CN111651876A - 工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法及检测系统 - Google Patents

工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法及检测系统 Download PDF

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CN111651876A CN202010459799.6A CN202010459799A CN111651876A CN 111651876 A CN111651876 A CN 111651876A CN 202010459799 A CN202010459799 A CN 202010459799A CN 111651876 A CN111651876 A CN 111651876A
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Abstract

本发明提供一种工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法及检测系统。首先采集工业循环冷却水系统内影响腐蚀率的相关参数数据，然后通过求取拟合分布函数的方法，计算出各参数的数学期望，其次基于HG/T 2160 2008冷却水动态模拟方法，获得外界因素对于腐蚀率的影响因子函数，最后考虑余氯的影响，计算出由系统自身的腐蚀应力导致的真实腐蚀率值。本发明提供这种在线分析方法检测周期短，综合各种影响因素的计算结果真实性高，通过检测系统可以直接计算结果，帮助管理人员分析影响因素，及时作出相应调整，达到降低设备腐蚀、减少排污、节水节电的目的。

Description

工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法及检测系统
技术领域
本发明涉及工业循环冷却水处理领域，尤其涉及一种工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法及检测系统。
背景技术
2010年，国家颁布的《全国水资源综合规划》规定，到2030年工业领域万元GDP用水指标由目前的140立方米降至40立方木，节水比例高达70％以上，为了适应水资源综合规划要求，国家于2012年修订取水定额标准，针对火电、钢铁、石化、印染、造纸、化肥、制药等高水耗行业做出取水量约束。以约束企业用水量。以实现工业节水目标。循环水作为工业用水中最重要的组成部分，其水资源消耗量占整个工业用水量60％以上。年用水量超过1000亿立方米。而火电、钢铁、石化、印染、造纸、化肥、制药等高水耗行业循环水用量高达行业用水量的75％-90％。
在工业循环水运行当中，由于受到蒸发、泄露、外界进入等环境因素的影响，水质逐渐变差，导致工业水的腐蚀应力逐渐增强。腐蚀会导致循环水系统中核心设备如换热器、阀门、管道等设备发生腐蚀现象。严重时会导致设备直接穿孔，影响正常生产。为了避免重大生产事故的发生。通常会运用水质置换的方式，排掉一部分污水，补给相应的工业新水，来避免腐蚀情况出现。由于对系统内腐蚀情况不了解、不清楚，而盲目的采用水质置换，大量的可以使用的、满足要求的工业水被白白浪费掉。同时又增加了污水处理量。
目前，关于工业循环水系统腐蚀率检测的方法主要有：挂片悬挂法和模拟试验法。其中，挂片悬挂法因为其测试周期过长(通常为一个月)已无法满足实时检测的要求；而模拟试验可以模拟循环水运行环境，但无法百分百完全模拟，且试验周期亦长(通常为一个月)；循环水系统中腐蚀控制工作面临管理人员无法及时、准确的了解当下系统真实的、准确的腐蚀率数值，也就无法跟据当前状况做出合理有效的调整。
发明内容
针对目前工业循环冷却水腐蚀率检测周期长、准确率低等问题，本发明提出一种工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法及检测系统，所述的一种工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法，包括如下步骤：
步骤1：采集工业循环冷却水系统内影响腐蚀率的相关参数数据，所述相关参数数据包括：腐蚀率值、PH值、余氯值、流量值、温度值、浊度值、电导率值；
步骤2：通过求取拟合函数分布图像的方法，分别计算腐蚀率、PH、电导率、温度、流量、浊度的数学期望；
步骤3：基于HG/T 2160 2008冷却水动态模拟方法，获得外界因素对于腐蚀率的影响因子函数，所述外界因素包括PH、电导率、温度、流量、浊度；
步骤4：将PH的数学期望
Figure BDA0002510599200000021
带入PH对腐蚀率的影响因子函数λ1表达式中计算出PH对腐蚀率的影响值
Figure BDA0002510599200000022
将电导率的数学期望
Figure BDA00025105992000000216
带入电导率对腐蚀率的影响因子函数λ2表达式中计算出电导率对腐蚀率的影响值
Figure BDA0002510599200000023
将温度的数学期望
Figure BDA0002510599200000024
带入温度对腐蚀率的影响因子函数λ3表达式中计算出温度对腐蚀率的影响值
Figure BDA0002510599200000025
将流量的数学期望
Figure BDA00025105992000000217
带入流量对腐蚀率的影响因子函数λ4表达式中计算出流量对腐蚀率的影响值
Figure BDA0002510599200000026
将浊度的数学期望
Figure BDA0002510599200000027
带入浊度对腐蚀率的影响因子函数λ5表达式中计算出浊度对腐蚀率的影响值
Figure BDA0002510599200000028
利用公式(1)计算出系统自身不含余氯影响的腐蚀应力
Figure BDA0002510599200000029
Figure BDA00025105992000000210
步骤5：计算工业循环冷却水系统自身的腐蚀应力导致的真实腐蚀率值X，
Figure BDA00025105992000000211
式中，p表示实际采集的余氯值，当p≥1.0时，X＝Φ表示测得的腐蚀率为无效值。
所述的步骤2具体表述为：
步骤2.1.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个腐蚀率值{a1,a2,…,am}，然后计算m个腐蚀率值的平均值
Figure BDA00025105992000000212
步骤2.1.2：利用公式(3)计算分组区间的端点值，则计算得到n/2+1个端点值，记为
Figure BDA00025105992000000213
Figure BDA00025105992000000214
式中，δa表示腐蚀率值采集设备的读数精度，n表示预设分组数，n取大于0的偶数；
步骤2.1.3：将两两相邻的端点值作为一个分组两端点的端点值，则n/2+1个端点值共分为n个分组，依次记为：
Figure BDA00025105992000000215
步骤2.1.4：如果腐蚀率值aj满足
Figure BDA0002510599200000031
则统计aj落在第i-1个分组
Figure BDA0002510599200000032
中，j＝0，1,2,…,m；
步骤2.1.5：令j＝0，1,2,…,m，重复步骤2.1.4，统计m个腐蚀率值分别落在各个分组中的个数{N1,N2,…,Ni-1,…,Nn}，其中Ni-1表示落在第i-1个分组中的腐蚀率值个数；
步骤2.1.6：根据N1,N2,…,Ni-1,…,Nn绘制成的概率分布直方图拟合得到关于腐蚀率的高斯分布概率密度函数；
步骤2.1.7：根据关于腐蚀率的高斯分布概率密度函数，计算腐蚀率的数学期望
Figure BDA0002510599200000033
步骤2.2.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个PH值{b1,b2,…,bm}，然后计算m个PH值的平均值
