CN1158162A - 测量沉积物的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于测量在诸如造纸设备等等的机械中的沉积物沉积量的传感器,它包括安装在安装主体(31)探头(30),以及至少一个用于测量挠曲应变的应变片,该应变片设置在当探头响应探头和附着在其上的沉积物沉积量的总和质量而失衡时会产生应变的可挠曲变形体上。本发明的方法可以利用所产生的信号控制沉积物控制用的组合物的施加。还可以利用辅助传感器(88)检测其重量已由应变片测量出了的沉淀物的性质。
Description
本发明涉及到检测沉积物沉积量的方法和装置,特别是涉及测量在难以进行人工观察的区域内的沉积物沉积量的方法和装置。
这种技术对于已污染的工业用水中的沉积物的沉积量的监测是非常有用的。若举例来说,它可以用在冷却水回路,蒸发水循环回路,以及制纸浆机械中。它还可以用在烟垢堆积的检测中。在这些例子中,这类方法和装置均需要以适当的剂量使用一种或是多种控制沉积物的组合物。
然而,在许多工业处理过程中,难以获得在表面上的沉积物的沉积信息。在这儿,沉积物可以是在诸如蒸发冷却塔,水蒸发器,或是造纸工业中的机械等等的机械中的微生物聚集地,也可以是无机材料的沉积物(附着物),或是在造纸的循环处理过程中的胶脂,染料等等产生的沉积物。
一种通过设置一个沉积物可以沉积在其上形成薄层的表面,然后周期性地将该表面转移到可以进行观察的区域以测量沉积物的量的技术,已经是已知的。这类系统中的一个已公开在US-A-5,155,555中(NalcoChemical Company)。
另一种可用的检测方式是用压电晶体材料,测量在晶体承受电激励时的共振频率的变化,从而测量其湿度变化。这类系统中的一个已公开在US-A-4,562,725中。因湿度变化而导致的晶体性质的这种变化,对于水侵入晶体而作用时是非常好的,但在监测仅包含有少量的水的沉积物时,这一作用被认为是不适合的。
DD-A-2,52872公开了另一种方式,它可以用在已预知大多数沉积物为固态沉积物的场合。它是通过测量蒸发器的悬臂梁支承体上的弯曲应变的方式,测定蒸发器中的冰的沉积量,进而开始蒸发器的除霜过程。
在GB-A-1087475和US-A-4553137中,公开的是测量飞机上的冰的沉积量的检测器,它具有位于会产生冰沉积的区域中的检测探头的暴露部分,而且还利用磁致伸缩效应驱动探头作纵向振动,以测量冰的沉积,该效应是冰附着在探头上时产生的探头的振动共振频率的变化的函数。
GB-A-2227316公开了一种灰尘检测器。它是使灰尘沉积在用振动器驱动回路的压电晶体上,由于落在晶体上的灰尘量会影响到驱动器的振动,使振动器的频率变化,因此若测量振动器频率的变化,就可获得当前灰尘的量。
本发明的一个目的就是提供一种可以测量在工业机械的表面上的沉积物的沉积量的组件,而不需要用肉眼观察沉积物。
本发明的另一个目的就是提供一种通过简单的响应传感器的质量变化,而不需要设置驱动传感器振动的组件就可以测量沉积物的沉积量的传感器。
因此,本发明的第一个方面是提供了一种测量沉积物沉积量的方法,包括设置伸出进入在会出现沉积物的区域中的细长的探头,在伸出部分上无沉积物时使探头相对于枢轴点平衡,使沉积物沉积在所述探头的伸出部分上,测量附着在探头上的沉积物在探头上所产生的不平衡将导致挠曲元件的挠曲,并且是由挠曲元件上的应变片的变化量测量在所述枢轴点处的所述的伸出部分的横向挠曲,测量作为在探头的伸出部分上的所述沉积物的沉积量的指示参数的所述探头的质量的变化量。
本发明的另一个方面是提供了一种在工业机械中测量沉积物的沉积量的传感器,包括:一个具有将其远端伸出进入在机械的将要进行测量的区域中细长的探头,用于所述探头的枢轴支承体,设置成当所述探头相对于所述枢轴支承体枢轴转动时会产生挠曲变形的可挠曲变形元件,至少一个用于测量所述可挠曲变形元件响应于探头和附着在其上的沉积物的重量变化的挠曲变形的应变片,以及用于监测机械连续运行时的该挠曲变形的组件。
本发明的又一个方面是提供了一种在运行过程中会产生沉积物沉积的、包括一个用于测量所述沉积物的沉积量的传感器的工业机械,而且所述传感器包括一个安装在机械的将会有沉积物沉积的区域中的细长的探头,将所述探头相对于机械弹性安装用的组件,它用以使探头可以响应机械的固有振动以相对于基准位置角位移的方式振动;用于监测探头响应所述机械振动的振动的组件,用于测定作为探头和附着在其上的沉积物的组合体的共振频率的特征参数的所述振动的频率的组件。
为了能更好地理解本发明,下面参考附图以例举方式下面进行介绍。
图1为造纸机械的示意性侧视图,其中以举例方式示出了本发明的检测方法和装置的使用情况。
图2为根据本发明的传感器的第一实施例的部分剖开了的侧视立面图。
图3示出了用于消除在传感器输出信号中的机械振动的影响的输出回路的一部分。
图4为根据本发明的传感器的第二实施例的剖面图。
图5为表示图4中的传感器的安装膜片的示意图。
下面参考附图,以举例方式说明如何用本发明监测在造纸机械中因纸浆和带有微生物膜的其它颗粒的沉积产生的沉积量,但这仅是本发明可以应用的一个方面。正如上所述,本发明还可以应用到许多其它的领域。
