CN110325847B

CN110325847B - 热电沉积监视器

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Publication number: CN110325847B
Application number: CN201780087255.8A
Authority: CN
Inventors: M·查托拉吉; M·J·莫西亚
Original assignee: Ecolab USA Inc
Current assignee: Ecolab USA Inc
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2023-07-28
Anticipated expiration: 2037-02-24
Also published as: BR112019017547A2; CA3054285A1; KR20190121779A; RU2728817C1; WO2018156149A1; JP2020508453A; BR112019017547B1; EP3586112A1; CN110325847A; MX2019010088A; EP3586112A4; IL268698B2; IL268698A; AU2017400529B2; AU2017400529A1; JP7023972B2; IL268698B1

Abstract

流体流动系统可包含与流过系统的流体接触的一个或多个热电装置。一个或多个热电装置可以在温度控制模式和测量模式中操作。可以分析所述一个或多个热电装置的热行为以表征从流过所述系统的所述流体形成于所述热电装置上的沉积物水平。在不同温度下操作的热电装置上的沉积的表征可以用于建立温度相依的沉积曲线。所述沉积曲线可以用于确定沉积是否可能形成于所述系统中的各种位置，例如在使用装置处或在流动器皿中。检测到的沉积物条件可以发起一个或多个校正动作，可以采取所述校正动作以移除沉积物，或者在沉积物不利地影响所述系统的操作之前防止或最小化沉积物形成。

Description

热电沉积监视器

背景技术

各种流体流动系统被布置成使过程流体从一个或多个输入流体源流向使用装置。举例来说，朝向热交换器表面流动的流体可用于将热量传递给热交换表面或从热交换表面吸取热量，并将表面维持在工作温度。

在一些实例中，流体流动系统的操作条件的改变，例如流体的组成、流体或使用装置的操作温度的改变等，可以影响从过程流体形成到系统组件上的沉积物的可能性。在使用装置上形成的沉积物会不利地影响装置的性能和/或流体用于其既定目的的功效。举例来说，在热交换表面上形成的沉积物可以起到使热交换表面与流体隔离的作用，降低流体与热交换器热相互作用的能力。在另一实例中，在流体输送期间从流体沉积到器皿(例如，管道)中的沉淀物可导致沉淀物未到达既定目的地，且可造成器皿中的积累，这会限制流体流动。

通常，仅当使用装置或系统的性能劣化到需要注意的程度时才检测到这种沉积物。举例来说，由于在其热交换表面上形成足够大的沉积物，热交换器表面可能变得不能维持所需的温度。为了将系统恢复到正常工作状态，系统通常必须关闭、拆卸和清洁，这可能是一个昂贵且耗时的过程。

发明内容

本公开的某些方面通常涉及用于表征沉积物水平和/或检测流体流动系统中存在的沉积物条件的系统和方法。一些此类系统可包含与流过系统的流体成热连通的一个或多个热电装置。热电装置可与温度控制电路通信，所述温度控制电路可对热电装置提供电能以便调整其温度。测量电路可以被配置成测量表示热电装置中的每一个的温度的信号。举例来说，在一些实例中，可使用塞贝克(Seebeck)效应确定热电装置的温度，其中测量电路能够检测跨越热电装置的电压。在其它实例中，可以使例如电阻温度检测器(resistancetemperature detector，RTD)等额外组件与热电装置成热平衡或近似成热平衡以便促进其温度测量。

系统可包含与温度控制电路和测量电路两者通信的控制器。控制器可以被布置成对热电装置中的每一个施加电力以控制其温度，且经由测量电路确定热电装置中的每一个的温度。在一些此类系统中，控制器被配置成对一个或多个热电装置施加电力以将热电装置中的每一个维持在表征温度。在某一实例中，将至少一个热电装置维持在表征温度，所述表征温度低于与系统一起使用的使用装置的操作温度。

在一些系统中，控制器可针对所述一个或多个热电装置中的每一个周期性地测量热电装置的温度，观察热电装置的热行为的改变，且基于观察到的改变而表征到热电装置上的沉积物的水平。此表征可以例如基于随时间的热行为的改变而执行，因为沉积物可以在热电装置处积累。在一些实施例中，控制器可以被配置成基于热电装置处的所表征的沉积物水平而确定针对使用装置是否存在沉积物条件。

在各种实施例中，观察热电装置的行为的改变可包含多种观测。示例性观测可包含当对热电装置施加恒定功率时由热电装置实现的温度的改变、热电装置的温度改变速率的改变、在温度控制操作模式中施加以实现某一温度的电力量，及类似物。此类特性会受到从流体形成于热电装置上的沉积物影响，且可以用于表征热电装置上的沉积物水平。

