糖厂中和汁由甘蔗原料和生产工艺决定了其 杂质多而复杂，结垢快而严重，因此作为一次仪 表的pH测量电极的选用变得复杂化。80年代我 们率先使用锑电极作为一次仪表，在应用中发现 锑电极很容易产生硫中毒，中毒后表现为对中和 汁pH的变化响应迟钝、不准确。作为整个系统 最关键的参数不准确，后面的控制变得毫无意 义，严重时会误导，达不到澄清效果，甚至造成 沉淀池反底。

90年代，我们经多方了解、考察、试验， 先后否定了一些平面电极，合资的玻璃电极。与 瑞士的一家世界著名的生产pH测量电极的公司 合作，在广西、广东选点进行试验，经二年的研 究试验，该公司生产的9840复合玻璃电极能适 应中和汁的恶劣环境，探头上有一种该公司专利 的抗垢剂，在它的作用下，经自动清洗程序即可 清除积垢。而且反应灵敏、测量准确、温度系数 小。

90年代后期，我们针对其使用寿命不是很 长(约为一个榨季)的弱点，又进行了选型试验， 发现该公司的另一种DXK糊状电极在抗垢、使 用寿命上更胜一筹，但响应略慢一点，近年的系 统我们多选用这种电极。

这两种电极，经实验室验证，其灵敏度、精 确度达到0. 02pH，温度系数<0. 01pH/℃，比分 析化验用的玻璃甘汞电极还要准确，响应时间 <6s。这些都是别的电极无法比拟的。

这两种电极，由于其里面的填充物里含有一 种防垢剂，在测量状态下，其填充物由里往外渗， 使探头表层不容易生牢积垢，在自动清洗程序 中，经酸洗能把积垢除掉，从而解决了中和汁pH 值自动测量过不了积垢关这一老大难问题。

电极本身的优点只是解决了积垢粘附不牢这 一关键问题。在用什么除垢剂更易干净彻底清除 积垢的问题上，我们专门进行了研究，先后选用 了磷酸、硝酸、盐酸，研究结果如附表:

附表

附表 各种酸液清洗积垢的优劣比较

附表 各种酸液清洗积垢的优劣比较

盐酸除垢最理想，但腐蚀性太厉害，对设 备投资太大，所以我们选用了硝酸。清洗液的浓 度也十分讲究，浓了对电极的使用寿命大有影 响，稀了又达不到目的，通常加上一些除垢添加 剂，效果会更理想。

清洗周期的长短，根据不同地区，不同蔗 源有所变化，通常平原地区，咸淡水交界，积垢 容易除去，周期可长一点。山地蔗、霜冻地区、 甘蔗新鲜度下降的，周期要短一点。

对于积垢特别严重的厂，我们近来还试用 超声波除垢，效果不错，但只能用在DXK糊状电 极，且时间不能长。必要时，一周左右用活化液 清洗一下，效果非常显著。

90年代中期以前，我们在前置放大电路部 分都是采用经典的pH测量电路，实验室条件下 运行相当正常。但在糖厂应用中，有些厂却很不 顺利，经深人调查，发现主要是厂里电源各种干 扰因素太多，这种经典的pH测量电路抗干扰、 滤波能力不够强。

发现这类问题后，我们重新设计电路，对 电子元器件重新选型，选用美国的一种新型运 放，并把测量电路的零点特殊设计，把各种干扰 降到最低限度。

这种改进的机型投放到糖厂中，使用效果 良好，过去不太顺利的厂更换这种机型，也不再 出现问题，而且保护电极免受强电冲击，使电极 的使用寿命普遍延长。

糖厂中和汁的pH变化受许多因素的制约， 预灰的高低、温度的变化，来汁压力的波动，吸 硫的强弱，石灰水波美度的稳定，加灰顺畅与否 等许多因素都会影响到中和汁pH的变化。

控制软件要想把这诸多因素考虑进去，几乎 是不可能的事。目前较流行的方法是采用达林 (Dahlin)算法，我们牢牢抓住中和汁pH值这 一主要矛盾，同时对来汁压力波动这一影响较大 的因素加人模糊控制理论，在糖厂中运行获得满 意效果，尤其是那些来汁不稳定的厂家，抽空时， 加灰系统会自动迅速关小直至零。

糖厂石灰消和工段管理水平参差不齐，不少 厂家送到加灰高位箱的石灰水消和不完全，过滤 不严格，仍含许多灰渣。

90年代我们根据糖厂不同的要求为其设计 的开口式加灰器和密闭式加灰器均不同程度受灰 渣的困扰，时常发生堵塞现象，排塞不方便，费 时费力，还耽误控制。

这两年，我们重新设计了一种不锈钢无空隙 自动排塞的加灰器(这种加灰器结构图略)，加 灰线性大大改善，没有出现堵塞现象，而且轻便， 装拆方便，获得使用厂家的好评。

加灰是否顺畅是关系到自动控制好坏的一个 主要因素，各厂多年使用的经验均证明了这一 点，而加灰顺畅否的原因也很复杂。有加灰点的 问题，有厂里原有设备的结构问题，也有来汁的 压力问题，更有反应箱是抽吸还是气顶的问题。 经多年的摸索，我们找到了一些行之有效的解决 办法，新的密闭无空隙加灰器对此也起到重要的 作用。遇到一些棘手的厂家，还可以用变频泵直 接压灰进去以解决问题。

这两年，所有的使用厂家都很好的解决了加灰 控制的问题，控制曲线平稳，抗干扰能力强，遇 到生产波动引起的pH变化，能很快就回复到正 常值。

伺服放大器和执行器是加灰系统的重要组 成部分。90年代中期，我们选用的伺服放大器 和执行器轻便、简单、装拆方便、使用维护简单。 但发现遇到特殊情况，功率不够，而且防漏电， 防火花不理想，我们又重新设计、选型。

中和汁pH值由于受许多变数影响，加灰量 的控制经研究证明实际上没有必要十分精确，意 义不大，我们否定了步进电机控制的方案，有大 材小用之嫌。调节精度在5%。足够了，重点应在 防漏电、防火花、功率和耐潮湿等关键问题上。 我们近年选用的SFD-400伺服放大器和DJK-210 执行器均能获得满意的效果。

相反，如加灰遇到麻烦，则选什么精度的加 灰系统均无法达到控制要求，这时要采用1. 5节 的办法来达到控制精度。

一些糖厂压榨不够均衡，又或是混合汁箱与 泵不匹配，造成汁压频繁波动，这种情况下，原 有的单电极结构似有应付不来的感觉，因为单电 极在清洗状态下，自控参数是维持原值不变的。

同样，原来的系统采用气压传动的结构，是 因为考虑到电路设计、机械加工较简单，而且糖 厂均有气源。但投人使用后，发现不少糖厂的气 源气压不稳定，电极则无法正常升降，造成积垢 清洗不到;或清洗完成后电极回不到测量位置， 引致测量错误;当气压太大，则引起剧烈振动， 久而久之，损坏电极。

为了解决上述困难，同时针对一些厂家的特 殊要求，我们又研究出双电极测量系统，一支在 清洗状态时，另一支处在测量状态，保证一直在 测量监控中和汁pH的变化。双电极交替变换位 置也用机械传动取代了气动。前置放大电路及单 片机、模数、数模转换上复杂了不少，我们一一 作了新的设计，并在多家糖厂获得了成功(清洗 的机械传动结构图略)。