В статье рассматривается задача построения системы автоматизированного контроля и управления параметрами ионизированной паровой среды. Актуальность работы обусловлена необходимостью обеспечения стабильности физико-химических характеристик таких сред при их использовании в промышленных и лабораторных установках. Показано, что формирование такой среды целесообразно рассматривать как управляемый процесс, состояние которого определяется совокупностью измеряемых физико-химических параметров. Предложена структурно-функциональная схема системы, включающая объект управления, измерительный контур, блок обработки данных и исполнительный контур, реализующий коррекцию режима по замкнутой обратной связи. Принцип действия системы основан на непрерывном мониторинге ключевых параметров и автоматической подстройке режимов парогенерации для поддержания заданных характеристик. Для формализованного описания состояния среды использован вектор контролируемых параметров, включающий окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), температуру, pH и электропроводность, а также введен интегральный критерий отклонения от целевого режима. В качестве первого этапа исследований выполнена первичная апробация измерительного канала окислительно-восстановительного потенциала. Эксперименты проводились на лабораторном стенде, имитирующем реальные условия парогенерации. Установлено, что при интенсивной парогенерации во всех контрольных точках фиксируются отрицательные значения ОВП, а сам параметр демонстрирует пространственно-временную чувствительность к режиму формирования среды. Полученные результаты подтверждают возможность использования ОВП в качестве базового параметра обратной связи при последующем построении многоканальной системы автоматизированного контроля и управления параметрами ионизированной паровой среды. Дальнейшие исследования будут направлены на интеграцию всех измерительных каналов и разработку алгоритмов многопараметрического управления.
This paper addresses the development of an automated system for monitoring and controlling the parameters of an ionized vapor medium. The relevance of the work stems from the need to ensure stable physicochemical characteristics of such media in industrial and laboratory applications. It is shown that the formation of an ionized vapor medium should be considered a controllable process, whose state is determined by a set of measurable physicochemical parameters. A structural and functional scheme of the system is proposed, comprising a control plant, a measurement circuit, a data processing unit, and an actuating circuit that implements mode correction via closed-loop feedback. The system operates by continuously monitoring key parameters and automatically adjusting vapor generation modes to maintain specified characteristics. To formalize the state of the medium, a vector of controlled parameters is introduced, including oxidation-reduction potential (ORP), temperature, pH, and electrical conductivity, along with an integral criterion for deviation from the target regime. As a first research stage, initial validation of the ORP measurement channel was performed. Experiments were conducted on a laboratory bench simulating real vapor generation conditions. It was found that during intensive vapor generation, negative ORP values are recorded at all control points, and this parameter demonstrates spatiotemporal sensitivity to the vapor formation regime. The obtained results confirm the feasibility of using ORP as a basic feedback parameter for the subsequent construction of a multichannel automated system for monitoring and controlling ionized vapor medium parameters. Future research will focus on integrating all measurement channels and developing multiparameter control algorithms.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.