可以使用本发明的方法和装置进行沉积物检测的环境条件要求,并不是苛刻的,因此如图1所示,用其在造纸机械中的简单应用来说明本发明是十分合适的。
而且,虽然在本发明的说明中,是通过检测在造纸机械中的微生物膜沉积物的沉积量来进行沿生产线控制的,且这一控制是根据本发明的方法和装置给出的信号进行的,但应该注意到,还可以利用本发明所给出的结果,实施其它方式的沿线控制。比如说,在用探头检测蒸发水回路或是蒸发水冷却装置中的附着物的沉积量时,可以响应本发明的处理方法和装置给出的信号进行沿线控制,比如说可以向水中添加用于分散和/或抑制附着物的沉积用的组合物。而且,在用探头检测烟筒中的烟垢沉积量时,其后续控制可以包含周期性的定时进行除灰操作,或是添加烟尘分散用的组合物,等等。本发明可以应用到任何需要用探头测量在一定时间里的沉积物沉积量的工业应用领域。
下面以附图中的造纸装置为例进行说明。图1示出了在位置3处向金属丝筛5提供纸浆悬浮液的流浆箱1,金属丝网5被引导通过由位于区域2上面的金属丝网支承滚筒7和9限定的沉积区域,同时水和细小的纸浆颗粒由位于金属丝网上的成型纸幅区11中最终落下汇集到丝网槽13中,随后通过泵15和循环管17,将落入丝网槽13中的回收液体循环送入流浆箱。
然后,成型纸11被送入压榨区域3,用压榨辊19除去其中的水分。
众所周知,有许多组分往往会沉积在流浆箱的区域1中,而且往往会在流浆箱1的出口处形成很厚的沉积物,沉积物还会出现在湿纸浆开始其脱水处理的区域2的金属丝筛的水平运行的下侧区域,以及压榨区域3处。
在这三个区域的纸浆颗粒和沉积物的沉积,可能会使造纸过程受到扰乱不能平稳的进行,因此人们希望能够用将一种或是多种控制用组合物添加到将要投放到流浆箱1中的湿纸浆中的方式,即利用化学处理方式来控制沉积物的沉积。然而,这些处理用化学物质的剂量如果过多,便会损害成型纸11的质量,而且会造成不必要地使费用上涨;但如果平均剂量不足,在流浆箱和脱水区域的内表面仍会使形成的沉积物的沉积到一定程度呈碎片状剥离下来,这不仅会造成纰点,而且有时还会在成型纸11上形成孔洞。因此,能否在所有的时间里控制沉积物的沉积,使其既能不使沉积过厚,又可以使其抗沉积的化合物的平均剂量不至于过大,是非常重要的。
为了检测沉积物的沉积,我们认为可以在造纸装置的某一区域,比如说在脱水区域2,插入至少一个类型如图2所示的传感器。
图2示出了这种传感器的第一实施例。它包括一个呈不锈钢管形状的细长的探头30,该探头通过在探头的重心处的转轴轴承32安装在安装主体部分31上。在图中,探头在轴承32的左侧部分的长度被缩短表示了,而在轴承的右侧的部分以全长形式示出,而且在其一端还具有一个平衡块33,以确保当探头30在没有外部沉积物附着时,可以相对于在靠近管子一端的轴承32严格平衡。当探头30的左侧暴露部分积有沉积物时,这一部分会变的较重,并使探头的左侧较低。
轴承由在位置35处焊接在承载盘36上的内侧杆34支承着,而承载盘36与后壳体部分37形成为一体,在后壳体部分37中装有电连接件和传感器输出回路的部分组件。
后壳体部分37的相对侧具有一个整体伸延的凸缘38,盖39通过螺栓40固装在凸缘38上。类似的,安装主体部分31用拧紧在安装主体部分31的端部凸缘42上的安装螺栓41固装在承载盘36上,使其与后壳体部分37的承载盘36相接。
在管形探头30的重心周围,即在轴承32的同轴位置处,是一个外侧密封组件43,后者用于防止在探头30左侧部分周围的环境中的物质,侵入到安装主体部分31的内部。
上下调节螺栓44和44’分别通过螺纹啮合方式,可拧入构成探头30的不锈钢管的管壁,并对准上下弹簧片45和45’的末端部分,而后者分别通过上下安装组件46和46’支承在内杆34上。
在安装主体部分的右侧端部处的后壳体部分37中,有两块印刷电路板47和48,他们分别通过螺纹啮合方式,由可拧入在承载盘36中的一组安装柱螺栓49支承着。印刷电路板上载有必需的、如图中标号50所示的电路元件,以构成传感器输出回路。
将输出信号通过用盖39与后壳体部分37形成防水密封的管道51传递到外部控制单元,以便有效控制各种抑制或控制沉积物沉积的组合物的剂量。
每一个弹簧片45和45’均在各自的弹簧片上带有测量挠曲应变的应变片(未示出),从而可以测量探头相对于水平位置的位移幅度(即在二弹簧片中的这一个或是那一个上的挠曲应变)。例如如图2所示,当探头沿反时针方向倾斜时,调节螺栓44’将使弹簧片45’的左侧端向上偏移,从而使在与弹簧片45’相关的应变片上产生应变。
如假定上侧调节螺栓44以经被适当调整,使其正好接触到上侧弹簧片45的左侧末端,那么下侧弹簧片45’的弯曲增加,与上侧的弹簧片45的弯曲略微缓解同时发生,这可以用于信号的确认。在探头30的平衡并不精确时,这是特别合适的,因为为了使探头在没有沉积物附着时保持为水平位置,上侧弹簧片45必然会有微小的残余挠曲。
很明显,以螺栓44和44’为一端以轴承32为另一端之间的距离,要远小于探头30的伸入到预期会形成沉积的区域(向左侧)中的总长度,所以当在探头30的伸出部分形成有沉积物时,该沉积物相对于轴承32的转动轴的平均力矩臂,将比探头上的由弹簧片45和45’向相关调节螺栓44和44’施力的点处的力矩臂大的多。因此由于在螺栓44处的力臂短得多,在轴承32的轴的左侧的沉积物作用力对总力矩的影响会加大。这一力的放大作用,将使在探头30的伸出部分上的较少的沉积物施加在弹簧片45和45’上时作用力被放大,从而使得这种探头特别适用于测量较少量的沉积物。
