即可獲得需要注入次氯酸鈉溶液的量，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出次氯酸溶液濃度的控 制。而對(duì)于輸出溶液pH值的控制，由于pH值控制具有非線性、大時(shí)間滯后的特性，本實(shí)施 例則采用了模糊控制方法，其流程如圖2所示，包括： 將獲取的輸入信號(hào)輸入模糊控制器，經(jīng)模糊控制器產(chǎn)生鹽酸加藥栗頻率信號(hào)，通過控 制鹽酸調(diào)整液的栗出量使次氯酸溶液的PH值穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。
[0017] 步驟1 :獲取次氯酸溶液的pH測(cè)量值。等待采樣時(shí)間到來，一旦采樣時(shí)間到則執(zhí) 行步驟2。采樣時(shí)間由用戶自行設(shè)定，本實(shí)施例設(shè)置采樣時(shí)間為100~500ms。
[0018] 步驟2 :利用次氯