Figure BDA0002510599200000034
步骤2.2.2：将
Figure BDA0002510599200000035
替换为
Figure BDA0002510599200000036
将δa替换为δb，将aj替换为bj，其中δb表示PH值采集设备的读数精度，重复步骤2.1.2～步骤2.1.7，拟合得到关于PH的高斯分布概率密度函数，然后计算得到PH的数学期望
Figure BDA0002510599200000037
步骤2.3.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个电导率值{c1,c2,…,cm}，然后计算m个电导率值的平均值
Figure BDA0002510599200000038
步骤2.3.2：将
Figure BDA0002510599200000039
替换为
Figure BDA00025105992000000310
将δa替换为δc，将aj替换为cj，其中δc表示电导率值采集设备的读数精度，重复步骤2.1.2～步骤2.1.7，拟合得到关于电导率的高斯分布概率密度函数，然后计算得到电导率的数学期望
Figure BDA00025105992000000319
步骤2.4.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个温度值{d1,d2,…,dm}，然后计算m个温度值的平均值
Figure BDA00025105992000000311
步骤2.4.2：将
Figure BDA00025105992000000312
替换为
Figure BDA00025105992000000313
将δa替换为δd，将aj替换为dj，其中δd表示温度值采集设备的读数精度，重复步骤2.1.2～步骤2.1.7，拟合得到关于温度的高斯分布概率密度函数，然后计算得到温度的数学期望
Figure BDA00025105992000000314
步骤2.5.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个流量值{e1,e2,…,em}，然后计算m个流量值的平均值
Figure BDA00025105992000000315
步骤2.5.2：将
Figure BDA00025105992000000316
替换为
Figure BDA00025105992000000317
将δa替换为δe，将aj替换为ej，其中δe表示流量值采集设备的读数精度，重复步骤2.1.2～步骤2.1.7，计算得到关于流量的高斯分布函数图像，然后计算得到流量的数学期望
Figure BDA00025105992000000318
步骤2.6.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个浊度值{f1,f2,…,fm}，然后计算m个浊度值的平均值
Figure BDA0002510599200000041
步骤2.6.2：将
Figure BDA0002510599200000042
替换为
Figure BDA0002510599200000043
将δa替换为δf，将aj替换为fj，其中δf表示浊度值采集设备的读数精度，重复步骤2.1.2～步骤2.1.7，拟合得到关于浊度的高斯分布概率密度函数，然后计算得到浊度的数学期望
Figure BDA0002510599200000044
所述的步骤3具体表述为：
步骤3.1：取两套冷却水动态模拟试验装置，记为1号试验装置、2号试验装置，定义1号试验装置为标准样试验装置，两套试验装置使用的水样完全相同；
步骤3.2：测试某一外界因素y对腐蚀率的影响因子函数的试验时，设置2号试验装置的外界因素y的取值为x，经过一个试验周期T的腐蚀后，利用公式(4)、公式(5)分别计算两套试验装置的腐蚀率B1、B2，
Figure BDA0002510599200000045
Figure BDA0002510599200000046
式中，B1表示1号试验装置经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G1表示1号试验装置腐蚀后减少的质量，A1表示1号试管的面积，B2表示2号试验装置经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G2表示2号试验装置腐蚀后减少的质量，A2表示2号试管的面积，D表示金属密度；
步骤3.3：利用公式(6)计算出取值为x的外界因素y对腐蚀率的影响因子λy,x，
λy,x＝(B2-B1)/B1 (6)
步骤3.4：改变2号试验装置的外界因素y的取值，得到自变量为外界因素y、因变量为腐蚀率的s组平行试验，利用公式(4)～公式(6)分别计算出外界因素y在不同取值{x1,x2,…,xs}下对应的影响因子{λy,x1,λy,x2,…,λy,xs}；
步骤3.5：根据{x1,x2,…,xs}、{λy,x1,λy,x2,…,λy,xs}，采用最小二乘法拟合得到二次型函数λy，则λy即为外界因素y对腐蚀率的影响因子函数；
步骤3.6：测试PH对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的电导率、温度、流量、浊度均相同，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为PH、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到PH对腐蚀率的影响因子函数λ1；
步骤3.7：测试电导率对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的PH、温度、流量、浊度均相同，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为电导率、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到电导率对腐蚀率的影响因子函数λ2；
步骤3.8：测试温度对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的PH、电导率、流量、浊度均相同，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为温度、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到温度对腐蚀率的影响因子函数λ3；
步骤3.9：测试流量对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的PH、电导率、温度、浊度均相同，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为流量、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到流量对腐蚀率的影响因子函数λ4；
步骤3.10：测试浊度对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的PH、电导率、温度、流量均相同，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为浊度、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到浊度对腐蚀率的影响因子函数λ5。
所述的检测系统，包括传感器单元、数据采集卡、工业计算机、4G-DTU设备，所述传感器单元包括腐蚀率传感器、PH/ORP传感器、电导率传感器、温度传感器、流量传感器、浊度传感器、余氯传感器，传感器单元中的各个传感器通过与插装在工业计算机上的数据采集卡电连接，工业计算机与4G-DTU设备电连接，所述相关参数数据包括：腐蚀率值、PH值、余氯值、流量值、温度值、浊度值、电导率值；
