本发明涉及一种用于在正在进行的操作期间校准传感器的方法以及具有用于校准的实施方法的传感器。
背景技术：
1、在分析测量技术中，尤其是在环境分析的水管理领域中，在工业中，例如在食品技术、生物技术和制药中，以及对于大多数变化的实验室应用，诸如ph、电导率或甚至分析物的浓度(诸如气态或液体测量介质中的离子或溶解气体)的测量变量非常重要。这些测量变量能够例如借助于电化学传感器(诸如光学、电位、电流、电压或库仑传感器)或电导率传感器来获取和/或监测。
2、特别地，这里重要的是以规则的间隔来校准传感器以便保证由传感器确定的测量值的质量。然而，应当注意，该校准不应该中断传感器的正在进行的操作。因此，校准应当以在线方式发生。因此，避免了从过程中移除传感器以及与其相关联的过程中断。
3、现有技术中通常已知的传感器的内联校准方法是基于在当前时间点处对测量介质的采样。存储由传感器在该当前时间点处确定的第一测量值。随后，例如在实验室中，例如通过替代测量方法来确定第一参考值。最后，由用户基于第一参考值来调整传感器。这意味着将第一测量值与第一参考值进行比较。如果两个值彼此偏离差值，则通过差值来校正由传感器确定的第一测量值和所有未来测量值。例如，如果由硝酸盐传感器确定了7mg/l的测量值，但是在实验室中针对相同的测量介质确定了8mg/l的参考值，则将7mg/l的显示值校正为8mg/l。因此，调整之后的所有未来显示值增加了1mg/l。因此传感器被校准。
4、然而，来自现有技术的这种内联校准方法的缺点是，在不正确的参考值的情况下，执行传感器的不正确的调整，在某些情况下，该不正确的调整不会被用户注意到。这意味着所有显示的测量值是不正确的。在实验室中确定的参考值可能特别是不正确的，因为在实验室中的测量期间不能考虑传感器暴露于过程中的环境影响。
技术实现思路
1、因此，本发明的目的是提出一种用于在正在进行的操作期间校准传感器的安全和可靠的方法。
2、根据本发明，通过用于在根据权利要求1的正在进行的操作期间校准传感器的方法来实现该目的。
3、根据本发明的方法至少包括以下步骤：
4、-提供具有过程容器、传感器、控制单元、存储器的传感器系统，
5、其中，具有循环分析物浓度的介质流流过过程容器，
6、其中，过程容器中的传感器被布置成与介质流接触，
7、其中，在存储器中保存转换函数以便将原始测量值转换成分析物浓度，
8、-通过传感器确定多个原始测量值以用于确定在每种情况下介质流的分析物浓度，
9、-将原始测量值存储在存储器中，
10、-使用控制单元来分析存储的原始测量值，
11、-基于分析从存储的原始测量值来选择至少一个第一参考值，其中，针对至少第一参考值假设第一预期浓度，
12、-借助于转换函数将第一参考值转换成第一分析物浓度，
13、-将第一预期浓度与第一分析物浓度进行比较，
14、-基于比较来确定差异因子，
15、-基于差异因子来校正转换函数，使得第一参考值的转换得到与第一预期浓度相同的第一分析物浓度。
16、使用根据本发明的用于在正在进行的操作期间校准传感器的方法，使得不必为了在实验室中进行传感器的校准而从过程提取样品成为可能。这使得在校准过程中比在实验室测量样品的情况下更好地考虑过程的环境条件成为可能。此外，传感器的校准能够完全自动地或至少半自动地进行。在应用校准之前，也能够可靠地检查校准的合理性，这在包括实验室的校准方法中是不可能的。方法使得，例如，在污水处理厂的情况下，能够特别地考虑传感器的所谓零负载，即，当介质流中存在来自分析物的负载可忽略不计的废水时，这种情况经常发生，特别是在夜间的某些时间。
17、根据本发明的一个实施例，分析步骤包括存储的原始测量值的最小值搜索或最大值搜索。
18、根据本发明的另一实施例，在选择步骤中，基于分析来选择第一参考值和第二参考值，其中，借助于最小值搜索或最大值搜索找到第一参考值和第二参考值。
19、根据本发明的一个实施例，分析步骤包括借助于统计方法来检查原始测量值。
20、根据本发明的一个实施例，统计方法是用于确定噪声的方法，并且通过噪声抑制来校正所选择的第一参考值。
21、根据本发明的一个实施例，分析步骤被应用于存储的原始测量值的第一选择。
22、根据本发明的一个实施例，在校正步骤之后，提出了取决于差异因子的校准时间点，在该时间点处重复方法，其中，在方法的重复期间，使用存储的原始测量值的第二选择，第二选择与第一选择不同。
23、根据本发明的一个实施例，分析物浓度表示二氧化氯、铵或钾的浓度。
24、前述目的也通过根据权利要求9所述的传感器系统来实现。
25、传感器系统包括：
26、-传感器、过程容器、控制单元和存储器，
27、其中，具有循环分析物浓度的介质流流过过程容器，
28、其中，传感器布置在与介质流接触的过程容器中并且连接到控制单元和存储器，
29、其中，在存储器中保存转换函数以便将原始测量值转换成分析物浓度，
30、其中，控制单元适合于执行根据本发明的用于校准传感器的方法。
31、根据本发明的一个实施例，传感器是二氧化氯传感器、铵传感器或钾传感器。
1.一种用于在正在进行的操作期间校准传感器(1)的方法，至少包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，分析步骤包括所存储的原始测量值(r)的最小值搜索或最大值搜索。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在选择步骤中，基于所述分析来选择所述第一参考值(ref1)和第二参考值(ref2)，其中，借助于所述最小值搜索或所述最大值搜索找到所述第一参考值(ref1)和所述第二参考值(ref2)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，分析步骤包括借助于统计方法来检查所述原始测量值(r)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述统计方法是用于确定噪声的方法，并且通过噪声抑制来校正所选择的第一参考值(ref1)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，分析步骤被应用于所存储的原始测量值(r)的第一选择。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在校正步骤之后，提出取决于所述差异因子的校准时间点，在所述时间点，所述方法被重复，其中，在所述方法的重复期间，使用所存储的原始测量值(r)的第二选择，所述第二选择与所述第一选择不同。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述分析物浓度(a)表示二氧化氯、铵或钾的浓度。
9.一种传感器系统(100)，包括：
10.根据权利要求9所述的传感器系统(100)，其中，所述传感器是二氧化氯传感器、铵传感器或钾传感器。
