[發(fā)明專利]用于檢測(cè)和分析沉淀物的方法和設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280063570.4
• 申請(qǐng)日: 2012-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN104011530B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F·賽德;C·弗洛肯;P·比爾甘斯;M·舒爾茨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索理思科技開曼公司
• 主分類號(hào): G01N17/00
• 分類號(hào): G01N17/00;G01N29/44
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;夏青

本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)并且分析在液體承載系統(tǒng)中的沉淀物的方法和設(shè)備。具體地，所述方法包括步驟：在第一步驟中，由超聲換能器向反射區(qū)發(fā)射超聲發(fā)射信號(hào)，在第二步驟中，由檢測(cè)模塊來檢測(cè)通過在所述反射區(qū)的區(qū)域中對(duì)所述超聲發(fā)射信號(hào)的反射而獲得的超聲反射信號(hào)，在第三步驟中，響應(yīng)于指定變量確定所檢測(cè)到的超聲反射信號(hào)的行進(jìn)時(shí)間的分布，以及在第四步驟中分析所述分布，以便確定沉淀物是否至少部分沉積在所述反射區(qū)上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)和分析在液體承載系統(tǒng)中的沉淀物的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

例如發(fā)電廠、鋼廠、制漿廠、或造紙廠的工廠常常包括用于傳導(dǎo)或存儲(chǔ)流體的裝置，例如管道或液體容器。已知的問題是有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)沉淀在用于傳導(dǎo)或存儲(chǔ)流體的這些裝置的內(nèi)壁上，由此例如像污垢或水垢的沉淀物的累積至少部分地阻塞通過傳導(dǎo)裝置的流動(dòng)，傳導(dǎo)的或存儲(chǔ)的流體可能受到污染。這是不希望發(fā)生的，其導(dǎo)致多個(gè)操作問題，例如設(shè)備的堵塞、化學(xué)品的無(wú)效使用、增大的效用成本、由于停工期導(dǎo)致的產(chǎn)量損失、腐蝕、和由于增大的污垢量而降質(zhì)的產(chǎn)品。

原則上但并非局限于此，可以區(qū)分一方面的污垢沉淀物與另一方面的水垢沉淀物。污垢沉淀物是有機(jī)沉淀物，其常常以生物薄膜的形式出現(xiàn)在含水的系統(tǒng)中。這種生物薄膜基本上由微生物組成，例如細(xì)菌、藻類、真菌類和原生動(dòng)物。與此相反，水垢沉淀物由于無(wú)機(jī)物質(zhì)而出現(xiàn)，已經(jīng)確定其包括例如鈣的復(fù)合物(碳酸鹽、草酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽)、鋁的復(fù)合物(硅酸鹽、氫氧化物、磷酸鹽)、硫酸鋇、放射性硫酸鐳、和鎂的硅酸鹽。

為了避免污垢沉淀物的累積，特別是生物薄膜的生長(zhǎng)，將抗微生物劑添加到關(guān)注的流體中。通過添加基于丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸和天門冬氨酸的均聚物、共聚物和三元共聚物的化學(xué)沉淀物控制劑來去除水垢沉淀物。而且，化學(xué)沉淀物控制劑可以基于有機(jī)膦酸鹽及其衍生物，以及聚磷酸鹽。

必須仔細(xì)且謹(jǐn)慎地實(shí)施這些抗微生物劑和化學(xué)沉淀物控制劑的劑量，因?yàn)樗鼈儤O為昂貴并且引起健康危害。因而必須區(qū)分各類沉淀物，并確定各個(gè)沉淀物的厚度。

在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)WO 2009/141135A1中公開了一種方法和設(shè)備，其用于流體容器內(nèi)部的污垢或水垢沉淀物的特性的高精度測(cè)量。由超聲換能器向流體容器內(nèi)部的反射區(qū)域發(fā)射超聲發(fā)射信號(hào)，借助評(píng)估反射區(qū)域的或覆蓋反射區(qū)域的沉淀物的時(shí)域反射信號(hào)來測(cè)量超聲換能器與反射區(qū)域之間的、或者超聲換能器與反射區(qū)域上的沉淀物之間的距離。將測(cè)量的距離與參考距離相比較，參考距離是在反射區(qū)域上沒有任何沉淀物的情況下的初始校準(zhǔn)測(cè)量步驟中測(cè)量的。測(cè)量的距離與參考距離之間的差異是用于沉淀物的厚度的測(cè)量結(jié)果。該方法的缺點(diǎn)在于在超聲換能器與反射區(qū)域之間的真實(shí)距離例如隨流體容器內(nèi)部的溫度或壓力而改變。因此，測(cè)量時(shí)在超聲換能器與反射區(qū)域之間的當(dāng)前距離不能由以前測(cè)量的參考距離來準(zhǔn)確地定義。結(jié)果，沉淀物厚度的測(cè)量結(jié)果包括了取決于如壓力和溫度的操作條件的未知偏移。

為了區(qū)分水垢和污垢沉淀物，現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)WO2009/141135A1進(jìn)一步公開了一種設(shè)備，其包括兩個(gè)不同的超聲換能器，其中每一個(gè)超聲換能器都與單獨(dú)的反射區(qū)域協(xié)作。為兩個(gè)反射區(qū)域提供不同的聲阻抗。由于水垢和污垢沉淀物也具有不同的聲阻抗，使得由一個(gè)超聲換能器測(cè)量的時(shí)域反射信號(hào)的幅值與由另一個(gè)超聲換能器測(cè)量的時(shí)域反射信號(hào)的幅值之間的比較能夠區(qū)分污垢和水垢沉淀物。所述設(shè)備和方法的缺點(diǎn)在于必須為設(shè)備提供兩個(gè)不同測(cè)量部，這導(dǎo)致較高的設(shè)備成本，增大的安裝空間和進(jìn)一步的誤差源，因?yàn)椴僮鳁l件并非在液體承載系統(tǒng)中的任何位置都相等，而是例如取決于沿流體管道的準(zhǔn)確位置。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種方法和設(shè)備，用于檢測(cè)及分析反射區(qū)中的沉淀物，其允許以增大的準(zhǔn)確度和對(duì)操作條件較低的依賴性來檢測(cè)沉淀物，并區(qū)分不同種類的沉淀物。而且，提供了一種更節(jié)省成本的緊湊且魯棒的設(shè)備。