所述腐蚀率传感器用于采集工业循环冷却水系统的腐蚀率值；
所述PH/ORP传感器用于采集工业循环冷却水系统的PH值；
所述电导率传感器用于采集工业循环冷却水系统的电导率值；
所述温度传感器用于采集工业循环冷却水系统的温度值；
所述流量传感器用于采集工业循环冷却水系统的流量值；
所述浊度传感器用于采集工业循环冷却水系统的浊度值；
所述余氯传感器用于采集工业循环冷却水系统的余氯值；
所述数据采集卡用于接收传感器单元采集的相关参数数据；
所述4G-DTU设备用于实现工业计算机与云服务器的信息交互；
所述工业计算机用于存储数据采集卡接收的相关参数数据，并将相关数据参数通过4G-DTU设备传输给云服务器，所述云服务器用于执行所述步骤2～步骤5，并将计算出来的真实腐蚀率值通过4G-DTU设备传输给工业计算机进行显示。
本发明的有益效果是：
本发明提出了一种工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法及检测系统，通过数据处理的方法计算工业循环冷却水系统自身的腐蚀应力导致的真实腐蚀率值会更精确；结合PH值、余氯值、流量值、温度值、浊度值、电导率值来计算真实腐蚀率值，方便找到影响腐蚀率高的相关参数，有利于管理者及时、准确的调整循环水系统操作方式、运行参数，以及缓蚀剂投加量，保证腐蚀率指标的真实性和准确性，避免将错误信息发送给管理者；本发明提出的检测系统连接云服务器，通过云服务器可以将计算过程中的数据、绘制的图表，以及最终的计算结果发送给电脑、手机等终端设备，方便查看。
附图说明
图1为本发明中的工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法流程图。
图2为本发明中的检测系统原理图。
图3为本发明实施例中的腐蚀率在不同PH值下的曲线图。
图4为本发明实施例中的PH对腐蚀率的影响因子函数图。
图5为本发明实施例中的腐蚀率在不同电导率值下的曲线图。
图6为本发明实施例中的电导率对腐蚀率的影响因子函数图。
图7为本发明实施例中的腐蚀率在不同温度值下的曲线图。
图8为本发明实施例中的温度对腐蚀率的影响因子函数图。
图9为本发明实施例中的腐蚀率在不同流量值下的曲线图。
图10为本发明实施例中的流量对腐蚀率的影响因子函数图。
图11为本发明实施例中的腐蚀率在不同浊度值下的曲线图。
图12为本发明实施例中的浊度对腐蚀率的影响因子函数图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施实例对发明做进一步说明。
一种工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法，其流程图如图1所示，包括如下步骤：
步骤1：采集工业循环冷却水系统内影响腐蚀率的相关参数数据，所述相关参数数据包括：腐蚀率值、PH值、余氯值、流量值、温度值、浊度值、电导率值；
步骤2：通过求取拟合函数分布图像的方法，分别计算腐蚀率、PH、电导率、温度、流量、浊度的数学期望；
步骤2.1.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个腐蚀率值{a1,a2,…,am}，然后计算m个腐蚀率值的平均值
Figure BDA0002510599200000071
步骤2.1.2：利用公式
Figure BDA0002510599200000072
计算分组区间的端点值，则计算得到n/2+1个端点值，记为
Figure BDA0002510599200000073
δa表示腐蚀率值采集设备的读数精度，i＝0，1,2,…,n，n表示预设分组数，n取大于0的偶数；
步骤2.1.3：将两两相邻的端点值作为一个分组两端点的端点值，则n/2+1个端点值共分为n个分组，依次记为：
Figure BDA0002510599200000074
步骤2.1.4：如果腐蚀率值aj满足
Figure BDA0002510599200000075
则统计aj落在第i-1个分组
Figure BDA0002510599200000076
中，j＝0，1,2,…,m；
步骤2.1.5：令j＝0，1,2,…,m，重复步骤2.1.4，统计m个腐蚀率值分别落在各个分组中的个数{N1,N2,…,Ni-1,…,Nn}，其中Ni-1表示落在第i-1个分组中的腐蚀率值个数；
步骤2.1.6：根据N1,N2,…,Ni-1,…,Nn绘制成的概率分布直方图拟合得到关于腐蚀率的高斯分布概率密度函数；
步骤2.1.7：根据关于腐蚀率的高斯分布概率密度函数，计算腐蚀率的数学期望
Figure BDA00025105992000000713
步骤2.2.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个PH值{b1,b2,…,bm}，然后计算m个PH值的平均值
Figure BDA0002510599200000077
步骤2.2.2：利用
Figure BDA0002510599200000078
计算分组区间的端点值，则计算得到n/2+1个端点值，记为
Figure BDA0002510599200000079
δb表示PH值采集设备的读数精度，i＝0，1,2,…,n，n表示预设分组数，n取大于0的偶数；
步骤2.2.3：将两两相邻的端点值作为一个分组两端点的端点值，则n/2+1个端点值共分为n个分组，依次记为：
Figure BDA00025105992000000710
步骤2.2.4：如果PH值bj满足
Figure BDA00025105992000000711
则统计bj落在第i-1个分组
Figure BDA00025105992000000712
中，j＝0，1,2,…,m；
步骤2.2.5：令j＝0，1,2,…,m，重复步骤2.2.4，统计m个PH值分别落在各个分组中的个数
Figure BDA0002510599200000081
其中
Figure BDA0002510599200000082
表示落在第i-1个分组中的PH值个数；
步骤2.2.6：根据
Figure BDA0002510599200000083
绘制成的概率分布直方图拟合得到关于PH值的高斯分布概率密度函数；
步骤2.2.7：根据关于PH值的高斯分布概率密度函数，计算PH的数学期望
Figure BDA0002510599200000084
步骤2.3.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个电导率值{c1,c2,…,cm}，然后计算m个电导率值的平均值
Figure BDA0002510599200000085
步骤2.3.2：利用公式
Figure BDA0002510599200000086
计算分组区间的端点值，则计算得到n/2+1个端点值，记为
Figure BDA0002510599200000087
δc表示电导率值采集设备的读数精度，i＝0，1,2,…,n，n表示预设分组数，n取大于0的偶数；
步骤2.3.3：将两两相邻的端点值作为一个分组两端点的端点值，则n/2+1个端点值共分为n个分组，依次记为：
Figure BDA0002510599200000088
步骤2.3.4：如果电导率值cj满足
Figure BDA0002510599200000089
则统计cj落在第i-1个分组
Figure BDA00025105992000000810
中，j＝0，1,2,…,m；
步骤2.3.5：令j＝0，1,2,…,m，重复步骤2.3.4，统计m个电导率值分别落在各个分组中的个数
Figure BDA00025105992000000811
其中
Figure BDA00025105992000000812
表示落在第i-1个分组中的电导率值个数；
步骤2.3.6：根据
Figure BDA00025105992000000813
绘制成的概率分布直方图拟合得到关于电导率值的高斯分布概率密度函数；
步骤2.3.7：根据关于电导率值的高斯分布概率密度函数，计算电导率的数学期望
Figure BDA00025105992000000814
