纯化水系统传感器在线检测结构及其在线检测方法技术方案

本发明专利技术公开了应用于纯化水系统传感器在线检测结构及其在线检测方法，传感器包括同轴连接的测温元件、测温延伸杆及接线盒；在线检测结构设置外保护套管；测温元件及测温延伸杆插入外保护套管内；测温延伸杆通过接线盒与外保护套管连接；外保护套管通过套管固定件固定安装在纯化水系统设备的管道上。采用上述技术方案，实现一体化的在线计量检测，保证纯化水系的统传感器量值准确、可靠，以确保温度参数的准确性，保障产品达到国际国内的水质量标准；使传感器感温元件与外保护套管便于接插、安装，计量检测方便快捷；同时，阻止检测过程中其它介质的进入，避免对水质的污染，保证生产工艺的连续、正常进行。正常进行。正常进行。

【技术实现步骤摘要】
纯化水系统传感器在线检测结构及其在线检测方法


[0001]本专利技术属于生化、热工、流体检测仪器仪表及装备的计量测试
更具体地，本专利技术涉及一种应用于纯化水系统传感器的在线检测结构，以及其在线检测方法。

技术介绍

[0002]水纯度标准用于全世界制药生产过程的纯化水、高纯水、注射用水和纯净蒸汽。国内与国际监管机构包括：中国药典(CHP)、美国药典(USP)、欧洲药典(EP)、日本药典(JP)、印度药典(IP)已经为纯化水和其他等级的水建立了水质量标准。
[0003]在纯化水、高纯水、注射用水、纯净蒸汽的生产、运输分配过程和配液系统中，各种传感器得到广泛应用。传感器的量值是否准确，对制药企业的工艺过程的稳定性和产品质量有很大影响。其中，在表征水质的电导率、总有机碳(TOC)测量中，温度是一个关键的测量参数。所以温度传感器量值是否准确，关系到制药企业的工艺过程和产品质量。
[0004]这些传感器经过一段时间的工作后，需要进行计量检测，进行校准，也就是在标准状态下，进行计量测试，防止其经过一段时间使用后，检测数据发生偏差。
[0005]但是，现有的计量检测技术存在以下问题和缺陷：
[0006]目前国内对纯化水生产系统中的温度传感器的计量检测一般依据JJF1183
‑
2007《温度变送器校准规范》和JJG229
‑
2010《工业铂、铜热电阻》，需拆卸温度传感器，检测完毕后经过处理才能安装还原，费时费力，并且有给管道系统带来污染的风险；
[0007]在计量校准检测时，往往需要将生产线停顿下来，才能实施检测，无法做到在线检测，严重影响正常生产，降低生产效率，而且对产品的质量也会有造成不良影响；
[0008]由于生产车间温度传感器较为分散，不能同时计量检测，检测用时远超过企业常规停线时间，严重影响药品生产的节奏和延续性，会造成巨大的经济损失；
[0009]很多企业因此不能按照标准、规范的要求对在线温度传感器以及其它各类传感器进行周期检测，或者减少检测的频次，增加了生产过程质量管理的困难，提高了产品质量难以控制的风险。