而且,弹簧片45和45’的挠曲度代表着它们承受的由于调节螺栓44和44’施加的力产生的明显的的挠曲变形量,所以由挠曲变形了的弹簧片45和45’上的应变片产生的信号,为可以以毫安进行计量的易于测量的输出信号。
该系统的工作机理是,当没有沉积物附着时可自由枢轴转动的探头处于静平衡,并且它由于沉积物的形成作枢轴转动(基本上没有探头的挠曲变形),从而使弹性元件由于沉淀物的作用而产生挠曲。
应该记住,如图2所示的探头30的自由枢轴式安装,对于减小各种常规机械振动对这种传感器的影响是非常重要的,而且对于如图3所示的回路的作用也是有益的。该回路包括与测量电桥61的相对端相联结的放大器60,这样,电桥上的不平衡量将导致放大器输入端的不平衡,这个差在放大器输出点62处被放大了。该输出信号被直接输入差分放大器63的一个输入端,同时该输出信号还将通过由电容器64和电阻器65构成的RC回路抽头取出,从而将由第一放大器60的输出信号中的瞬态分量输入到差分放大器63的第二输入端,在这儿,其稳态分量被减小到零。因此,由于差分放大器的输出为两个输入信号的差,所以消除了瞬态分量,而只留下稳态分量。在实际上,这种回路对信号中的振动响应(瞬态)分量的衰减可达-80db。
在该传感元件的一种最佳形式中,探头还可以与以分析元件形式的变换器相关联,后者可以响应沉积物的组成成分而动作。这种分析元件可以,比如说,安装在探头的外侧。这时,这种辅助分析元件作为沉积物检测传感器,它不仅可以检测沉积物的量,而且还可以检测沉积物的性质(生物的,无机物的,…),从而可以对于要控制其增长的沉积物的主要成分,适当的调整要送入流浆箱1中的沉积控制用的化合物。
因此,在本发明中,传感器中的印刷电路板47和48中的一个,还可以与该分析元件相连接。
比如说,这种分析元件可以是其电压差分量响应沉积物的化学作用的元件,也可以是其电容量响应沉积物的性质而变化的元件,还可以是响应所需的生物氧量的元件。
由各印刷电路板41和43引出的输出线可以与多插针联结器(未示出)中的适当插针相连接。
如图2所示的传感器适用于许多种环境,然而当只会有少量沉积物沉积时,利用改进型探测头,其中的悬臂梁式探头30向外延伸(向如图2所示的右侧),则更好些,因为这样可以使应变片33位于更靠近探头30的中点附近的位置,形成当没有沉积物附着在传感器探头的左半部分上时处于基本上平衡的结构。在这种情况下,当沉积物沉积在探头的左侧部分时,由应变片产生的信号将不再平衡,而且在探头的左侧部分沉积量的增长的影响将更显著地由零信号中分离出来。
探头还可以以相对于如图2所示的基准位置产生角位移的方式振动,以响应被测机械的整体机械振动;以及被测探头的共振频率,表示探头上的沉积物的沉积量,作为随探头的共振频率的变化而变化的一个振动函数(表示探头相对于轴承32的支承点的惯性矩)。这种传感器的形式所依据的事实为,探头质量的变化,特别是远离探头的安装点(枢轴点)的沉积物的质量构成,将导致探头的惯性矩变化,进而导致探头的固有振动频率(共振频率)的变化。探头的振动可由普通的机械振动激起(需要的话,也可以由特定的振动器激起),随后探头将会很自然的在其固有频率下振动(该固有频率随质量的变化而变化,这就象在一组金属调谐音叉中适当的选择了一个一样,每个音叉按它自己的固有频率音调振动,而且该音调不同于该组音叉中的其它音叉的音调)。
利用造纸机械的固有振动,便可以不再在传感器上附着使用诸如机械振动器之类的可动部分,而且同时还可以利用由探头30的固有(共振)频率中分离出来的信息,测量梁和附着在梁上的堆积物的质量。弹簧片45’上的应变片给出的信号,是一个响应振动的正弦变化的信号,而且该信号可以由振幅和频率两个方面进行分析。在实际上,它响应在造纸机械的脱水操作区域的,比如说由于金属丝网驱动机械和支承滚筒的运行所产生的固有频率下的振动,梁就象是在自己的固有频率下振动一样,所以需要对信号进行测定,以确保该测量到的频率是基本的固有频率,而不是其谐波。
如上所述,在采用振动型探头的例子中,沉积物离安装点(枢轴点)越远,在其振动的固有频率的变化就越大。
类似地,在固定型探头的例子中,沉积物的沉积远离枢轴点时,所导致的探头相对于其静止位置偏移的转动力矩所受的影响,要比沉淀物靠近枢轴点时的大得多。探头的这种延长特性,使得它可以测量远离探头枢轴点,的沉积物。
在某些情况下,沉积物的沉积的趋势会比其它情况下更大,而且在某些机械中,有比其它机械供更长的探头使用的空间。因此可以对探头的长度作适当调节,以使探头象是为特定的机械定制的一样。这种调节可以用具有可变长度的单一探头来实现,也可以提供一系列的探头选择一个适当的与不同的被测机械的特性相适配的探头来实现,而后一种形式更好些。
