在线仪表
在线测量、监控和分析在所有过程工业中都可以找到。无论是涉及液体还是气体，在线方法都比零星抓取样品提供了各种好处，包括更高的数据可靠性，准确性和一致性(主要是因为自动校准和验证);更多、更快、可重复的测量;所需工时减少;和更严格的…
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在线测量、监控和分析在所有过程工业中都可以找到。无论是涉及液体还是气体，在线方法都比零星抓取样品提供了各种好处，包括更高的数据可靠性，准确性和一致性(主要是因为自动校准和验证);更多、更快、可重复的测量;所需工时减少;以及更严格的过程控制。扩展这些优点的是当前的网络和报告功能，它们通过电子记录保存和性能验证增加了更高的一致性和准确性。
通用电气传感公司的商业项目经理达里尔·贝洛克说:“你希望传感器技术尽可能地同步。”“这种方法提供了最具代表性的样本。安装通常很简单。与抓取样例不同，没有多余的硬件将样例从线中拉出。将传感器直接安装在流体路径上，可以获得快速响应。”
主要问题围绕传感设备是否足够坚固，是否对工艺流中有关温度、压力、流量、污染物和腐蚀的所有变化足够不敏感。
为什么在线?
那么，是什么让在线监测和测量技术如此流行和流行呢?在线设备用于测量多种参数(压力，温度，流量)，尽管pH值，电导率和溶解氧可能是更常见的。该方法主要用于控制，ABB仪器分析仪器应用经理Mel Thweatt指出。“例如，在废水处理行业，你需要监控水中消毒剂的添加量，以了解需要添加多少消毒剂。需要实时数据来确定控制过程需要多少化学品。”仅凭实验室分析的样本是不够的。变量太多了。构图变化太快了。”
霍尼韦尔产品经理Tom Griffiths补充道:“人们希望摆脱耗时的取样。今天的趋势是“给我更多的信息，更快，以一种让我的工作更容易的形式，这样我就能更快、更聪明地做出反应。”用户正在寻找更多、更好的信息，以便在这个过程中做出更明智、更快速的决定。”
内联分析提供了这一点。但其他因素也会影响它的使用。在ABB的Thweatt看来，在线分析的一个原因是裁员。他说:“过去由实验室里的人完成的分析已经不再是这样了。”“自动化方法正在占据优先地位。”
霍尼韦尔的Griffiths对此表示赞同。“工厂里更少的人使可靠和准确的在线分析和监测变得更加重要。在线设备可以减少需要在实验室进行的测量和分析的数量。但是，”他警告说，“有些样本必须在实验室里完成。实验室不会消失的。有些测量结果需要实验室验证。”
哈希公司(Hach Co.)工业营销总监斯坦兹•普雷尔(Stanzi Prell)也有类似的看法。“当我们比较我们公司的在线和便携式实验室仪器时，在线方面的增长率肯定更高。我们把这归因于裁员。进行这些测试的人越来越少，但仍然需要进行测试。此外，工厂需要更快的响应时间。他们不想一天拿三个样品。他们想要实时了解pH值。这些信息是关于流程的一个很好的指示器。这有助于避免生产线停产或生产质量低劣的产品。”
细化,进步
执行在线分析的过程虽然缓慢，但进展稳定，继续响应用户的需求。传感器设计“在可靠性和可靠性方面取得了渐进式的进步，”ABB仪器分析仪器产品经理Andy Szeto指出。“然而，它们是基于过去发展起来的相同原则。变化最大的是周围的外围设备，如分析仪和发射机。用户正在寻找具有更多功能的分析仪，例如更易于使用的界面，诊断和数字通信。尽管许多设施仍然使用模拟发射机，但人们对支持现场总线的设备越来越感兴趣，例如FOUNDATION现场总线和Profibus。这些通信协议允许访问传统上老式模拟仪表无法获得的数据。”
GE传感公司的Belock认为无线应用领域将会增长，但问题依然存在。他指出:“这种距离可以调节吗?风暴会干扰吗?应用程序对电磁或射频干扰(EMI/RFI)是否敏感?传感器是否易受无线电传输的影响，反之亦然?很多工业设备都不支持无线通讯。’网络对报告数据有好处，但对控制流程却不一定。”
然而，许多曾经棘手的问题已经被克服了。易碎的玻璃电极可以用非玻璃品种代替，如霍尼韦尔的Durafet系列。不易破碎的固态在线设备可实时测量pH值。泄漏的问题现在也几乎成为了过去。不可否认，切断管道会产生另一个潜在的泄漏路径或污染点，但今天的技术已经使泄漏问题最小化。
