CN101019015B - 用于过程控制工业的结垢和腐蚀检测器 - Google Patents

Abstract

说明了一种用于从在工业过程的管18中流动的流体推出过程部件的可能的或迫近的腐蚀或结垢的方法。体28的频率响应被测量。所测量的频率响应被与储存值相比较。根据所测量的频率响应和储存值之间的比较，过程部件的腐蚀或结垢被确认。

Description

用于过程控制工业的结垢和腐蚀检测器

技术领域

本发明主要涉及一种用于工业过程的结垢和腐蚀检测器，并且更具体地，涉及一种用于预测工业过程中过程部件的结垢和腐蚀的现场安装(field-mounted)检测器。

背景技术

通常，术语“结垢”指表面介质在表面上的堆积。结垢是热交换器中失效的普遍源由，并且难以检测。热交换器是促进例如过程和在交换器内循环的流体之间的热传导的装置。热交换器使用在许多工业系统中，所述工业系统包括反应器、锅炉等。

促进该热交换的是由一个或多个管构成的交换器芯，流体通过所述管连续地循环。如此处所使用的，术语“流体”指液态或气态的过程材料。流体通过交换器芯循环。在一些实施例中，流体可以是可能具有腐蚀性的蒸汽、或者高温或低温的过程材料。

通常，交换器芯定位为靠近和/或接触工业过程的容器、管道或者其它部件，以便热量可以在过程和在交换器内循环的流体之间传递。典型地，热交换器内的流体被给送入交换器中，通过交换器循环，并在交换器的另一侧被收集。在许多例子中，收集的流体被循环并被再循环。循环指根据具体设备加热或冷却收集的流体的过程。例如，如果通过交换器循环的流体是蒸汽，那么冷凝的蒸汽被收集，被再加热直到其变化状态回到蒸汽，然后通过交换器循环返回。

根据所使用的材料，经过交换器的循环流体会引起腐蚀或会包含会堵塞或覆盖交换器的固体，由此降低热交换过程的效率。通常，腐蚀和结垢会在工业过程中的交换器中引起显著的问题。例如，如果热交换器由于结垢变得堵塞或者热交换器由于腐蚀而失效(诸如由于密封变得腐蚀以及压力丧失)，过程流体不能通过交换器芯循环并且热交换器的效率会被损害。另外，如果交换器芯被使用以将热量传递到过程或者从过程移除热量并且交换器变得堵塞，那么过程不会达到要求的温度。另外，与交换器芯中的流体交换热量的过程材料会结垢或者从外侧腐蚀芯，使交换器芯效率低。

当交换器芯结垢或者腐蚀时，典型地系统被关闭，以便可维修芯(去除堵塞，更换或者其它方式的修理)。如果交换器芯在运行期间失效，不仅是系统关闭，而且一批产品要被放弃。通常最好是，在芯失效之前确认迫近的结垢和/或腐蚀并维修芯。

在过程工业中，由于生产的损失以及停工/开工的成本，计划外的工厂停工期会是非常代价高昂的。虽然它根据产业变化，但计划内的维修通常比完全的工厂停工要节省的多。导致计划外工厂停工的事件还会导致安全事故，环境事故和缺陷产品。

在可以时用于产生诊断信息并产生警报的装置被使用在控制工业中，以避免此类计划外事件。通常，过程变量被监视，并且如果超过预定极限，警报条件被报告。通常警报表明正常范围之外的过程变量。起因留待从其它可获得的信息确定或推定，或者在控制室中或者在产生警报的设备处。传统地，堵塞或覆盖的检测需要综合的压力一体积关系的复杂分析，以确定能量平衡或者效率是否已从已知的基线条件退化。

发明内容

说明了一种用于从在工业过程的管中流动的流体推断过程部件的可能的或迫近的腐蚀或结垢的方法。体的频率响应被测量。所测量的频率响应被与储存值相比较。过程部件的腐蚀或结垢根据比较被确认。在一个实施例中，腐蚀或结垢的类型的特性基于比较被推出。

