實(shí)現(xiàn)目標(biāo) pH 值，無(wú)論是作為生產(chǎn)鏈中的一個(gè)步驟，還是作為處理過(guò)程的一部分來(lái)中和廢物流，都是一種常見(jiàn)的控制應(yīng)用。

    圖 1 顯示了工業(yè)規(guī)模實(shí)現(xiàn)的 pH 控制過(guò)程的基本設(shè)置。
    圖 1.中和過(guò)程的基本設(shè)置
    各個(gè)設(shè)置各不相同，但它們都共享一些通用組件；即，具有混合器或攪拌器的反應(yīng)器容器、可以打開和關(guān)閉以添加中和劑或其他目標(biāo)pH劑的化學(xué)添加進(jìn)料、需要調(diào)節(jié)的溶液進(jìn)入和離開反應(yīng)器容器的方式，以及當(dāng)然，控制器如可編程邏輯控制器（PLC）或分布式控制系統(tǒng)（DCS）來(lái)管理系統(tǒng)輸入、輸出和程序動(dòng)作。
    pH控制的難點(diǎn)：非線性

    過(guò)程領(lǐng)域中的許多受控變量的行為相對(duì)線性。例如，打開流量控制閥一定百分比會(huì)導(dǎo)致相關(guān)流量增加。pH 調(diào)節(jié)通常不會(huì)以這種方式進(jìn)行。例如，考慮用強(qiáng)堿（例如氫氧化鈉）滴定（中和）弱酸（例如乙酸）。該反應(yīng)的行為如下圖 2 所示。

    圖 2. 用強(qiáng)堿滴定弱酸
    酸的起始 pH 值約為 3。添加 10 mL 堿時(shí)，pH 值上升 1 個(gè) pH 點(diǎn)。當(dāng)添加 10 mL 以上時(shí)，pH 值上升略低于 1 pH 點(diǎn)。然后，當(dāng)再添加 10 mL（總共 30 mL）時(shí)，pH 值急劇躍升超過(guò) 4 個(gè) pH 點(diǎn)，達(dá)到 11。
    這種行為是高度非線性的，當(dāng)目標(biāo) pH 值出現(xiàn)在反應(yīng)的高傾斜區(qū)域中或之后時(shí)，傳統(tǒng)的控制方法（例如比例積分微分 (PID) 回路）通常是不夠的。根據(jù)可用于處理流入物的時(shí)間和流入物特性的可變性，可以采用不同復(fù)雜性的控制——從以特定頻率投放設(shè)定量的滴定儀到采用更先進(jìn)的預(yù)測(cè)控制算法。
    pH 監(jiān)測(cè)和控制：總結(jié)
    pH 監(jiān)測(cè)和控制廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。為特定應(yīng)用選擇合適的探頭和變送器以及維護(hù)設(shè)備對(duì)于確保正確的讀數(shù)是必要的。
    pH控制可以通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但在設(shè)計(jì)控制方案時(shí)應(yīng)考慮pH調(diào)節(jié)的非線性性質(zhì)。