步骤2.4.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个温度值{d1,d2,…,dm}，然后计算m个温度值的平均值
Figure BDA00025105992000000815
步骤2.4.2：利用公式
Figure BDA00025105992000000816
计算分组区间的端点值，则计算得到n/2+1个端点值，记为
Figure BDA00025105992000000817
δd表示温度值采集设备的读数精度，i＝0，1,2,…,n，n表示预设分组数，n取大于0的偶数；
步骤2.4.3：将两两相邻的端点值作为一个分组两端点的端点值，则n/2+1个端点值共分为n个分组，依次记为：
Figure BDA0002510599200000091
步骤2.4.4：如果温度值dj满足
Figure BDA0002510599200000092
则统计dj落在第i-1个分组
Figure BDA0002510599200000093
中，j＝0，1,2,…,m；
步骤2.4.5：令j＝0，1,2,…,m，重复步骤2.4.4，统计m个温度值分别落在各个分组中的个数
Figure BDA0002510599200000094
其中
Figure BDA0002510599200000095
表示落在第i-1个分组中的温度值个数；
步骤2.4.6：根据
Figure BDA0002510599200000096
绘制成的概率分布直方图拟合得到关于温度值的高斯分布概率密度函数；
步骤2.4.7：根据关于温度值的高斯分布概率密度函数，计算温度的数学期望
Figure BDA0002510599200000097
步骤2.5.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个流量值{e1,e2,…,em}，然后计算m个流量值的平均值
Figure BDA0002510599200000098
步骤2.5.2：利用公式
Figure BDA0002510599200000099
计算分组区间的端点值，则计算得到n/2+1个端点值，记为
Figure BDA00025105992000000910
δe表示流量值采集设备的读数精度，i＝0，1,2,…,n，n表示预设分组数，n取大于0的偶数；
步骤2.5.3：将两两相邻的端点值作为一个分组两端点的端点值，则n/2+1个端点值共分为n个分组，依次记为：
Figure BDA00025105992000000911
步骤2.5.4：如果流量值ej满足
Figure BDA00025105992000000912
则统计ej落在第i-1个分组
Figure BDA00025105992000000913
中，j＝0，1,2,…,m；
步骤2.5.5：令j＝0，1,2,…,m，重复步骤2.5.4，统计m个流量值分别落在各个分组中的总个数
Figure BDA00025105992000000914
其中
Figure BDA00025105992000000915
表示落在第i-1个分组中的流量值的总个数；
步骤2.5.6：根据
Figure BDA00025105992000000916
绘制成的概率分布直方图拟合得到关于流量值的高斯分布概率密度函数；
步骤2.5.7：根据关于流量值的高斯分布概率密度函数，计算流量的数学期望
Figure BDA00025105992000000917
步骤2.6.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个浊度值{f1,f2,…,fm}，然后计算m个浊度值的平均值
Figure BDA0002510599200000101
步骤2.6.2：利用公式
Figure BDA0002510599200000102
计算分组区间的端点值，则计算得到n/2+1个端点值，记为
Figure BDA0002510599200000103
δf表示浊度值采集设备的读数精度，i＝0，1,2,…,n，n表示预设分组数，n取大于0的偶数；
步骤2.6.3：将两两相邻的端点值作为一个分组两端点的端点值，则n/2+1个端点值共分为n个分组，依次记为：
Figure BDA0002510599200000104
步骤2.6.4：如果浊度值fj满足
Figure BDA0002510599200000105
则统计fj落在第i-1个分组
Figure BDA0002510599200000106
中，j＝0，1,2,…,m；
步骤2.6.5：令j＝0，1,2,…,m，重复步骤2.6.4，统计m个浊度值分别落在各个分组中的个数
Figure BDA00025105992000001012
其中
Figure BDA0002510599200000107
表示落在第i-1个分组中的浊度值个数；
步骤2.6.6：根据
Figure BDA0002510599200000108
绘制成的概率分布直方图拟合得到关于浊度值的高斯分布概率密度函数；
步骤2.6.7：根据关于浊度值的高斯分布概率密度函数，计算浊度的数学期望
Figure BDA0002510599200000109
步骤3：基于HG/T 2160 2008冷却水动态模拟方法，获得外界因素对于腐蚀率的影响因子函数，所述外界因素包括PH、电导率、温度、流量、浊度，具体表述为：
步骤3.1：取两套冷却水动态模拟试验装置，记为1号试验装置、2号试验装置，定义1号试验装置为标准样试验装置，两套试验装置使用的水样完全相同，仅待测指标不同。
步骤3.2：测试某一外界因素y对腐蚀率的影响因子函数的试验时，设置2号试验装置的外界因素y的取值为x，经过一个试验周期T(试验周期T为15天)的腐蚀后，利用公式(4)、公式(5)分别计算两套试验装置的腐蚀率B1、B2，
Figure BDA00025105992000001010
Figure BDA00025105992000001011
式中，B1表示1号试验装置经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，单位为mm/a，G1表示1号试验装置腐蚀后减少的质量，单位为克(g)，A1表示1号试管的面积，单位为平方厘米(cm2)，B2表示2号试验装置经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G2表示2号试验装置腐蚀后减少的质量，A2表示2号试管的面积，D表示金属密度，单位为克每立方厘米(g/cm2)，本实施例中选用的金属为碳钢，碳钢的密度为7.85g/cm2；
步骤3.3：利用公式(6)计算出取值为x的外界因素y对腐蚀率的影响因子λy,x，
λy,x＝(B2-B1)/B1 (6)
步骤3.4：改变2号试验装置的外界因素y的取值，得到自变量为外界因素y、因变量为腐蚀率的s组平行试验，利用公式(4)～公式(6)分别计算出外界因素y在不同取值{x1,x2,…,xs}下对应的影响因子{λy,x1,λy,x2,…,λy,xs}；
步骤3.5：根据{x1,x2,…,xs}、{λy,x1,λy,x2,…,λy,xs}，采用最小二乘法拟合得到二次型函数λy，则λy即为外界因素y对腐蚀率的影响因子函数；
步骤3.6：测试PH对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的电导率、温度、流量、浊度均相同，使用PH缓冲溶液，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为PH、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到PH对腐蚀率的影响因子函数λ1，具体实验过程如下：
步骤3.6.1：设置2号试验装置内PH的取值为xb，经过一个试验周期T的腐蚀后，利用公式(7)、公式(8)分别计算两套试验装置在PH值为xb条件下的腐蚀率B1,xb、B2,xb；
Figure BDA0002510599200000111
Figure BDA0002510599200000112