附图说明

图1是根据本发明实施例的结垢和腐蚀检测器系统的简化的框图；

图2是根据本发明实施例的结垢和腐蚀检测器的横截面视图；

图3是根据本发明实施例的共振体(resonating body)的透视图；

图4是根据本发明实施例的薄壳共振体的透视图；

图5是根据本发明实施例的环形共振体的透视图；

图6是根据本发明实施例的具有用于固定可腐蚀的插入件的袋(pocket)的共振体的透视图；

图7是根据本发明实施例的具有可腐蚀的覆盖物的共振体。

具体实施方式

一般地，本发明涉及一种装置，该装置可插入工艺流中、优选地在过程部件的上游，并且该装置可以用于根据装置的共振频率预测下游结垢和腐蚀情况。本发明还涉及用于根据位于过程部件上游的装置的频率响应预测过程部件的结垢和腐蚀(或者堵塞)的技术。

图1显示了工业过程10的简化的结构图，所述工业过程10包括结垢检测器12和热交换器14。热交换系统包括位于热交换器14上游的结垢检测器12，根据本发明实施例所述热交换器14又连接到循环塔16。热交换系统中的许多在设计中是传统的并且不是本发明的部分的部件已经被省略或简化，包括热交换器14和循环塔16的许多部件。

通常，流体被循环塔16处理，流过管道18，经过结垢检测器12并进入热交换器14的壳20中。流体与过程流体交换热能，所述过程流体在本实施例中经由入口管路22被给送入热交换器14中并通过在热交换器14内的管24循环。使用后的流体经由管路26流出热交换器14，并且可以通过循环塔16循环并回入交换器14中。经由入口管路22进入的过程流体流过交换器并经由出口管路23流出。

通常，循环塔16可以是加热塔或冷却塔。可选择地，在使流体再循环通过交换器14之前，循环塔16可以对使用后的流体执行一些其它操作。

流体在流入热交换器14之前围绕结垢检测器12流动。通过将结垢检测器12定位在热交换器14的上游，能够根据结垢检测器12的共振频率部分地预测由过程流体引起的交换器芯14的腐蚀或者结垢。

第二结垢检测器12定位在交换器上游并连接到过程流体入口管路22。第二结垢检测器12用于检测交换器芯14上游的和交换器芯14内的入口管路22的可能的或迫近的结垢或腐蚀。

如下所述，结垢检测器12包括延伸入流体流的阻碍体或部件。传感器连接到阻碍体以检测其共振频率。在一些实施例中，阻碍体被流体流激励而共振。在其它实施例中，可以使用压电部件将阻碍体激励至共振。在任一实例中，阻碍体的共振频率在体的质量由于结垢或腐蚀变化时改变，由此预测下游部件的可能的或迫近的结垢或腐蚀。

在图1的实施例中，设置了两个结垢检测器12，一个用于过程流体，一个用于加热/冷却流体。然而，可以使用任意数量的结垢检测器12。在一些系统中，一个结垢检测器12足以预测迫近的结垢或腐蚀情况。

应当理解，虽然在诊断热交换器中的结垢或腐蚀的上下文中已经说明了各种实施例，但本发明可以被使用在需要确定过程流体的流体流中的结垢或腐蚀的许多不同应用中。图2图示说明了根据本发明实施例的在原处的结垢检测器12的简化横截面视图。结垢检测器12包括布置在管部分17中的共振体或体28，所述管部分17设置有法兰19以连接到过程管18。通常，体28的尺寸被加工为阻碍(至少部分地阻碍)流过管18的流体流。体28优选地连接到压电元件30和传感器32，所述压电元件30和传感器32两者可以通过导线34连接到过程电路36。过程电路36可以包括收发器，所述收发器用于通过通信链路40与控制中心38通讯。过程电路36还可包括驱动电路，所述驱动电路用于驱动压电元件30以使体28震动。