技术实现思路

[0010]本专利技术提供一种应用于纯化水系统传感器的在线检测方法，其目的是实现传感器的一体化在线计量检测。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0012]本专利技术的纯化水系统传感器在线检测结构，所述的传感器包括同轴连接的测温元件、测温延伸杆及接线盒；所述的在线检测结构设置外保护套管；所述的测温元件及测温延伸杆插入外保护套管内；所述的测温延伸杆通过接线盒与外保护套管连接；所述的外保护套管通过套管固定件固定安装在纯化水系统设备的管道上。
[0013]所述的接线盒与所述的套管固定件的连接结构，采用快速装拆结构。
[0014]所述的快速装拆结构采用弹性卡扣结构或套装螺旋弹簧长螺杆连接结构。
[0015]所述的外保护套管的材料采用耐腐蚀、耐高温金属材料。
[0016]所述的测温元件的内端部，采用圆弧导向结构。
[0017]在所述的测温延伸杆与外保护套管之间的间隙中，设置减震衬垫；所述的减震衬垫朝向测温元件插入方向一端的端口，设置衬垫导向锥度。
[0018]所述的套管固定件与外保护套管的外端部连接处，设置测温元件安装导向锥度。
[0019]当所述的在线检测结构扩展用于检测pH、TOC、电导率时，所述的传感器采用测温元件、pH传感器、TOC传感器、电导率传感器中的一种或任意多种的组合。
[0020]当所述的在线检测结构用于检测pH、TOC、电导率时，在所述的外保护套管上的与传感器相应的位置，设置多个小孔；或者在外保护套管的内端部设置通孔，使得传感器从通孔中穿出外保护套管。
[0021]所述的纯化水系统将ZigBee技术与传感器技术结合，将传感器采集到的信息，以无线通信方式传送到网关，并通过串口将数据上传到CP机，从而实现传感器数据采集与监测功能。
[0022]为了实现与上述技术方案相同的专利技术目的，本专利技术还提供了以上所述的应用于纯化水系统传感器在线检测结构的在线检测方法，其计量检测过程是：
[0023](1)、在生产过程正常进行的状态下，打开接线盒，断开导线，抽出传感器的测温元件、测温延伸杆，使其与外保护套管脱离；此时，外保护套管仍装配在纯化水系统设备的管道上，不与外界接触，不会造成污染；
[0024](2)、将拆下的测温元件通过接线盒重新连接导线，将其置于电测设备的恒温槽或干体炉中单独计量；升温至设定的温度，电测设备即可重新读取测温元件此时的数据；
[0025](3)、通过检测到的数据进行对比，实验验证：在有外保护套管与无外保护套管的两种状态下的数据差异；
[0026]如果外保护套管对测量数据影响较小，则通过实验计算无外保护套管的状态下引入的测量不确定度；
[0027]如果外保护套管对测量数据影响较大，则针对同种温度传感器定制同规格的外保护套管，测温元件及从纯化水系统设备的管道抽出后，插入定制的外保护套管内，模拟在纯化水系统设备的管道内测量状态，进行计量检测；
[0028](4)、计量检测结束后，将测温元件、测温延伸杆重新插入纯化水系统设备的管道上的外保护套管中，进行连接固定重新连接导线，恢复正常的在线检测。
[0029]如果传感器位于纯化水系统设备较高位置，检测用恒温设备不方便使用，则对于工业上最常用的三线制热电阻，采用相同材质、相同长度的延长导线，连接测温元件和电测设备，可基本消除电路不等臂造成的影响，同时免除恒温设备升降和搬运带来的不便。
[0030]所述的检测方法的示值误差的不确定度按以下方式评定：
[0031](1)、基本要求：
[0032](1.1)、测量环境条件：温度(15.0～35.0)℃，相对湿度不大于85％；
[0033](1.2)、测量标准仪器：标准铂电阻温度计、配套电测仪表、液体恒温槽、水三相点瓶；
[0034](1.3)、被测对象：一体化在线温度传感器；
[0035](1.4)、测量方法：采用比较法，被检一体化在线温度传感器与标准铂电阻温度计
置于同一温度场下，采用所得示值与标准铂电阻温度计示值，根据公式计算示值误差；
[0036](2)、测量模型：
[0037]Δt＝t
i
‑
t
b
[0038]式中：
[0039]Δt
‑‑
被检一体化在线温度传感器的示值误差，℃；
[0040]t