其他的分析问题，比如污染，已经通过让其它方法和样品处理系统。在线(或现场如果设备出现故障，分析可能会导致问题。一定有办法在不关闭进程的情况下将设备退出服务。在难以关闭或不可能关闭的应用中，例如炼油厂的水分分析，样品板可能更有意义。
GE传感公司的Belock解释说，在这些安排中，有少量的流量被切断。“它通过一个样品面板运行，通常是一个非常简单的隔离阀、过滤器、探头、压力表和流量计的配置。该系统保护传感器，使其更易于维修和校准。”
在让其它设计中，传感器位于探头外。Belock用一个烟气分析仪的例子来说明:“我们使用热对流流动回路将烟气中流出的少量流量通过传感器。因为我们可以将流量控制在一个非常低的水平，我们可以减少传感器上的颗粒水平，减少堵塞，并且不会出现传感器污染的问题。如果传感器确实需要更换，这并不复杂，因为传感器不在探头或探头套中。这些系统比较昂贵，响应时间也比较慢，因为您没有现场，但其他性能方面的好处超过了使用现场溶液和结果同样准确。”
ABB的Szeto补充说，有时样品在测量前必须经过冷却器或过滤以降低温度。它仍然是一个连续的，在线/在线测量，但将样品经过处理或调节确实会增加时间并减慢读数。在测量过程中，首选的方法仍然是直接在线测量，以便以最小的延迟获得最快、最快、最可靠的测量。”
从远处看
目前有很多在线设备和系统在使用，大多数人都同意，这种情况短期内不太可能发生重大变化。但是，就像每一项技术一样，变革终将到来。
即使新技术进入市场，在线设备的改进也有助于保持它们的竞争力。终端用户要求传感器在需要清洗、校准或更改时更加智能。他们希望诊断功能能够直接从仪器向操作员提供信息。这些要求正在得到满足。
然而，非侵入式方法正在发展;有些仪器——例如超声波流量计和光学仪器——已经投入使用。一些供应商提供夹紧气体分析使用超声波流量计，但它仍然是相对昂贵的。Hach公司的LDO发光溶解氧探针采用基于光学的技术(见图);它没有膜，几乎不需要终端用户的维护。
今天的最终用户需要可靠的工具来生成他们可以信任的数据，以准确地反映流程中正在发生的事情。技术将继续发展。新的设计和更好的性能将会出现并被采用。但这种转变将是缓慢而稳定的。在线设备将在未来很长一段时间内存在。
在线分析使发电厂处于领先地位
东肯塔基电力公司是肯塔基州梅斯维尔附近的一家燃煤发电厂，是该地区最先进的发电厂之一。该公司始终走在技术的前沿，在其斯普尔洛克电站运营着三台机组，并计划在2006年再建一座。几乎所有的液体分析都是用在线设备完成的;该设施的大部分水样区都配备了霍尼韦尔设备。产品包括pH值，电导率和溶解氧计。
目前使用的是霍尼韦尔Durafet pH探头用于河水应用，以及较旧的超纯pH组件用于工厂内的超纯水应用。该设施目前正在考虑购买HPW 7000超纯水设备用于锅炉水采样区。最近增加的仪器包括三个新的pH和电导率计和两个溶解氧计。该公司还向附近的一家造纸公司供应蒸汽。它在该应用的所有采样线上使用霍尼韦尔pH设备。
设备由一个共同工作了近20年的团队精心护理。Bob Weigott，仪表和控制经理和30年的公司资深人士，指导部门和设备的护理。他解释说，最近设备的升级是逐步取代那些维护密集型设备的一部分。“旧的模拟系统往往会漂移，有时还会有点吵。它们需要被频繁地校准和检查。我们在周末遇到了一些问题。一些较旧的仪器会漂移并进入警报模式，我们不得不在周六和周日请人来解决这些问题。”
最近的升级消除了这些问题，参与更换设备的仪器技术人员之一马特·格鲁姆斯(Matt Grooms)补充道。“我们更换了很多仪器——电导率、溶解氧和pH值设备。新的数字系统更加可靠。它们在更长的一段时间内保持更准确。”
我们的锅炉化学必须Weigott强调，要达到标准，并解释了升级的原因。“这是一个非常重要的项目。任何问题都会立即得到解决。锅炉可能是发电厂中最重要也是最昂贵的设备。如果你的水太酸，你可以破坏很多锅炉管。我们的在线分析仪一直在运行，并持续向DCS报告。警报立即发出任何问题的信号。
“我们的实验室人员每天早上检查液体成分，”他继续说。“他们去锅炉样品面板，确认仪器告诉他们的是正确的。如果有什么不对劲，我们就出去校准那些仪器。我们不能在这个循环中破坏任何东西。这些读数必须非常准确，全天候不间断。”
最新的在线仪表有助于确保它们是正确的。
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