体28连接到底部42，所述底部42连接到管部分17在减少的厚度的区域(有时称为弯曲部分46)中的壁44。减小的厚度的区域46响应体28的运动产生可测量的应变。

结垢检测器的初始共振频率是弯曲刚度、体28的质量和阻尼(更少程度上)的函数。当过程材料在检测器12的表面结垢或腐蚀检测器12的表面时，共振频率改变。共振频率的该改变基于体28的质量的改变，并且可以使所述改变与出现的结垢的量或者厚度(基于质量增加)相关联，或者与检测器12的腐蚀或侵蚀的量(基于质量损失)相关联。当质量变化充分显著时，警报或者警报条件可以被触发，并且警报信号可以被产生并传递到控制中心。

通常，警报发出过程的下游部件可能被腐蚀或结垢的通知。这允许工厂维修人员采取合适的在先行动以防止计划外的工厂停工。因此，结垢/腐蚀检测器提供定量测量，从所述定量测量可推断过程部件的可能的或迫近的结垢或腐蚀。

如上所述，压电元件30连接到体28。压电元件30的频率扫描(扫频)“振动”体28(引起体28振荡)。传感器32监视体28的振荡以检测体28的共振频率。

通常，共振频率是可以用于检测体28的结垢和/或腐蚀、并因此推出交换器的结垢和/或腐蚀的一个参数。具体地，结垢和腐蚀两者都改变了体28的质量(在结垢的情况下通过增加体的质量，在腐蚀的情况下通过减少体的质量)。共振频率部分地基于质量，并且质量的变化(无论如何轻微)可作为共振频率的变化被检测。

在安装期间，压电元件30被激励从而振动体28。传感器32测量基线共振频率，所述基线共振频率可以储存在过程电子设备(processelectronics)36的存储器中。定期地，在运行期间或批产品之间，体28被再次振动，并且共振频率被测量。然后所测量的共振频率与基线共振频率进行比较。如果所测量的阻碍体的共振频率变化到相对基线的预定范围之外，会产生警报，提示在进一步的过程之前应当清理、检查或者以其它方式检修交换器。

可以用于检测结垢或腐蚀的另一参数是驱动压电元件30必要的功率。体28的共振频率对应于功率“最佳点”或者局部功率最小值。特别是，驱动系统必要的功率典型地在共振频率处，处于最小值处。如果压电元件30用于驱动系统，压电元件30还可用作粗略的振幅测量装置，以测量振荡的幅度。

结垢和腐蚀检测器被设计为利用频率扫描检测阻碍体的共振频率，在优选实施例中，所述频率扫描集中在可能的共振频率周围。可以给定有利地设计的共振点，过程噪音自身可激励结构共振。在那种情况下，仅需要加速度计以测量振荡的频率和幅度。

通常，与阻碍体相关联的质量的任何变化导致频率响应的变化。例如，如果体被覆盖或结垢，体28将大致呈现低于基线的共振频率。共振频率的变化的幅度将依赖于堆积物或堵塞的性质和量。例如，粘性或胶粘的堆积物或堵塞会增加阻尼系数并降低Q因数。在不增加质量的情况下，共振频率的增加的阻尼，将会使表观共振频率相对于固有共振频率变化。尽管其不像质量改变的效果那么大，但它仍然可以被容易地检测到。

如果装置被用于检测阻碍体的腐蚀或侵蚀，那么来自阻碍体的材料的侵蚀将相对于固有频率增加共振频率。共振频率的变化的幅度将基于损失到侵蚀过程的质量的量。不增加质量，单独阻尼的减小，也将相对于固有共振频率改变表观共振频率。

一旦阅读本公开，本领域普通技术人员将理解，本发明的系统可大致建模为欠阻尼的二阶系统(或者至少可以看似二阶系统)。通常，共振频率和阻尼系数是欠阻尼二阶系统的更好的量度标准。