式中，B1,xb表示1号试验装置在PH值为xb条件下经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G1,xb表示1号试验装置在PH值为xb条件下腐蚀后减少的质量，A1,xb表示测试PH试验时所用1号试管的面积，B2,xb表示2号试验装置在PH值为xb条件下经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G2,xb表示2号试验装置在PH值为xb条件下腐蚀后减少的质量，A2,xb表示测试PH试验时所用2号试管的面积，D表示金属密度；
步骤3.6.2：利用公式(9)计算出PH值为xb的实验条件对腐蚀率的影响因子λy,xb，
λy,xb＝(B2,xb-B1,xb)/B1,xb (9)
步骤3.6.3：改变2号试验装置内PH的取值，得到自变量为PH、因变量为腐蚀率的s组平行试验，利用公式(7)～公式(9)分别计算出PH在不同取值{xb1,xb2,…,xbs}下对应的影响因子{λy,xb1,λy,xb2,…,λy,xbs}，不同PH值下得到的影响因子如表1所示；
步骤3.6.4：根据{xb1,xb2,…,xbs}、{λy,xb1,λy,xb2,…,λy,xbs}，采用最小二乘法拟合得到二次型函数λ1，则λ1即为PH对腐蚀率的影响因子函数；
表1不同PH对应的影响因子值
PH 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5
λ<sub>1</sub> 0.87 0.68 0.44 0.26 0.18 0.1 0.05 0.02 0.01 0.01
步骤3.7：测试电导率对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的PH、温度、流量、浊度均相同，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为电导率、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到电导率对腐蚀率的影响因子函数λ2，具体实验过程如下：
步骤3.7.1：设置2号试验装置内电导率的取值为xc，经过一个试验周期T的腐蚀后，利用公式(10)、公式(11)分别计算两套试验装置在电导率值为xc条件下的腐蚀率B1,xc、B2,xc；
Figure BDA0002510599200000121
Figure BDA0002510599200000122
式中，B1,xc表示1号试验装置在电导率值为xc条件下经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G1,xc表示1号试验装置在电导率值为xc条件下腐蚀后减少的质量，A1,xc表示测试电导率试验时所用1号试管的面积，B2,xc表示2号试验装置在电导率值为xc条件下经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G2,xc表示2号试验装置在电导率值为xc条件下腐蚀后减少的质量，A2,xc表示测试电导率试验时所用2号试管的面积，D表示金属密度；
步骤3.7.2：利用公式(12)计算出电导率值为xc的实验条件对腐蚀率的影响因子λy,xc，
λy,xc＝(B2,xc-B1,xc)/B1,xc (12)
步骤3.7.3：改变2号试验装置内电导率的取值，得到自变量为电导率、因变量为腐蚀率的s组平行试验，利用公式(10)～公式(12)分别计算出电导率在不同取值{xc1,xc2,…,xcs}下对应的影响因子{λy,xc1,λy,xc2,…,λy,xcs}；
步骤3.7.4：根据{xc1,xc2,…,xcs}、{λy,xc1,λy,xc2,…,λy,xcs}，采用最小二乘法拟合得到二次型函数λ2，则λ2即为电导率对腐蚀率的影响因子函数；
步骤3.8：测试温度对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的PH、电导率、流量、浊度均相同，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为温度、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到温度对腐蚀率的影响因子函数λ3，具体实验过程如下：
步骤3.8.1：设置2号试验装置内温度的取值为xd，经过一个试验周期T的腐蚀后，利用公式(13)、公式(14)分别计算两套试验装置在温度值为xd条件下的腐蚀率B1,xd、B2,xd；
Figure BDA0002510599200000131
Figure BDA0002510599200000132
式中，B1,xd表示1号试验装置在温度值为xd条件下经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G1,xd表示1号试验装置在温度值为xd条件下腐蚀后减少的质量，A1,xd表示测试温度试验时所用1号试管的面积，B2,xd表示2号试验装置在温度值为xd条件下经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G2,xd表示2号试验装置在温度值为xd条件下腐蚀后减少的质量，A2,xd表示测试温度试验时所用2号试管的面积，D表示金属密度；
步骤3.8.2：利用公式(15)计算出温度值为xd的实验条件对腐蚀率的影响因子λy,xd，
λy,xd＝(B2,xd-B1,xd)/B1,xd (15)
步骤3.8.3：改变2号试验装置内温度的取值，得到自变量为温度、因变量为腐蚀率的s组平行试验，利用公式(13)～公式(15)分别计算出温度在不同取值{xd1,xd2,…,xds}下对应的影响因子{λy,xd1,λy,xd2,…,λy,xds}；
步骤3.8.4：根据{xd1,xd2,…,xds}、{λy,xd1,λy,xd2,…,λy,xds}，采用最小二乘法拟合得到二次型函数λ3，则λ3即为温度对腐蚀率的影响因子函数；
步骤3.9：测试流量对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的PH、电导率、温度、浊度均相同，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为流量、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到流量对腐蚀率的影响因子函数λ4，具体实验过程如下：
步骤3.9.1：设置2号试验装置内流量的取值为xe，经过一个试验周期T的腐蚀后，利用公式(16)、公式(17)分别计算两套试验装置在流量值为xe条件下的腐蚀率B1,xe、B2,xe；
Figure BDA0002510599200000141
Figure BDA0002510599200000142
式中，B1,xe表示1号试验装置在流量值为xe条件下经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G1,xe表示1号试验装置在流量值为xe条件下腐蚀后减少的质量，A1,xe表示测试流量试验时所用1号试管的面积，B2,xe表示2号试验装置在流量值为xe条件下经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G2,xe表示2号试验装置在流量值为xe条件下腐蚀后减少的质量，A2,xe表示测试流量试验时所用2号试管的面积，D表示金属密度；
步骤3.9.2：利用公式(18)计算出流量值为xe的实验条件对腐蚀率的影响因子λy,xe，
λy,xe＝(B2,xe-B1,xe)/B1,xe (18)
步骤3.9.3：改变2号试验装置内流量的取值，得到自变量为流量、因变量为腐蚀率的s组平行试验，利用公式(16)～公式(18)分别计算出流量在不同取值{xe1,xe2,…,xes}下对应的影响因子{λy,xe1,λy,xe2,…,λy,xes}；
