Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) создали автоматизированную систему диагностики воды в реальном времени, рассказали Науке Mail в пресс-службе вуза.
Производство бумаги и картона требует огромного количества воды. Чтобы экономить ресурсы, предприятия используют ее многократно в замкнутом цикле. Однако из-за этого в воде накапливаются органические примеси и создают среду для размножения бактерий и грибков. Вода закисает, и бумага теряет прочность.
Сейчас специалисты берут пробы воды и делают лабораторные анализы. Они получают результаты с задержкой, когда показатели уже изменились. Предприятие не может вовремя скорректировать условия. Из-за этого растет брак, а убытки производитель закладывает в цену товара.
Для проверки модели мы использовали данные из известных экспериментальных исследований, где на реальном предприятии были замерены ключевые параметры жидкости с разной периодичностью. Далее мы подставили эти сведения в свою модель, с ее помощью определили общее состояние воды и сопоставили результат с тем, что в действительности происходило в экспериментах. В ходе сравнения оказалось, что наши расчеты совпадают с изменениями, которые были зафиксированы на производстве. Чем больше результаты модели отклонялись от нормы, тем сильнее ухудшались свойства бумаги.
Система использует датчики, которые постоянно измеряют температуру, кислотность и электропроводность. Данные поступают в промышленный компьютер, где модель обрабатывает их и определяет, когда состояние воды выходит за допустимые пределы. Это происходит в несколько раз быстрее лабораторных анализов. Система подает сигнал при первых признаках ухудшения, позволяя оперативно добавлять реагенты и предотвращать порчу продукции.
По словам разработчиков, такая диагностика помогает сократить объемы испорченной воды, уменьшить брак и снизить расход химикатов. Экономия для предприятия может составлять от сотен тысяч до миллионов рублей в год. В итоге себестоимость продукции снижается, и производители не закладывают издержки в цену товара.
Ранее Наука Mail писала о том, что инженеры научились печатать микросхемы на обычной бумаге.