一种图2所示的传感器的可行的变型结构,是使两个弹簧片45代之以作为一开关系统的弹簧触点而工作,以使其工作在共振响应模式下,从而当被测机械振动时,在这儿是造纸机械振动时,随着探头相应于它的枢轴点32振动(响应于在机械运行时,暴露在会产生沉积物沉积的探头左侧部分上的质量增加),上下侧弹簧片45和45’将交替的与上下调节螺栓44和44’相接触。如果调节螺栓彼此分开的足够远,便可以使在任一时间都仅有弹簧片45和45’中的一个与调节螺栓相接触。显然,当探头轻微地沿反时针方向倾斜时,上侧调节螺栓44将不与弹簧片45相接触,而下侧调节螺栓44’与弹簧片45’相接触;当探头沿顺时针方向倾斜时,上侧的调节螺栓和弹簧板44和45’相接触,下侧的调节螺栓和弹簧板44’和45’不相接触。在这两种状态之间的变换频率可以被测量,并可以被认为是探头30它的平衡重物33和附着在探头30上分布的沉积物的沉积量的组合体的共振频率,由于探头30(不包括沉积物)和平衡重物33是相对于轴承32精确平衡的,所以任何不平衡都是由探头30上的沉积物产生的,而且其大小与组件30,33的共振频率相关。
探头的另一个实施例如图4的示意图所示。在这儿,探头70也呈中空的不锈钢管的形状。在这个例子中,探头的固定组件为一个十字型的膜片72,该膜片的侧视图如图4所示,前视图如图5所示。膜片72的四个翼中的每一个均有一个可插入安装螺栓76的孔洞74,从而可将膜片的翼的端部固装在安装主体78上。类似地,安装膜片的中心有一个可插入安装柱螺栓81的孔洞80,而且后者最好位于探头70的实体的近端部处,在十字型安装膜片72的各翼上的张力可使探头70在静置状态下基本上保持为水平。应变片82和82’分别设置在安装膜片72的上下垂直翼84和84’上,用于提供信号。当探头沿反时针方向倾斜时(探头70的远侧端下降),翼84和84’将挠曲变形,用应变片82测量应变量的变化,并将代表着施加在探头上的荷载的信号由联结导线86和86’引出。
如果应变片82设置在膜片的相对较短的翼84上,从而靠近在探头70的中空(左侧)伸出部分和直到膜片右侧的平衡块实体部分之间的膜片安装点处时,由于沉积物的力矩可以用翼84的挠曲变形的过余量来平衡,这一过余变形量高于当未受载的探头70用膜片支承时产生的变形,所以当在探头70上有一薄层沉积物时,沿探头70均匀分布的沉积物的力的作用,即由沉积物的质量产生的力的作用将被放大,并由应变片82和82’产生相应的电输出信号,这一信号可以方便地用毫安计量读取。在这儿也产生了力的放大作用,它来源于探头70的较长的力矩臂和膜片翼84的较短的长度。
如图4所示的探头的实施例,在探头基本上不产生自身的挠曲变形的这一点上,其安装上与如图2所示的实施例相类似,只是在这儿,在无沉积物时的安装呈静态平衡结构,而且探头具有伸出到沉积物沉积的区域中的部分,并且应适当安装,以使挠曲应变承受元件的挠曲,随分布在伸出部分上的沉积物产生的探头不平衡量的变化而变化。
膜片72的水平翼仅仅用于增强探头70的安装,在探头由于沉积物荷载而增加了探头的重量时,这些水平翼并不挠曲。然而,在机械产生沿水平方向的振动时,它们也可能会挠曲,因此,如果在这些水平翼上也附着有应变片,还可以利用该振动响应挠曲来测量带有沉积物的探头70组合体的共振频率。
在这一特定的实施例中,还可以设置带有联结导线90的辅助传感元件88,如上所述,该传感元件可以用于检测探头上的沉积物的性质。
本发明的方法和装置的另一个实施例,为在振动测量时的两种探头的变型实施例。在这儿,一个用于使探头开始振动的振动器包含在探头安装组件中,从而可以用如图2所示的或是如图4所示应变片,也可以用上述的、作为如图2所示探头的变型实施例的可按开关转换实施方式,来监测振动的幅度或是振动的共振频率。
探头30的圆剖面可以确保在安装在被监测设备的壁40上时的探头的无障碍正常定向,这是因为对于圆筒形状的探头而言,相应的弯曲对所有的定向方向均是相同的。
圆筒形状的探头,对于沉积物的全方位的沉积的场合是特别适用的。比如说在水检测系统中,沉积物就是由环绕着探头的水中沉积下来的。在其它场合下,也可以为适应安装探头的位置处的特定的几何条件,或是适应于已知的沉积物的来路方向,适当的改变细长的探头的横剖面形状。比如说,在烟垢监测场合,最好使探头臂端处的形状呈板状或是船桨状,因为在这儿,板状或是船桨状具有与沉淀物的来路方向大体相垂直的平面,从而可以接受到尽可能多的沉积物。
根据所要检测的环境的需要,还可以取除圆形和板状之外的其它的横剖面形状。
正如上所述,相应于传感器的输出而进行控制的沿生产线操作,可以为许多种不同的操作,而且用于控制的同一种方法,在实际控制时也会有许多种变型。
传感器的输出的第一种可利用的形式是,显示出信号,且操作者可以判断以改变沿线操作的进行速度(比如说,在造纸机械中改变含有抗生物膜生长的组合物的投放剂量的速度),从而可以响应于表示沉积物的量的显示信号给出的信息,使运行保持在最佳状态。这种系统可以称为是一种半自动控制系统。
第二种基本的控制形式可以是一种自动控制形式,它可以直接根据传感器的输出进行泵的速度控制或是排出量控制,从而,比如说,改变泵的速度或是其排出量来以改变投放剂量的速度。这种系统可以仅仅响应沉积物随时间的实际沉积量,而且能够根据其沉积物的总体沉积量随时间变化的有效的曲线图反映的控制工况,反作用于沉积物的控制。