步骤3.9.4：根据{xe1,xe2,…,xes}、{λy,xe1,λy,xe2,…,λy,xes}，采用最小二乘法拟合得到二次型函数λ4，则λ4即为流量对腐蚀率的影响因子函数；
步骤3.10：测试浊度对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的PH、电导率、温度、流量均相同，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为浊度、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到浊度对腐蚀率的影响因子函数λ5，具体实验过程如下：
步骤3.10.1：设置2号试验装置内浊度的取值为xf，经过一个试验周期T的腐蚀后，利用公式(19)、公式(20)分别计算两套试验装置在流量值为xf条件下的腐蚀率B1,xf、B2,xf；
Figure BDA0002510599200000151
Figure BDA0002510599200000152
式中，B1,xf表示1号试验装置在浊度值为xf条件下经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G1,xf表示1号试验装置在浊度值为xf条件下腐蚀后减少的质量，A1,xf表示测试浊度试验时所用1号试管的面积，B2,xf表示2号试验装置在浊度值为xf条件下经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G2,xf表示2号试验装置在浊度值为xf条件下腐蚀后减少的质量，A2,xf表示测试浊度试验时所用2号试管的面积，D表示金属密度；
步骤3.10.2：利用公式(21)计算出浊度值为xf的实验条件对腐蚀率的影响因子λy,xf，
λy,xf＝(B2,xf-B1,xf)/B1,xf (21)
步骤3.10.3：改变2号试验装置内浊度的取值，得到自变量为浊度、因变量为腐蚀率的s组平行试验，利用公式(19)～公式(21)分别计算出浊度在不同取值{xf1,xf2,…,xfs}下对应的影响因子{λy,xf1,λy,xf2,…,λy,xfs}；
步骤3.10.4：根据{xf1,xf2,…,xfs}、{λy,xf1,λy,xf2,…,λy,xfs}，采用最小二乘法拟合得到二次型函数λ5，则λ5即为浊度对腐蚀率的影响因子函数；
步骤4：将PH的数学期望
Figure BDA0002510599200000153
带入PH对腐蚀率的影响因子函数λ1表达式中计算出PH对腐蚀率的影响值
Figure BDA0002510599200000154
将电导率的数学期望
Figure BDA00025105992000001510
带入电导率对腐蚀率的影响因子函数λ2表达式中计算出电导率对腐蚀率的影响值
Figure BDA0002510599200000155
将温度的数学期望
Figure BDA0002510599200000156
带入温度对腐蚀率的影响因子函数λ3表达式中计算出温度对腐蚀率的影响值
Figure BDA0002510599200000157
将流量的数学期望
Figure BDA00025105992000001511
带入流量对腐蚀率的影响因子函数λ4表达式中计算出流量对腐蚀率的影响值
Figure BDA0002510599200000158
将浊度的数学期望
Figure BDA0002510599200000159
带入浊度对腐蚀率的影响因子函数λ5表达式中计算出浊度对腐蚀率的影响值
Figure BDA0002510599200000161
利用公式(1)计算出系统自身不含余氯影响的腐蚀应力
Figure BDA0002510599200000162
Figure BDA0002510599200000163
步骤5：计算工业循环冷却水系统自身的腐蚀应力导致的真实腐蚀率值X，最终求得的真实腐蚀率值X考虑了余氯对腐蚀率的影响，
Figure BDA0002510599200000164
式中，p表示实际采集的余氯值，当p≥1.0时，X＝Φ表示测得的腐蚀率为无效值，公式(2)中给出的0.5≤p<1.0时，余氯对腐蚀率的影响系数0.8通过挂片悬挂实验测得。
如图2所示，根据上述工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法设计的一种检测系统，包括传感器单元、数据采集卡、工业计算机、4G-DTU设备，所述传感器单元包括腐蚀率传感器、PH/ORP传感器、电导率传感器、温度传感器、流量传感器、浊度传感器、余氯传感器，传感器单元中的各个传感器通过与插装在工业计算机上的数据采集卡电连接，工业计算机与4G-DTU设备电连接，传感器单元采集的相关参数数据通过数据采集卡传输给工业计算机，工业计算机通过4G-DTU设备将相关数据参数传输给云服务器，通过云服务器计算真实腐蚀率值，然后将计算出来的腐蚀率值传输给工业计算机进行显示，所述相关参数数据包括：腐蚀率值、PH值、余氯值、流量值、温度值、浊度值、电导率值；
所述腐蚀率传感器用于采集工业循环冷却水系统的腐蚀率值；
所述PH/ORP传感器用于采集工业循环冷却水系统的PH值；
所述电导率传感器用于采集工业循环冷却水系统的电导率值；
所述温度传感器用于采集工业循环冷却水系统的温度值；
所述流量传感器用于采集工业循环冷却水系统的流量值；
所述浊度传感器用于采集工业循环冷却水系统的浊度值；
所述余氯传感器用于采集工业循环冷却水系统的余氯值；
所述数据采集卡用于接收传感器单元采集的相关参数数据；
所述4G-DTU设备用于实现工业计算机与云服务器的信息交互；
所述工业计算机用于存储数据采集卡接收的相关参数数据，并将相关数据参数通过4G-DTU设备传输给云服务器，所述云服务器用于执行所述步骤2～步骤5，即通过求取拟合函数分布图像的方法，分别计算出腐蚀率、PH、电导率、温度、流量、浊度的数学期望；通过最小二乘法将{x1,x2,…,xs}、{λy,x1,λy,x2,…,λy,xs}拟合得到外界因素y对腐蚀率的影响因子函数；通过公式(1)和公式(2)计算出真实腐蚀率值；云服务器将计算出来的真实腐蚀率值通过4G-DTU设备传输给工业计算机进行显示，用户还可以通过个人电脑、平板电脑、手机等终端设备，查询云服务器生成的各个相关参数数据的实时数据、历史数据。
本实施例中采用的硬件型号如下：工业计算机为研华IPC-610/PCA-6010VG；数据采集卡为研华PCL-725/16 16通道继电器输出与隔离D/I；腐蚀率传感器为JC04-FSY-B；PH/ORP传感器为SensoLyt；电导率传感器为SC200；余氯传感器为FST100-YL105；温度传感器为RTD；流量传感器为罗斯蒙特8700；浊度传感器为innoSens 820T。
工业计算机采集到的相关数据参数通过4G-DTU设备传输给云服务器，通过MATLAB编程，得到腐蚀率随PH的变化图如图3所示，PH对腐蚀率的影响因子函数λ1图如图4所示，具体表达式为λ1＝0.0629x^2-1.0965x+4.7767，腐蚀率随电导率的变化图如图5所示，电导率对腐蚀率的影响因子函数λ2图如图6所示，具体表达式为λ2＝(10^4)*(4.6143x^2-0.9787x+0.1944)，腐蚀率随温度的变化图如图7所示，温度对腐蚀率的影响因子函数λ3图如图8所示，具体表达式为λ3＝(10^3)*(-8.4175x^2+1.2121x-0.0084)，腐蚀率随流量的变化图如图9所示，流量对腐蚀率的影响因子函数λ4图如图10所示，具体表达式为λ4＝(10^4)*(-4.546x^3+0.5816x^2-0.0245x+0.0004)，腐蚀率随浊度的变化图如图11所示，浊度对腐蚀率的影响因子函数λ5图如图12所示，具体表达式为λ5＝(10^3)*(-1.6989x^2-0.8967x-0.013)。
本实施例中，设置检测系统的采样频率为1s/次，则1分钟内会采集到60个采样数据，下面以计算腐蚀率数学期望为例，给出MATLAB编程代码：
clc
clear
[num0,stature]＝xlsread(***):
