本发明涉及臭氧发生器监测数据识别处理，具体涉及臭氧发生器状态监测装置及方法。
背景技术：
1、将空气用作原料来生产臭氧的臭氧生产装置或者说臭氧发生器，在产生臭氧的同时，还生成有副产品氮氧化物，所以在放电间隙以及输送臭氧的流道内是臭氧与氮氧化物共存的情形。生成的副产氮氧化物多数以五氧化二氮的形式存在。五氧化二氮的物理属性是，其一般在30摄氏度以下条件便成为固体状态。在臭氧发生器的放电间隙及臭氧输送流道内，生成的副产氮氧化物存在大体覆盖前述的整个区域的可能。氮氧化物附着在放电间隙及输送通道的壁面上，随着运行时间会不断积累，且在积累到一定程度后会致使臭氧生产效率下降、造成局部堵塞的问题，严重时导致臭氧发生器的运行生产难以维持进行，而被迫需要停机检修，势必影响正常生产。
2、此外，在对臭氧发生器实施检修时，要求臭氧发生器的内部结构对外开放，而五氧化二氮与大气接触后容易与空气中的水分反应而生成硝酸类物质，不可避免地对设备金属部件造成不同程度的腐蚀。现有技术中提出使用热水装置加热维持臭氧发生器后再向大气开放，将附着在臭氧发生器内的五氧化二氮等氮氧化物气化的应对方法，虽然降低了对金属部件造成腐蚀的风险，但是加热需要额外供应能量，且检修时臭氧发生器必须停止运转，中断臭氧的生产过程，存在能耗增加、生产成本提高、臭氧生产效率降低的问题。
技术实现思路
1、本发明提供了一种能对臭氧发生器状态进行监测的装置及方法，其能监测臭氧发生器的运行状态，在附着的五氧化二氮达到一定程度后，及时在运行状态下将五氧化二氮气化清除，有助于促进臭氧发生器运行成本、生产成本等的降低。本发明有助于获得在不中断臭氧生产，且在稳定运行状态下清除五氧化二氮的臭氧发生器。
2、本发明涉及的臭氧发生器状态监测装置，包括管体部、左端部、右端部、供电端子、高压电源，以及含编程模块、数据处理模块的控制器。
3、管体部包括高压电极、接地电极、电介质筒、电场缓和层、支撑管、冷却器、温度传感器总成和用于检测臭氧产生参数的臭氧传感器。
4、电介质筒套装在高压电极外且固定支撑在接地电极的管腔内。在接地电极的内腔壁与电介质筒的外壁之间形成放电间隙。电场缓和层和支撑管分别设在高压电极的管腔两端，能起到抑制高压电极两端边沿放电的作用及支撑电介质筒端口的作用。冷却器包括外套管，接地电极固定在外套管的管腔内，在外套管的内壁与接地电极的外壁之间形成环形通道。温度传感器总成包括探测端和温度传感器，探测端与接地电极的外壁接触。与探测端连接的线缆伸至外套管的外部后与温度传感器连接。
5、左端部与接地电极的左端、外套管的左端对应匹配。连接在高压电极左端的支撑管穿设在左端部上的轴向通孔内。在左端部上形成的送气通道与放电间隙的左端连通。在左端部上形成的送风通道与环形通道的左端连通。
6、右端部与接地电极的右端、外套管的右端对应匹配，且左端面上形成有沉槽。在所述沉槽的端口处固定设有塞块且塞块上形成有供电介质筒右端插入的沉孔。塞块侧壁与沉槽内壁之间形成的腔道与放电间隙的右端连通。右端部上形成的排风通道与环形通道的右端连通。臭氧传感器设在塞块上或者在沉槽的内壁上。塞块右端形成有与沉槽连通的孔结构，用来将生成的臭氧排出。
7、供电端子置入于高压电极的管腔左端，能为高压电极供电，导入端子与供电端子连接。
8、可选地，沉槽的底面为球面。塞块右端形成的孔结构包括形成在塞块内的缓冲腔和形成于缓冲腔外围的环形沉孔。环形沉孔的内端与缓冲腔的侧部连通，缓冲腔与沉槽之间的壁体上分布形成有多个通孔。
9、可选地，塞块的右端面上形成有凹槽，凹槽的弧度最底面与沉槽的弧度最底面相对。臭氧传感器固定在凹槽内。
10、可选地，温度传感总成的探测端包括绝热连杆和固定在绝热连杆一端端面上的绝缘导热片。绝缘导热片与接地电极的外壁面接触。与绝缘导热片连接的线缆嵌装于绝热连杆内。绝热连杆的自由端贯穿出环形通道后，使线缆的自由端在外套管外部与温度传感器连接。