第三种是一种更智能化的自动控制方式,控制器可以确定沉积物的信号的总的变化趋势,判断其增加的速度是在加快还是在减慢,从而能够在沉积物的沉积速度加快时更显著地增加剂量的投放速度,在沉积物量的沉积速度减慢时减少剂量的投放速度。这种系统可以预先确定沉积物沉积量,从而在某种程度上,可以预先作出反应,这比到时候再反应要好些。
“智能”型自动控制方式的另一种变形是将上述的第二和第三种控制方式组合起来,也就是说,使一部分控制操作响应真实的沉积物沉积,而另一部分响应沉积物的变化趋势,比如说可以将实际的变化速度和“预期”的变化速度相比较而进行操作。
可以用于上述的第三和第四种“智能”型控制方式的硬件,可以依靠可编程控制器(plc),通过软件编程,便可以对沿线(例剂量投放)操作进行适当的控制。
如果将若干天的应变片输出绘制成曲线图,则可以看出,需要两三天信号才会变的明显(即才会出现可估价的沉淀物叠积量),随后信号将逐步上升到某一平稳段,表示需要在控制过程中采用修正操作来减小沉积物的沉积量。
Claims (27)
1.一种测量沉积物沉积量的方法,其步骤包括:
设置伸出进入会出现沉积物的区域中的细长的探头(30;70);
在伸出探头部分上无沉积物时使探头相对于枢轴点(32;72)平衡;
使沉积物沉积在所述探头的伸出部分上;
在所述枢轴点检测探头的伸出部分的测横向挠曲,给出了作为在探头的伸出部分上的所述沉积物的沉积量的指示参数的所述探头的质量的变化量;
其特征在于附着在探头上的沉积物在所述探头上所产生的不平衡将导致挠曲元件(45;84)的挠曲,并且由挠曲元件(45;84)上的应变片的变化量检测所述的伸出部分的横向挠曲。
2.一种如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的探头的检测是由探头的静态力矩测量实现的。
3.一种如权利要求1所述的方法,其特征在于探头(70)按悬臂梁方式安装,而且通过测量悬臂梁安装组件(72)上的应变测量探头的质量变化的。
4.一种如权利要求1所述的方法,其特征在于通过监测探头的横向振动的幅度来测量沉积物的量。
5.一种如上述的权利要求中的任一个所述的方法,其特征在于通过监测所述的探头响应将会出现沉积物的区域中的固有机械振动的横向振动和检测探头的固有横向振动的频率,来测量所述探头的质量,以通过检测该振动的共振频率来测定探头和沉积物的组合质量。
6.一种在工业机械中控制沉积物沉积量的方法,其特征在于它包括用如上述的权利要求1到5中的任一个所述的方法测量沉积物,而且还包括响应于检测到的质量变化来控制抑制沉积物沉积的组合物的投放剂量的步骤。
7.一种如权利要求6所述的方法,其特征在于它还包括选择将要添加到所述区域的若干种抑制沉积物沉积的组合物中的一种的步骤,并且包括提供可以测量探头上的沉积物的性质的传感器(88),以及选择对于已鉴定出性质的沉积物最有效的所述抑制沉积物沉积的组合物的步骤。
8.一种如权利要求6所述的方法,其特征在于它还包括显示代表着检测出的所述探头的质量变化的信号的步骤,以及响应于所显示出的信号调整所述组合物的投放的剂量的步骤。
9.一种如权利要求6所述的方法,其特征在于它还包括测量沉积物随时间的变化速度的步骤,以及比较测量到的变化速度和预期的变化速度,以根据沉积物随时间变化速率的加快或是减慢而调整增减投放的剂量的步骤。
10.一种如权利要求6所述的方法,其特征在于至少部分地根据测量到的沉积物的量直接控制投放剂量的速度。
11.一种在工业机械中测量沉积物的沉积量的传感器,包括:
一个具有一个近端和一个远端的细长的探头(30;70),而且该探头适合于将其远端安装在机械的将要进行监测的区域中;
用于所述探头的枢轴支承体(32;72);
设置成当所述探头相对于所述枢轴支承体枢轴转动时会产生挠曲变形的挠曲变形元件(45;84);
其特征在于:
至少一个用于测量所述可挠曲变形元件(45,45’;84)响应于探头和附着在其上的沉积物的重量变化的挠曲变形的应变片(46,46’;82,82’);
用于监测机械连续运行时的该挠曲变形幅度的组件。
12.一种如权利要求11所述的传感器,其特征在于所述枢轴支承体(72)与所述探头(70)的近端相接近,并且包括有带有应变片(82,82’)的所述可挠曲变形元件(84)。
13.一种如权利要求12所述的传感器,其特征在于所述可挠曲变形元件(84)是一个膜片。
14.一种如权利要求13所述的传感器,其特征在于所述膜片呈十字型,探头(70)安装在十字臂的交叉点处,并通过在十字臂的端部(74)的固定而使本身得到支承。
15.一种如权利要求11所述的传感器,其特征在于所述探头(30;70)的横剖面是圆筒型的。
16.一种如权利要求11到15所述的传感器,其特征在于还包括
一个适合于固定在要被监测的机械外壁(36)上的安装主体(31);
在所述安装主体上以枢轴方式支承着所述探头(30)的轴承组件(32),探头(30)横向伸出到安装有安装主体的所述壁(36)的地方,所述可变形元件(45)与可枢轴转动的探头的靠近轴承组件的部分(44)适当接触,以使挠曲元件响应于探头的枢轴转动而挠曲变形。