Stature＝(cellfum(***))
y＝unique(stature):
For i＝1:length(y)
a(i)＝sun(stature＝＝y(i))；
end
b＝a./sum(stature):
E＝sum(y.*b)
S＝std(stature)；
F＝cov(stature)
F1＝var(stature)
其中，E为期望值，S为标准差，F为方差。
下面以绘制PH对腐蚀率的影响因子函数λ1为例，给出MATLAB编程代码：
clear
close all；
x＝[a1,a2,a3,a4,a5,...]；％[a1,a2,a3,a4,a5,...]中的取值为不同的PH值
y＝[b1,b2,b3,b4,b5,...]；％[b1,b2,b3,b4,b5,...]中的取值为不同PH值对应的腐蚀率值
plot(x,y,'r*')
[p,s]＝polyfit(x,y,2)％(％为注释)参数改为1就是线性度拟合，这里将参数改成2，采用二次型函数拟合，防止过拟合。
通过上述检测系统可以直接计算出最终的真实腐蚀率值X，真实的腐蚀率X代表系统腐蚀应力，和浓缩倍数、微生物、化学缓蚀剂、杀菌剂的投加有直接关系，技术人员可根据实时腐蚀率值、PH值、余氯值、流量值、温度值、浊度值、电导率值和X的历史数据走势趋势进行相应调整，例如：日常生产运行中，循环水腐蚀率控制指标为碳钢0.075mm/a(GB50050-2017)，若实时腐蚀率仪测得的腐蚀率值aj>0.075mm/a，则查找PH、电导率、温度、流速、浊度的影响因子分别是多少，再结合余氯值p影响因子，对比得出最大的影响因子项，调整相应的指标，达到避免腐蚀的目的。假设λ1＝0.12；则可判断系统中PH值指标控制不佳，长期以往极易导致腐蚀情况发生。应通过相关调整(化学品、提高浓缩倍数等)。避免系统因PH值过低而产生腐蚀，若c＝0.02、λ2＝0.02、λ3＝0.025、λ4＝0.05、λ5＝0.04，说明系统PH、电导率、温度、流量、浊度等指标控制良好，不是引起腐蚀率超标的主要原因，影响因素有可能是余氯p；若
Figure BDA0002510599200000181
超过0.1，则需要考虑,
Figure BDA0002510599200000182
假设0.1<p<0.5，则说明腐蚀不是由余氯p所引起的，故系统腐蚀因素来源于自身，需要调整缓蚀剂投加量等方法来解决。若p>1.0则说明腐蚀极有可能是由于余氯高所导致，故应首先调整氧化性化学药剂的投加，避免由余氯高引起腐蚀。再对历史数据进行查找分析，分析历史数据中余氯0.1<p<0.5时系统的腐蚀率值，若腐蚀率指标满足要求，则认为该数值超标是由于余氯高(p>1.0)所造成，若不满足，则需要再检查λ1、λ2、λ3、λ4、λ5等因子并分析查找对应的影响腐蚀的因素。通过上述方法逐一排查，可辅助管理人员迅速找出腐蚀率高的因素，方便管理人员及时做出调整，避免腐蚀情况发生。

Claims (4)

1.一种工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：采集工业循环冷却水系统内影响腐蚀率的相关参数数据，所述相关参数数据包括：腐蚀率值、PH值、余氯值、流量值、温度值、浊度值、电导率值；
步骤2：通过求取拟合函数分布图像的方法，分别计算腐蚀率、PH、电导率、温度、流量、浊度的数学期望；
步骤3：基于HG/T 2160 2008冷却水动态模拟方法，获得外界因素对于腐蚀率的影响因子函数，所述外界因素包括PH、电导率、温度、流量、浊度；
步骤4：将PH的数学期望
Figure FDA0002510599190000011
带入PH对腐蚀率的影响因子函数λ1表达式中计算出PH对腐蚀率的影响值
Figure FDA0002510599190000012
将电导率的数学期望
Figure FDA0002510599190000013
带入电导率对腐蚀率的影响因子函数λ2表达式中计算出电导率对腐蚀率的影响值
Figure FDA0002510599190000014
将温度的数学期望
Figure FDA0002510599190000015
带入温度对腐蚀率的影响因子函数λ3表达式中计算出温度对腐蚀率的影响值
Figure FDA0002510599190000016
将流量的数学期望
Figure FDA0002510599190000017
带入流量对腐蚀率的影响因子函数λ4表达式中计算出流量对腐蚀率的影响值
Figure FDA0002510599190000018
将浊度的数学期望
Figure FDA0002510599190000019
带入浊度对腐蚀率的影响因子函数λ5表达式中计算出浊度对腐蚀率的影响值
Figure FDA00025105991900000110
利用公式(1)计算出系统自身不含余氯影响的腐蚀应力
Figure FDA00025105991900000111
Figure FDA00025105991900000112
步骤5：计算工业循环冷却水系统自身的腐蚀应力导致的真实腐蚀率值X，
Figure FDA00025105991900000113
式中，p表示实际采集的余氯值，当p≥1.0时，X＝Φ表示测得的腐蚀率为无效值。
2.根据权利要求1所述的一种工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法，其特征在于，所述的步骤2具体表述为：
步骤2.1.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个腐蚀率值{a1,a2,…,am}，然后计算m个腐蚀率值的平均值
Figure FDA00025105991900000116
步骤2.1.2：利用公式(3)计算分组区间的端点值，则计算得到n/2+1个端点值，记为
Figure FDA00025105991900000114
Figure FDA00025105991900000115
式中，δa表示腐蚀率值采集设备的读数精度，n表示预设分组数，n取大于0的偶数；
步骤2.1.3：将两两相邻的端点值作为一个分组两端点的端点值，则n/2+1个端点值共分为n个分组，依次记为：
Figure FDA0002510599190000021
步骤2.1.4：如果腐蚀率值aj满足
Figure FDA0002510599190000022
则统计aj落在第i-1个分组
Figure FDA0002510599190000023
中，j＝0，1,2,…,m；
步骤2.1.5：令j＝0，1,2,…,m，重复步骤2.1.4，统计m个腐蚀率值分别落在各个分组中的个数{N1,N2,…,Ni-1,…,Nn}，其中Ni-1表示落在第i-1个分组中的腐蚀率值个数；
步骤2.1.6：根据N1,N2,…,Ni-1,…,Nn绘制成的概率分布直方图拟合得到关于腐蚀率的高斯分布概率密度函数；
步骤2.1.7：根据关于腐蚀率的高斯分布概率密度函数，计算腐蚀率的数学期望
Figure FDA0002510599190000024
步骤2.2.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个PH值{b1,b2,…,bm}，然后计算m个PH值的平均值
Figure FDA0002510599190000025
步骤2.2.2：将
Figure FDA0002510599190000026
替换为
Figure FDA0002510599190000027
将δa替换为δb，将aj替换为bj，其中δb表示PH值采集设备的读数精度，重复步骤2.1.2～步骤2.1.7，拟合得到关于PH的高斯分布概率密度函数，然后计算得到PH的数学期望
Figure FDA0002510599190000028
步骤2.3.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个电导率值{c1,c2,…,cm}，然后计算m个电导率值的平均值
Figure FDA0002510599190000029
步骤2.3.2：将