用于检测体28的质量变化的选择性策略是测量频率响应的任何变化，包括Q因数、相位裕度(phase margin)，增益余量等。通常，系统对频率扫描的频率响应的任何变化(与基线相比较)将指示腐蚀或者侵蚀或者质量增加事件。任何变化可以是交换器正变得堵塞或腐蚀的指示。共振频率中的各种变化的效果将根据堵塞或堆积物或腐蚀的性质变化。如果堵塞材料是大块但粒状的(低粘度)，Q因数和相移将不改变很多，但共振频率将改变，并且阻尼仅最小变化。然而，如果堵塞材料是高度粘性的，那么Q因数和相位裕度两者以及共振频率将变化。

本发明优于现有技术的检测器的强大优点是可以监视体28的共振频率以确定是否正在发生腐蚀或结垢，还可确定何种类型的堵塞正在发生(粘性或粒状的)。

结垢和腐蚀检测器12可以具有附加的优点，即如果体28被定位在管18的底部，在流体流内不溶解的固体会积聚在体28上而不流入交换器并堵塞系统。通过注意体28的频率响应的变化或者检测体的突然、未预料到的运动而检测到该固体，其中所述频率响应的变化由质量的变化引起。因而，检测器12提供了下游过程部件的条件的早期警告系统(预先措施)，诸如热交换器、文氏管，annubar等。

通常，体28可以形成为各种不同形状，每一种形状可以提供对于特定应用最优的共振特性。

例如，在一个实施例中，体可以形成有迎着流体流的平面表面和布置在平面表面之后的凹入区域，由此产生涡流并将小流体凹坑(pockets)从流体流隔开。在一些实例中，这会有利于被保护不受流体流的直接力的区域中的体的侵蚀。在另一实施例中，体沿其表面由不同材料形成，每一材料与流体流内的不同离子或分子起反应，以便任意起反应的离子或分子的存在将引起体中质量的改变。可以根据形成下游部件的材料而选择不同材料。

另外，神经网络、人工智能主体(agent)或者其它分析工具可以用于从测量的共振频率值推断结垢和腐蚀情况。尽管这些部件未被显示，但应当理解为，可以使用这样的系统自动执行结垢或腐蚀的检测以及相关警报信号的产生，所述这样的系统用于分析从结垢/腐蚀检测器导出的过程数据。

图3图示说明了根据本发明实施例的共振体300的顶部俯视图。共振体300具有连接到底部302的体304，所述底部302又连接到管的壁(未显示)。在该实施例中，所示共振体300具有泪滴型形状从而在提供用于腐蚀和/或结垢的表面的同时使对于流体流的阻碍最小化。

在优选的实施例中，非流线形体或断崖体是翼形体，并由底部中的压电式换能器306激励。该弯曲部分(未显示)展开为薄盘结构，所述弯曲部分与底部构成整体并且翼形非流线形体或断崖体被安装在所述弯曲部分上。驱动压电式换能器、感应共振频率变化并传送警报情况的电子部件(未显示)安装在过程外部。这样的电子部件可以封闭地连接或者安装在远处。

该类型的结垢检测器还可输出与覆盖的堵塞物或堆积物成比例的信号。对于一些过程流体，将需要估计的过程流体粘度随时间的改变，以使该堵塞物或堆积物测量更精确。

图4图示说明了以横截面显示的共振体400的选择性实施例。共振体400具有连接到底部404的体402，所述底部404又连接到管的壁(未显示)。在该实施例中，体402具有限定中空室408的薄壁406。共振体400的共振频率可以被确定以提供基线共振频率，所述基线共振频率可以储存在过程电子设备的存储设备中。当腐蚀性流体流完全地腐蚀穿薄壁406时，室408充入流体，并且共振体400的共振频率极大地改变。选择性地，填充室408的流体可引起与在运行期间内的正常运动不同的体402的运动。

尽管薄壁406的逐渐腐蚀还可利用如上所述的频率响应检测，预定警报条件可以设定为相当高，以便可以监视细小的变化而不触发警报条件。当流体填入室408时，由于过程流体完全改变共振体400的质量，频率响应极大地改变，由此触发警报。