17.一种如权利要求11到15中任一个所述的传感器,其特征在于它还包括用于使探头以相应于基准位置以角振动的方式振动的安装组件,和用于测量安装组件的瞬态应变的组件,而且安装组件可用于测量探头和附着在其上的沉积物的振动特性。
18.一种如权利要求11到15中任一个所述的传感器,其特征在于它还包括由与所述若干个应变片相连接的电桥(61)构成的回路(50),以提供与探头的挠曲变形直接相关的输出信号。
19.一种如权利要求18所述的传感器,其特征在于包括:
安装在所述回路上的印刷电路板(47,48),所述印刷电路板附装在安装主体内;
所述印刷电路板用的联结器,用于接收至少一个应变片给出的信号并将输出信号通过防水联结器(51)送出到所述安装主体(31)的外部。
20.一种如权利要求18所述的传感器,其特征在于所述回路包括在第一输入端(+)接收所述电桥(61)给出的失衡信号,在第二输入端(-)接收已将所述失衡信号中的静态分量衰减掉了的所述失衡信号的变换后的信号的差分放大器(63),这样,在所述差分放大器的输出信号中的瞬态信号已经被衰减,从而可以抑制在应变片信号中的振动的影响。
21.一种如权利要求20所述的传感器,其特征在于所述失衡信号中的变换后的信号是通过用于衰减信号中的静态分量的电阻-电容回路(65,64),输入差分放大器的第二输入端的。
22.一种如权利要求20所述的传感器,其特征在于它还包括用于在分别将信号输入差分放大器的所述第一(+)和第二(-)输入端之前,放大由所述电桥(61)给出的失衡信号的放大器(60)。
23.一种在运行过程中会产生沉积物沉积的、包括一个用于测定所述沉积物的沉积量的传感器的工业机械,而且所述传感器包括:
一个安装在机械的将会有沉积物沉积的区域中的细长的探头(30;70);
其特征在于:
将所述探头相对于机械弹性安装用的组件(32;72),用以使探头可以响应机械的固有振动以相对于基准位置角位移的方式振动;
用于监测探头响应所述机械振动的振动的组件(46;82);
用于测定作为探头和附着在其上的沉积物的组合体的共振频率的特征参数的所述振动的频率的组件。
24.一种如权利要求23所述的机械,其特征在于所述的用于监测振动的组件包括开关触点,该开关触点在振动过程中可以响应探头的运动变化而接合或是断开。
25.一种如权利要求23所述的机械,其特征在于它还包括检测所述沉积物性质的组件(88),以给出作为沉积在探头上的特定物质的特征参数的信号。
26.一种如权利要求23所述的机械,其特征在于所述机械是冷却水循环系统,或是锅炉水系统,或是造纸机械。
27.一种如权利要求23到26中任一个所述的机械,其特征在于所述细长的探头的长度是可调节的,从而可以改变附着在探头上的沉积物作用在所述探头上的力矩或是惯性矩。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101490501B (zh) * | 2006-07-10 | 2011-03-30 | 阿利发Np有限公司 | 蒸汽发生器测图系统 |
CN113063824A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-07-02 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 一种用于激光焊焊接质量监测的方法 |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5737108A (en) * | 1995-08-14 | 1998-04-07 | National Semiconductor Corporation | Circuit for auto-negotiation over fiber-optic media |
US5784559A (en) * | 1995-11-06 | 1998-07-21 | Sun Microsystems, Inc. | Full duplex flow control for ethernet networks |
US6430225B1 (en) | 1996-07-19 | 2002-08-06 | Sony Corporation | Apparatus and method for digital data transmission |
US5852609A (en) * | 1996-12-11 | 1998-12-22 | Intel Corporation | Method and apparatus for interfacing a media independent interface with DVB-compliant modulators |
US6014409A (en) * | 1997-02-05 | 2000-01-11 | Cabletron Systems, Inc. | Passive analog filter for network interface |
FR2760161B1 (fr) * | 1997-02-27 | 1999-09-24 | Alsthom Cge Alcatel | Reseau informatique a acces non deterministe, mais a temps d'acces deterministe |