Figure FDA00025105991900000210
替换为
Figure FDA00025105991900000211
将δa替换为δc，将aj替换为cj，其中δc表示电导率值采集设备的读数精度，重复步骤2.1.2～步骤2.1.7，拟合得到关于电导率的高斯分布概率密度函数，然后计算得到电导率的数学期望
Figure FDA00025105991900000212
步骤2.4.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个温度值{d1,d2,…,dm}，然后计算m个温度值的平均值
Figure FDA00025105991900000213
步骤2.4.2：将
Figure FDA00025105991900000214
替换为
Figure FDA00025105991900000215
将δa替换为δd，将aj替换为dj，其中δd表示温度值采集设备的读数精度，重复步骤2.1.2～步骤2.1.7，拟合得到关于温度的高斯分布概率密度函数，然后计算得到温度的数学期望
Figure FDA00025105991900000216
步骤2.5.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个流量值{e1,e2,…,em}，然后计算m个流量值的平均值
Figure FDA0002510599190000031
步骤2.5.2：将
Figure FDA0002510599190000032
替换为
Figure FDA0002510599190000033
将δa替换为δe，将aj替换为ej，其中δe表示流量值采集设备的读数精度，重复步骤2.1.2～步骤2.1.7，计算得到关于流量的高斯分布函数图像，然后计算得到流量的数学期望
Figure FDA0002510599190000034
步骤2.6.1：针对工业循环冷却水系统，采集m个浊度值{f1,f2,…,fm}，然后计算m个浊度值的平均值
Figure FDA0002510599190000035
步骤2.6.2：将
Figure FDA0002510599190000036
替换为
Figure FDA0002510599190000037
将δa替换为δf，将aj替换为fj，其中δf表示浊度值采集设备的读数精度，重复步骤2.1.2～步骤2.1.7，拟合得到关于浊度的高斯分布概率密度函数，然后计算得到浊度的数学期望
Figure FDA0002510599190000038
3.根据权利要求1所述的一种工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法，其特征在于，所述的步骤3具体表述为：
步骤3.1：取两套冷却水动态模拟试验装置，记为1号试验装置、2号试验装置，定义1号试验装置为标准样试验装置，两套试验装置使用的水样完全相同；
步骤3.2：测试某一外界因素y对腐蚀率的影响因子函数的试验时，设置2号试验装置的外界因素y的取值为x，经过一个试验周期T的腐蚀后，利用公式(4)、公式(5)分别计算两套试验装置的腐蚀率B1、B2，
Figure FDA0002510599190000039
Figure FDA00025105991900000310
式中，B1表示1号试验装置经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G1表示1号试验装置腐蚀后减少的质量，A1表示1号试管的面积，B2表示2号试验装置经过一个试验周期腐蚀后测得的腐蚀率，G2表示2号试验装置腐蚀后减少的质量，A2表示2号试管的面积，D表示金属密度；
步骤3.3：利用公式(6)计算出取值为x的外界因素y对腐蚀率的影响因子λy,x，
λy,x＝(B2-B1)/B1 (6)
步骤3.4：改变2号试验装置的外界因素y的取值，得到自变量为外界因素y、因变量为腐蚀率的s组平行试验，利用公式(4)～公式(6)分别计算出外界因素y在不同取值{x1,x2,…,xs}下对应的影响因子{λy,x1,λy,x2,…,λy,xs}；
步骤3.5：根据最小二乘法将{x1,x2,…,xs}、{λy,x1,λy,x2,…,λy,xs}拟合得到二次型函数λy，则λy即为外界因素y对腐蚀率的影响因子函数；
步骤3.6：测试PH对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的电导率、温度、流量、浊度均相同，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为PH、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到PH对腐蚀率的影响因子函数λ1；
步骤3.7：测试电导率对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的PH、温度、流量、浊度均相同，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为电导率、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到电导率对腐蚀率的影响因子函数λ2；
步骤3.8：测试温度对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的PH、电导率、流量、浊度均相同，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为温度、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到温度对腐蚀率的影响因子函数λ3；
步骤3.9：测试流量对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的PH、电导率、温度、浊度均相同，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为流量、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到流量对腐蚀率的影响因子函数λ4；
步骤3.10：测试浊度对腐蚀率的影响因子的试验时，控制2套试验装置的PH、电导率、温度、流量均相同，重复步骤3.2～步骤3.5，得到自变量为浊度、因变量为腐蚀率的s组平行实验，通过s组平行实验得到的实验数据拟合得到浊度对腐蚀率的影响因子函数λ5。
4.一种采用权利要求1-3任意一项所述的一种工业循环冷却水腐蚀状况在线分析方法的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括传感器单元、数据采集卡、工业计算机、4G-DTU设备，所述传感器单元包括腐蚀率传感器、PH/ORP传感器、电导率传感器、温度传感器、流量传感器、浊度传感器、余氯传感器，传感器单元中的各个传感器通过与插装在工业计算机上的数据采集卡电连接，工业计算机与4G-DTU设备电连接，所述相关参数数据包括：腐蚀率值、PH值、余氯值、流量值、温度值、浊度值、电导率值；
所述腐蚀率传感器用于采集工业循环冷却水系统的腐蚀率值；
所述PH/ORP传感器用于采集工业循环冷却水系统的PH值；
所述电导率传感器用于采集工业循环冷却水系统的电导率值；
所述温度传感器用于采集工业循环冷却水系统的温度值；
所述流量传感器用于采集工业循环冷却水系统的流量值；
所述浊度传感器用于采集工业循环冷却水系统的浊度值；
所述余氯传感器用于采集工业循环冷却水系统的余氯值；
所述数据采集卡用于接收传感器单元采集的相关参数数据；
所述4G-DTU设备用于实现工业计算机与云服务器的信息交互；
所述工业计算机用于存储数据采集卡接收的相关参数数据，并将相关数据参数通过4G-DTU设备传输给云服务器，所述云服务器用于执行所述步骤2～步骤5，并将计算出来的真实腐蚀率值通过4G-DTU设备传输给工业计算机进行显示。
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