体402的薄壁406可以由通过选择而与流体流反应的材料形成。通常，选择用于薄壁406的材料被设计为与过程流体反应，所述反应速度等于或略微快于系统的其它部件的腐蚀或覆盖的估计速度。另外，壁厚度自身可以被设计为与腐蚀或侵蚀的速度有关，以便当过程流体突破壁时，产生警报信号。

图5图示说明了根据本发明实施例的共振体500的俯视图。共振体500具有连接到底部502的环形体504，所述底部502又连接到管的壁(未显示)。在此实施例中，体504的方向垂直于流体的流动方向，从而在提供用于腐蚀和/或结垢的表面的同时使对流体流的阻碍最小。对于环形体504的几何形状可以特定化以符合在交换器中所使用的管的几何形状，从而使环形体504的结垢与交换器自身的几何形状相关。

在附图中所示并且以上描述的每一实施例中，检测器包括体，所述体用作对于流体流的部分阻碍。体可以概念化为用于覆盖或腐蚀的早期检测的“牺牲品”。在一个实施例中，迎着流体流的体的表面可以根据流体性质变化，从而促进体的结垢或腐蚀。例如，对于某些类型的流体，最好是提供相对平坦的流体面对表面以促进覆盖。促进覆盖和/或腐蚀的其它形状可以被设计和实现。例如，如前所述，迎着过程流的表面可以提供用于与腐蚀性过程流体反应的牺牲表面，以便流体使表面留有凹坑或者侵蚀表面。

无论检测器的具体形状如何，控制中心可周期性地起动结垢检测器的频率扫描，激发压电元件并由此引起检测器的体振荡。布置在体上或者其底部处的传感器可以用于检测体的共振频率。

体的质量的变化，无论质量减少或质量增加，可以通过将测量的共振频率与存储的共振频率(基线频率)相比而被检测。如果变化落到预定范围之外，警报可以被启动。

通常，最好是，用于体的以及用于系统的其它材料的支撑材料可抵抗来自应用的过程流体或气体的腐蚀或者侵蚀。然而，当腐蚀/侵蚀过程从体移除材料时，共振频率增加。在预定量的材料损失处，装置发送存在潜在腐蚀问题的警报信号或警告。

通常，存在对于本发明的结垢和腐蚀检测器的多个优点。首先，结垢和腐蚀检测器提供了确定交换器结垢的程度的敏感的并预报的方法。体提供了简单的应用和安装，不需要多重压力和体积分析以提供关于结垢或腐蚀的信息。由于当交换器被维修时，通过清洗或者替换体而维修检测器，因此维修是简单的。另外，本发明的结垢和腐蚀检测器提供了一种直接的过程中的腐蚀/侵蚀感应机构而无电极或电子接点。腐蚀/侵蚀感应可以被配置为提供具有充分安全因数的警报信号。

可通过使用用于重要腐蚀监视应用的薄外皮/中空芯体技术增加检测器的灵敏度。对于大多数应用，4-20毫安的回路电力(loop power)将大于足以为检测器供电力的电力。然而，也可通过电容地存储电力而从4-20毫安的回路获取电力，以用于活动性的小爆发。通常，由于结垢和腐蚀随时间发生并且不需要连续的监视，因此本发明自身适宜于这样的布置。

图6图示说明了具有体602的共振体600，所述体602安装到底部604。体602具有一个或多个袋606(或者选择性的凹部)，该一个或多个袋606(或者选择性的凹部)大小为容纳并保持可腐蚀的插入件608。在一个实施例中，体602和袋604由不锈钢形成。可腐蚀的插入件可以根据与下游过程部件中的材料一致的腐蚀或结垢性质而选择，以便插入件的腐蚀或结垢指示下游部件的可能的腐蚀或结垢。为了保持共振频率，袋604将优选地关于体602对称地布置。

本领域普通技术人员将理解，体可以优选地形成或焊接为管部分，所述管部分可以通过焊接、或者优选地通过法兰部件连接到过程。在将管部分定位到过程中之前可以将可腐蚀的插入件608插入体602中。在该实施例中，检测到可能的腐蚀时和在下游部件的维修期间，管部分被移除，可腐蚀的插入件608被替换，并且管部分被再插入过程中。