EP0863640A3 (en) * | 1997-03-04 | 2005-09-21 | Texas Instruments Incorporated | Improved physical layer interface device |
US6198727B1 (en) * | 1997-03-31 | 2001-03-06 | Hewlett-Packard Company | Method and apparatus for providing 10Base-T/100Base-TX link assurance |
GB9707861D0 (en) * | 1997-04-18 | 1997-06-04 | Certicom Corp | Arithmetic processor |
US6222852B1 (en) | 1997-10-10 | 2001-04-24 | Nortel Networks Limited | Method and apparatus for transmitting dual speed ethernet information (10BASE-T and 100BASE-TX) across a physical layer device service interface |
US6141352A (en) * | 1997-10-10 | 2000-10-31 | Nortel Networks Limited | Method and apparatus for transmitting 10BASE-T signals across a 100BASE-X physical layer device service interface |
US6222854B1 (en) * | 1998-03-19 | 2001-04-24 | Hewlett-Packard Company | Link monitor state machine |
WO1999053627A1 (en) | 1998-04-10 | 1999-10-21 | Chrimar Systems, Inc. Doing Business As Cms Technologies | System for communicating with electronic equipment on a network |
TW395099B (en) * | 1998-04-10 | 2000-06-21 | Accton Technology Corp | Method of proportional adjustment for interframe gap |
EP0998792B1 (en) * | 1998-05-22 | 2002-06-05 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Write/read device for communication with transponders, having first coding means and second coding means |
KR100274550B1 (ko) * | 1998-10-29 | 2000-12-15 | 윤종용 | 고속 이더넷의 충돌 방지 장치 및 그 방법 |
JP3707546B2 (ja) * | 2002-01-29 | 2005-10-19 | 日本電気株式会社 | 通信システム、通信端末、サーバ、及びデータ転送制御プログラム |
JP3820584B2 (ja) * | 2002-01-29 | 2006-09-13 | 日本電気株式会社 | 通信システム、通信端末、サーバ、及びデータ転送制御プログラム |
US7218648B1 (en) * | 2002-03-01 | 2007-05-15 | Terabeam Corporation | Method and apparatus for communicating control data in an asynchronous communications channel |
US20030235214A1 (en) * | 2002-05-07 | 2003-12-25 | Andre Leroux | Service channel over the Ethernet inter-frame gap |
US20050058150A1 (en) * | 2003-09-16 | 2005-03-17 | Boles Glenn M. | Method and apparatus for enhancing packet communication |
US7593988B2 (en) * | 2003-10-23 | 2009-09-22 | Microsoft Corporation | Systems and methods for multiparty session invite |