i
——被检一体化在线温度传感器的示值，℃；
[0041]t
b
——恒温槽的实际温度值，即以温度表示的标准铂电阻温度计的测量值，℃；
[0042](3)、方差和灵敏系数：
[0043]方差：
[0044][0045]其中，灵敏系数：
[0046][0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纯化水系统传感器在线检测结构，所述的传感器包括同轴连接的测温元件(4)、测温延伸杆(7)及接线盒(1)；其特征在于：所述的在线检测结构设置外保护套管(5)；所述的测温元件(4)及测温延伸杆(7)插入外保护套管(5)内；所述的测温延伸杆(7)通过接线盒(1)与外保护套管(5)连接；所述的外保护套管(5)通过套管固定件(6)固定安装在纯化水系统设备的管道上。2.按照权利要求1所述的纯化水系统传感器在线检测结构，其特征在于：所述的接线盒(1)与所述的套管固定件(6)的连接结构，采用快速装拆结构。3.按照权利要求2所述的纯化水系统传感器的在线检测结构，其特征在于：所述的快速装拆结构采用弹性卡扣结构或套装螺旋弹簧长螺杆连接结构。4.按照权利要求1所述的纯化水系统传感器在线检测结构，其特征在于：所述的测温元件(4)的内端部，采用圆弧导向结构(8)。5.按照权利要求1所述的纯化水系统传感器在线检测结构，其特征在于：在所述的测温延伸杆(7)与外保护套管(5)之间的间隙中，设置减震衬垫(9)；所述的减震衬垫(9)朝向测温元件(4)插入方向一端的端口，设置衬垫导向锥度(10)。6.按照权利要求1所述的纯化水系统传感器在线检测结构，其特征在于：当所述的在线检测结构扩展用于检测pH、TOC、电导率时，所述的传感器采用测温元件(4)、pH传感器、TOC传感器、电导率传感器中的一种或任意多种的组合。7.按照权利要求1所述的纯化水系统传感器在线检测结构，其特征在于：所述的纯化水系统将ZigBee技术与传感器技术结合，将传感器采集到的信息，以无线通信方式传送到网关，并通过串口将数据上传到CP机，从而实现传感器数据采集与监测功能。8.应用于权利要求1至7中任意一项所述的应用于纯化水系统传感器在线检测结构的在线检测方法，其特征在于：该在线检测方法的计量检测过程是：1)、在生产过程正常进行的状态下，打开接线盒(1)，断开导线，抽出传感器的测温元件(4)、测温延伸杆(7)，使其与外保护套管(5)脱离；此时，外保护套管(5)仍装配在纯化水系统设备的管道上，不与外界接触，不会造成污染；2)、将拆下的测温元件(4)通过接线盒(1)重新连接导线，将其置于电测设备的恒温槽或干体炉中单独计量；升温至设定的温度，电测设备即可重新读取测温元件(4)此时的数据；3)、通过检测到的数据进行对比，实验验证：在有外保护套管(5)与无外保护套管(5)的两种状态下的数据差异；如果外保护套管(5)对测量数据影响较小，则通过实验计算无外保护套管(5)的状态下引入的测量不确定度；如果外保护套管(5)对测量数据影响较大，则针对同种温度传感器定制同规格的外保护套管(5)，测温元件(4)及从纯化水系统设备的管道抽出后，插入定制的外保护套管(5)内，模拟在纯化水系统设备的管道内测量状态，进行计量检测；4)、计量检测结束后，将测温元件(4)、测温延伸杆(7)重新插入纯化水系统设备的管道上的外保护套管(5)中，进行连接固定重新连接导线，恢复正常的在线检测。9.按照权利要求8所述的应用于纯化水系统传感器在线检测结构的在线检测方法，其特征在于：如果传感器位于纯化水系统设备较高位置，检测用恒温设备不方便使用，则对于
工业上最常用的三线制热电阻，采用相同材质、相同长度的延长导线，连接测温元件(4)和电测设备，可基本消除电路不等臂造成的影响，同时免除恒温设备升降和搬运带来的不便。10.按照权利要求8所述的应用于纯化水系统传感器在线检测结构的在线检测方法，其特征在于：所述的检测方法的示值误差的不确定度按以下方式评定：1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，徐亚迪，韦越，严璐，刘媛媛，
申请(专利权)人：合肥市计量测试研究院合肥市度量衡管理所，
类型：发明
国别省市：