11、可选地，还包括用于检测冷却器运行功率的检测部。
12、控制器与涉及的各种传感器、检测部等连接，能够由各个传感器、检测部获取传感信号和检测参数，并作分析处理生成相关动作指令。控制器还与冷却器、电极管的控制电路等连接，能够控制冷却器、电极管等的运行状态。
13、本发明涉及基于上述臭氧发生器状态监测装置的臭氧发生器状态监测方法，步骤如下：
14、ⅰ）检测臭氧发生器正常运行状态下的臭氧产生参数，并处理生成臭氧生产效率波形图，作为基础图形；
15、ⅱ）在设定时间检测臭氧发生器运行状态下的臭氧产生参数，并处理生成臭氧生产效率波形图，定义为过程图形；在设定时间还同时检测接地电极的管壁温度；
16、ⅲ）对比分析基础图形与过程图形的波形图重合度，初步判定臭氧发生器的运行状态；
17、i）若基础图形与过程图形的重合度在x%以上，则保持当前运行状况，返回上述步骤ⅱ）；
18、ii）若基础图形与过程图形的重合度在x%以下，则分析判断检测到的接地电极的管壁温度是否超过预警阈值；
19、①若判定接地电极的管壁温度已超过预警阈值，则使冷却器增加功率运行t1分钟后恢复预设功率运行，返回上述步骤ⅱ）；
20、②若判定接地电极的管壁温度未超过预警阈值，则使冷却器减小功率运行t2分钟后恢复预设功率运行，返回上述步骤ⅱ）。
21、可选地，步骤ii）中，对比分析当前的过程图形与上一个过程图形的波形图重合度；
22、若当前的过程图形与上一个过程图形的重合度在y%以下，则分析判断检测到的接地电极的管壁温度是否超过预警阈值；
23、若当前的过程图形与上一个过程图形的重合度在y%以上，则保持当前运行状况，返回上述步骤ⅱ）；
24、其中，x取值在70至85之间，y取值在80至95之间，且确保y的取值大于x的取值。
25、基于包括用于检测冷却器运行功率的检测部的臭氧发生器状态监测装置，本发明还涉及另一种臭氧发生器状态监测方法，步骤如下：
26、ⅰ）在设定时间检测臭氧发生器运行状态下的臭氧产生参数，并计算臭氧生产效率的平均值，作为中间数据；在设定时间还同时检测接地电极的管壁温度；
27、ⅱ）对比中间数据与设定的臭氧生产效率预警阈值，来判定臭氧发生器的运行状态；
28、i）若中间数据在臭氧生产效率预警阈值以上，则保持当前运行状况，返回上述步骤ⅰ）；
29、ii）若中间数据小于臭氧生产效率预警阈值，则分析判断检测到的接地电极的管壁温度是否超过管壁温度预警阈值；
30、①若判定接地电极的管壁温度已超过管壁温度预警阈值，则使冷却器增加功率运行t1分钟后恢复预设功率运行，返回上述步骤ⅰ）；
31、②若判定接地电极的管壁温度未超过管壁温度预警阈值，则使冷却器减小功率运行t2分钟后恢复预设功率运行，返回上述步骤ⅰ）。
32、可选地，上述步骤①中，若判定接地电极的管壁温度已超过管壁温度预警阈值，则检测并判断冷却器当前运行功率是否高于其预设功率；
33、a1.若判定冷却器当前运行功率在预设功率以上，则使冷却器保持当前功率运行(t1)/2分钟后恢复预设功率运行，返回上述步骤ⅰ）；
34、b1.若冷却器当前运行功率小于预设功率，则使冷却器增加功率并运行t1分钟后恢复预设功率运行，返回上述步骤ⅰ），且冷却器增加功率后其实际运行功率大于预设功率；
35、上述步骤②中，若判定接地电极的管壁温度未超过管壁温度预警阈值，则检测并判断冷却器当前运行功率是否低于其预设功率；
36、a2.若判定冷却器当前运行功率小于预设功率，则使冷却器保持当前功率运行(t2)/2分钟后恢复预设功率运行，返回上述步骤ⅰ）；
37、b2.若判定冷却器当前运行功率在预设功率以上，则使冷却器减小功率并运行t2分钟后恢复预设功率运行，返回上述步骤ⅰ），且冷却器减小功率后其实际运行功率小于预设功率；
38、可选地，上述t1的取值在20至45之间，t2的取值在25至50之间，且t2的取值大于t1的取值。