DE102004025280A1 (de) * | 2004-05-19 | 2005-12-15 | Hirschmann Electronics Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Datenübertragung über einen Lichtwellenleiter |
US7443915B2 (en) * | 2004-11-30 | 2008-10-28 | Tyco Electronics Corporation | Method and apparatus for providing out of band communications over structured cabling |
US7461192B2 (en) | 2004-12-15 | 2008-12-02 | Rambus Inc. | Interface for bridging out-of-band information and preventing false presence detection of terminating devices |
US7817661B1 (en) | 2005-02-24 | 2010-10-19 | Marvell International Ltd. | Dual-media network interface that automatically disables inactive media |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0124959B1 (en) * | 1983-02-15 | 1989-07-05 | Unisys Corporation | Group coding method for serial data transmission |
US5048062A (en) * | 1989-10-30 | 1991-09-10 | International Business Machines Corp. | Transmitting commands over a serial link |
DE4014931A1 (de) * | 1990-05-10 | 1991-11-14 | Telefunken Electronic Gmbh | Datenuebertragungssystem |
US5262964A (en) * | 1991-04-10 | 1993-11-16 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for variable playback speed of multimedia data interchange within a data processing system |
US5287178A (en) * | 1992-07-06 | 1994-02-15 | General Electric Company | Reset control network for a video signal encoder |
US5361261A (en) * | 1992-11-02 | 1994-11-01 | National Semiconductor Corporation | Frame-based transmission of data |
-
1994
- 1994-12-09 US US08/353,464 patent/US5577069A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
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- 1995-12-11 WO PCT/US1995/016062 patent/WO1996018254A1/en active IP Right Grant
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101490501B (zh) * | 2006-07-10 | 2011-03-30 | 阿利发Np有限公司 | 蒸汽发生器测图系统 |
CN113063824A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-07-02 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 一种用于激光焊焊接质量监测的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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ATE171271T1 (de) | 1998-10-15 |
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