图7图示说明了具有体702的共振体700，所述体702安装到底部704，其中覆盖物706(以虚线显示)被布置在体702上。覆盖物706可以是滑动覆盖物或套(slip cover)或者可以是淀积覆盖物，其优选地由可腐蚀的材料形成。可腐蚀性的覆盖物706提供了可替换部件，允许通过按照需要用新覆盖物替换可腐蚀性的覆盖物706而多次地重新使用共振体。另外，可腐蚀性的覆盖物706使共振体700对于过程可缩放。例如，在一些过程中，下游部件可以在已用完三个可腐蚀性的覆盖物之后才需要维修。在该实例中，可以将多重可腐蚀性的覆盖物706层叠在体702上。在该情况下，对应于腐蚀所有可腐蚀的层的质量的变化使共振体700产生指示下游的潜在腐蚀的警报条件。共振体700然后被移除，覆盖物706被替换，并且共振体700被重新安装。

如上所述，本发明旨在用作潜在的下游结垢和/或腐蚀的预测器。在一个实施例中，每一次检测器的频率响应变化到预定范围以外，警报被触发并且检测器体被替换。在选择性实施例中，检测器体对于新的基线被简单地重新校准并且对于相对新的基线的频率响应的变化警报被重设。在第三实施例中，体是抗腐蚀的并设置有一个或多个用于与流体反应的可替换和可腐蚀的部件(插入件或覆盖物)。

尽管关于热交换器介绍了本发明，但本发明的结垢和腐蚀检测器可在任何流体流中使用。另外，虽然图2图示说明了延伸过管部分的整个直径的体，但体仅需要延伸入流中。最后，应当理解，由结垢或腐蚀引起的质量的轻微变化根据体的频率响应可容易地被检测，可能的腐蚀或结垢的推论可以包括频率响应的分析以基于阻碍体的共振频率响应识别腐蚀或结垢的特性。例如，Q因数或者频率响应的阻尼系数的变化会指示结垢是粒状的或者是粘性的。另外，共振频率的变化(更高或者更低)可以用于基于阻碍体质量的增加或减少而区分结垢和腐蚀。共振频率的减小通常指示由阻碍体的增加的质量所表征的结垢情况。共振频率的增加通常指示由阻碍体的质量的减少所表征的腐蚀情况。频率响应的其它特征，包括峰值共振频率、阻尼系数等可以与其它迫近的结垢或腐蚀情况相关。

虽然已经参照优选的实施例说明了本发明，但本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以做出形式和细节上的改变。

Claims (32)

1.一种用于从在工业过程的管中流动的流体推断过程部件的可能的腐蚀或结垢的方法，所述方法包括以下步骤：

测量布置在管中的共振体的频率响应，其进一步包括执行连接到共振体的压电元件的频率扫描和测量共振体的共振频率；

将所测量的频率响应与储存值相比较；和

根据比较确认过程部件的腐蚀或结垢。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在测量步骤之前，所述方法进一步包括：

将共振体安装在管内，共振体至少部分地阻碍流体流；

测量共振体的频率响应；和

基于所测量的频率响应储存值。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

频率响应的变化指示结垢类型的特征。

4.根据权利要求3所述的方法，其中Q因数的减小和频率响应的阻尼系数的增加指示粘性材料的堵塞或堆积。

5.根据权利要求3所述的方法，其中Q因数变化最小、相移最小和频率响应的阻尼变化最小的情况下共振频率的变化指示粒状材料的堵塞或堆积。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

识别频率响应的共振频率；

其中共振频率相对储存的频率响应的增加指示腐蚀。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述增加的幅度指示腐蚀的程度。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