39、上述两种方法中，检测臭氧发生器运行状态下的臭氧产生参数的设定时间间隔可以设定在1小时至3小时之间，甚至更长的时间间隔。例如，可以每间隔90分钟或者2小时便按照程序执行一次检测，来检测臭氧发生器运行状态下的臭氧产生参数及检测接地电极的管壁温度等。每执行一次检测的持续时间长度可以控制在5分钟至20分钟之内。
40、本发明的有益效果是：本发明涉及的臭氧发生器状态监测装置及方法，能在臭氧发生器运行状态下，利用臭氧生产过程中产生的热量，来将臭氧制成过程中产生并附着在臭氧发生器内壁上的五氧化二氮及时清除，能防止五氧化二氮积累过多造成堵塞且对臭氧生产效率造成显著不利影响。虽然电极管内短暂的高温情形会导致臭氧生产效率降低，但相对于停机检修且需要额外供应热能来使五氧化二氮气化的处理方式，本发明放弃短暂的臭氧生产效率，实现及时在运行状态下将五氧化二氮清除的处理方式，能带来更好的效果和效益，整体上的运行成本、生产成本是相对降低的。本发明有助于提供一种能够使五氧化二氮气化清除且不中断臭氧产生而能维持稳定的运行状态，可靠性高的臭氧产生机构。
1.一种臭氧发生器状态监测装置，包括含有高压电极（10）、接地电极（20）、电介质筒（30）、电场缓和层（40）、冷却器（60）和用于检测臭氧产生参数的臭氧传感器（80）的管体部（100）；电介质筒（30）套装在高压电极（10）外后固定支撑在接地电极（20）的管腔内，且在接地电极（20）的内壁与电介质筒（30）的外壁之间形成放电间隙（2）；电场缓和层（40）设在高压电极（10）的管腔右端能起到抑制高压电极（10）端部边沿放电的作用；冷却器（60）包括外套管（61），接地电极（20）固定在外套管（61）的管腔内，而在外套管（61）的内壁与接地电极（20）的外壁之间形成环形通道（4）；其特征在于：还包括左端部（200）和右端部（300）；
2.根据权利要求1所述的臭氧发生器状态监测装置，其特征在于：沉槽（304）的底面为球面（1）；塞块（303）右端形成的孔结构包括形成在塞块（303）内部的缓冲腔（306）和形成于缓冲腔（306）外围的环形沉孔（307）；环形沉孔（307）的内端与缓冲腔（306）的侧部连通，缓冲腔（306）与沉槽（304）之间的壁体上分布形成有多个通孔。
3.根据权利要求2所述的臭氧发生器状态监测装置，其特征在于：塞块（303）的右端面上形成有凹槽且凹槽的弧度底面与沉槽（304）的弧度底面相对；臭氧传感器（80）固定在塞块（303）上的凹槽内。
4.根据权利要求1所述的臭氧发生器状态监测装置，其特征在于：温度传感总成的探测端包括绝热连杆（73）和固定在绝热连杆（73）一端端面上的绝缘导热片（71）；绝缘导热片（71）与接地电极（20）的外壁面接触；与绝缘导热片（71）连接的线缆（72）嵌装于绝热连杆（73）内；绝热连杆（73）的自由端贯穿出环形通道（4）后，使线缆（72）的自由端在外套管（61）外部与温度传感器（70）连接。
5.根据权利要求1所述的臭氧发生器状态监测装置，其特征在于：还包括用于检测冷却器（60）运行功率的检测部。
6.基于权利要求1至4中任意一项所述的臭氧发生器状态监测装置的一种臭氧发生器状态监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的臭氧发生器状态监测方法，其特征在于：在步骤ⅲ）的ii）中，对比分析当前的过程图形与上一个过程图形的波形图重合度；
8.基于权利要求5所述的臭氧发生器状态监测装置的一种臭氧发生器状态监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的臭氧发生器状态监测方法，其特征在于，上述步骤ii）下：
10.根据权利要求8或9所述的臭氧发生器状态监测方法，其特征在于：t1的取值在20至45之间，t2的取值在25至50之间，且t2的取值大于t1的取值。
