按需组合 完成检测

作者:Dominik Stephan 文章来源:PRCESS德文版 发布时间:2015-04-29

多参数检测解决方案帮助用户掌握自来水生产过程中的重要参数——基于模块化结构设计和微电子技术的完美结合,Bürkert新型在线检测分析系统将多种检测功能集成在一个紧凑的外壳中,大大节约了时间,减少了空间占用。

在德国,没有一种食品像自来水那样受到如此多的检测和监控,自来水厂有一系列的检测设备,每一种设备都拥有自己的检测传感器、单独的显示屏和不同的使用操作。一步操作完成所有检测能够实现吗?在实践中,这种多参数检测方案因为参数选择的不同,无法提供满意的服务。尽管德国各地对饮用水的质量标准是相同的,但各个自来水厂的生产过程不同。业界希望自来水质量检测仪最好是能够像乐高玩具那样按需组合,按照这一设想,Bürkert公司开始了自己的研发,它的目标是:在尽可能小的仪器设备内完成所有检测的多参数检测解决方案。

Ingelfing市液体检测技术专家研发的新型在线检测分析系统是一个几厘米大小的矩形(Cubes)传感器模块,每一个模块负责检测一个参数。这种模块化为用户提供了使用日常检测传感器的可能性,也可把所需传感器安装到Cubes检测仪中。Bürkert公司的产品经理Andreas Ulsperger先生解释说:“微电子技术和模块化结合实现了这种多参数检测组合产品,由于Cubes模块结构极为紧凑,因此也必须开发一些全新的检测原理,或把现有检测原理及方法有机组合到一起,使它们占用最小的空间。”

积木式检测仪

Bürkert公司为第一套自来水厂实际应用的多参数检测解决方案设计了5个重要检测参数的检测模块。

导电性:导电性是衡量自来水中矿物质含量的一个重要检测指标,导电性的检测使用的是石墨电极。

氯:自来水中的氯起到了氧化和消毒作用,氯含量用电极进行检测。

氧化还原电位/氧化还原电势:衡量消毒措施有效性的指标,例如加氯量。

浊度:浊度利用激光散射进行检测,由于空间有限,Cubes模块的对角线为激光散射的检测距离。

酸碱度PH值:采用专利检测技术,使用对H3O+离子非常敏感的场效应晶体管。

“这一系统是目前最紧凑的、也是检测项目最全面的自来水水质检测仪。”Ulsperger先生说。一个有趣的细节是:选择菜单和显示屏都在Cubes单元上。因此,在增加检测参数,在扩大检测仪的检测功能时就不必重新设置了。由于采用了超小型结构设计,因此检测仪每一个Cubes检测单元每小时只需3~6L的水就能够完成检测任务了,明显少于传统传感器。

具备网络连接能力

由于这一检测仪采用了Bürkert公司“高效集成平台”Edip,具有在线分析系统的网络连接能力。这一通信平台把用户指南和操作方案结合到一起,利用标准的通信技术接口进行通信。Edip系统的“脊髓和神经系统”是Bürkert公司基于CAN Open现场总线技术的数字化总线接口。这里的总线部分不需要主站模块,因为现场总线的所有仪器设备都能平等地参与通信。这样,包括小型定制传感器技术的在线分析技术进入了自来水厂,大大节约了时间,减少了空间占用,降低了水厂技术人员的工作紧张程度。

专为多参数检测而研发

?在Cubes的开发过程中,微电子技术和模块化技术面临着什么样的挑战?

Andreas Ulsperger:传感器检测方法是专门针对多参数检测而研发的,没有微流控芯片技术领域中的专家、没有自己设计的芯片和电子元器件洁净室,这样的项目是不可能实现的。


Bürkert公司生产经理Andreas Ulsperger先生

?在线分析系统的模块化设计为实践提供了哪些可能性?

Andreas Ulsperger:提供了将多个检测参数集成到一个检测仪器中的可能性,用户可以自由选择参数。从电子技术的角度,Edip平台能让用户经Bürkert的平台调用和配置自己的专用软件。

?Bürkert公司下一代模块化检测仪还能增加哪些检测参数?

Andreas Ulsperger:肯定会增加对其他消毒剂成分的检测模块,就自来水生产领域来讲,我认为会增加二氧化氯的检测模块,另外浊度也很有潜力。当前的模块是按照ISO 7027标准设计和制造,这是当前德国和欧洲执行的标准,当然还有其他的标准,例如美国的EPA标准,这些都是我们未来的工作。

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