如果变化在预定范围以外，产生警报，警报指示管中的共振体的下游的过程部件的结垢或腐蚀。

9.根据权利要求1所述的方法，其中共振体包括：

结构，所述结构布置在管中并延伸入流体流中；和

一个或多个袋，所述一个或多个袋布置在结构上并用于固定一个或多个可腐蚀的插入件；

其中一个或多个可腐蚀的插入件的腐蚀引起结构的频率响应的变化。

10.根据权利要求9所述的方法，其中：

每一可腐蚀的插入件根据其腐蚀特性被选择。

11.根据权利要求10所述的方法，其中：

所述腐蚀特性被选择以符合管中过程部件的腐蚀特性。

12.一种用于从工业过程的管中流动的流体推断过程部件的可能的腐蚀或结垢的装置，所述装置包括：

共振体，所述共振体布置在管中并用于响应激励而运动；

压电元件，所述压电元件的频率扫描引起共振体振荡；和

传感器，所述传感器连接到管并且用于根据共振体的共振频率推断可能的腐蚀或结垢。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述共振体包括：

具有薄壁的中空结构，所述薄壁由与流体流反应的材料形成，所述材料与流体流反应的速度与过程部件的材料的反应速度一致。

14.根据权利要求12所述的装置，其中所述共振体包括：

延伸入流体流中的结构；和

围绕结构布置的多个袋。

15.根据权利要求14所述的装置，进一步包括：

多个可腐蚀的插入件，每一个可腐蚀的插入件的尺寸为配合在所述多个袋中的一个中。

16.根据权利要求15所述的装置，其中：

所述可腐蚀的插入件由与流体反应的材料形成。

17.根据权利要求12所述的装置，其中：

所述频率响应指示结垢的类型的特性。

18.根据权利要求17所述的装置，其中：

Q因数的减小和频率响应的阻尼系数的增加指示粘性材料在共振体上的堵塞或堆积。

19.根据权利要求17所述的装置，其中：

Q因数变化最小、相移最小和阻尼变化最小的情况下共振频率的变化指示粒状材料的堵塞或堆积。

20.根据权利要求12所述的装置，进一步包括：

发射机电路，如果频率响应的变化在预定范围以外，发射机电路用于产生警报信号，发射机电路用于将警报信号发送到控制中心。

21.根据权利要求12所述的装置，其中所述激励包括足以将共振体激励至共振的过程噪音。

22.根据权利要求12所述的装置，其中所述激励包括：由压电驱动器产生的激励信号。

23.根据权利要求12所述的装置，进一步包括：

适合于配合在共振体上的可腐蚀性的覆盖物，所述可腐蚀性的覆盖物由与流体相反应的材料形成。

24.一种用于推断工业过程的过程部件的可能的结垢或腐蚀的方法，所述方法包括：

使延伸入在工业过程的管内流动的过程流体中的共振体振动至共振；

测量共振体的共振频率，检测共振体的相对储存值的频率响应的变化；和

基于所检测的变化识别过程的腐蚀或结垢。

25.根据权利要求24所述的方法，进一步包括以下步骤：

如果所述变化在预定范围以外，产生指示结垢或腐蚀的警报信号。

26.根据权利要求24所述的方法，其中振动的步骤包括：

利用频率扫描激励连接到共振体的压电元件，所述频率扫描激励压电元件，所述压电元件又将共振体激励至共振。

27.根据权利要求24所述的方法，其中检测步骤包括：

测量共振体的频率响应；和

将频率响应与储存的频率响应比较以识别变化。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述测量步骤包括：

在连接到共振体的压电驱动元件的频率扫描期间检测局部功率最小值。

29.根据权利要求24所述的方法，其中共振体包括：

具有薄壁的中空结构，所述薄壁由与流体流反应的材料形成，所述材料与流体流反应的速度与过程部件的材料的反应速度一致。

30.根据权利要求24所述的方法，其中所述共振体包括：

延伸入流体流中的结构；和

布置在结构上的一个或多个袋。

31.根据权利要求30所述的方法，其中在振动步骤之前，所述方法包括以下步骤：

将一个或多个可腐蚀的插入件定位入一个或多个袋中。

32.根据权利要求31所述的方法，其中所述一个或多个可腐蚀的插入件由与过程流体反应的材料形成，所述材料与过程流体反应的速度和过程部件的反应的速度大致相似。

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