在一些实例中，控制器可能够发起一个或多个校正动作以解决检测到的沉积物和/或沉积物条件。举例来说，可以调整流过系统的流体的改变以最小化沉积物的形成。此类改变可包含添加例如分散剂或表面活性剂等一个或多个化学品以减少沉积物形成，或者阻止可能贡献于沉积物形成的某些流体流入系统中。其它校正动作可包含改变系统参数，例如流体或使用装置操作温度。

在一些实施例中，此类校正动作可由系统操作者手动地执行。举例来说，在一些此类实例中，控制器可以基于一个或多个热电装置的热行为的分析而向用户指示可能的沉积物条件，用户执行一个或多个手动任务以解决沉积物条件。另外或替代地，可以例如经由控制器和例如一个或多个泵、阀或类似物等其它设备使此类动作自动化。

附图说明

图1是流体流动系统中的一个或多个热电装置的示例性放置的图示。

图2是在示例性实施例中用于操作热电装置的系统的示意图。

图3A和3B示出用于操作多个热电装置的简化电学示意图。

图4A和4B是示出在测量操作模式中的单个热电装置的操作的示意图。

图5A和5B示出用于系统中的多个热电装置的操作的示例性配置。

图6A-6E示出可以用于表征热电装置处的沉积物水平的热电装置的示例性热行为。

图7是示出在流体流动系统中用于减轻从过程流体到使用装置上的沉积物的示例性过程的过程流程图。

具体实施方式

热电装置是能够响应于电信号而改变温度和/或基于装置的温度产生电信号的装置。此类装置可以用于测量和/或改变装置自身或由装置紧密接近的物体的温度。举例来说，在一些实例中，来自热电装置的电压输出可例如经由塞贝克效应指示热电装置的温度。因此，可测量跨越热电装置的电压以确定热电装置的温度。

流过热电装置的电流可以用于影响热电装置的温度。举例来说，在一些热电装置中，流过装置的电流将基于电流的方向而升高或降低装置的温度。即，当电流在第一方向上流过装置时装置可被加热，且当电流在相反方向上流过装置时装置可被冷却。因此，经由不同操作模式，一些热电装置的温度可以通过对装置施加电力以致使电流流过其中来调整，并且还可以通过测量跨越装置的电压降来测量。示例性热电装置包含(但不限于)帕尔贴(Peltier)装置、热电冷却器及类似物。在一些实例中，多个热电装置可以串联布置以增加热电装置可实现的温度差。举例来说，如果特定热电装置可实现两个表面之间的10℃的温度差，那么串联布置的两个此类热电装置可实现表面之间的20℃的温度差。大体来说，如本文中所提到的热电装置可包含单个热电装置或以堆叠布置操作的多个热电装置，以增加装置可实现的温度差。

图1是流体流动系统中的一个或多个热电装置的示例性放置的图示。如图所示，热电装置102a-d定位于流体流动系统100中的过程流体的流动路径106中，所述流体流动系统100被配置成将过程流体引导到使用装置105。箭头108示出了流体从流体源朝向使用装置105的示例性流动路径。如本文中所描述，过程流体通常可涉及流过这种流体流动系统的任何流体，包含但不限于诸如冷却水、锅炉给水、冷凝物、排污水、废水、排出的流出水、油和油水混合物等效用流体。这种示例性过程流体可以从各种来源(例如，来自工艺的流出物流、锅炉排污水、处理过的废水、产出水、淡水源等)引导到流体流动系统100中。在一些实施例中，单个流体流动系统100可以从各种源接收输入过程流体。在一些这样的实施例中，可以例如通过手动和/或自动阀或一系列阀选择过程流体源。在一些实施例中，可以从一个或多个可能的输入源中选择单个流体源。在替代实施例中，可以选择多个流体源，使得来自所选择的多个源的流体混合，以形成输入流体。在一些实施方式中，默认输入流体由来自多个可用输入源中的每一个的流体混合物构成，并且可以通过阻止一个或多个这样的输入源流入系统来调整输入流体的构成。

在图1的实例中，热电装置102a-d示出为安装在样品架104上的热电装置阵列。在一些实例中，样品架104可从流体流动系统100的流动路径106移除，例如，以便于热电装置102a-d的清洁、替换或其它维护。另外或替代地，一个或多个热电装置(例如，定位在样品架上)可以被定位在一个或多个流体输入的流动路径中，所述流体输入有助于流过流体流动系统100到使用装置105的流体的构成。流体流动系统可以是过程流体流动的任何系统，包含例如洗涤系统(例如，器皿洗涤、洗衣等)、食品和饮料系统、采矿系统、能源系统(例如，油井、炼油厂、上游和下游管线、产出水冷却器、冷冻器等)、通过发动机进气口的空气流、例如冷却塔或锅炉等热交换系统、纸浆和造纸工艺等等。箭头108指示流过热电装置102并朝向使用装置105的流体的流动方向，所述热电装置可用于监视流体的温度(例如，经由塞贝克效应)。

在一些实施例中，流体流动系统包括一个或多个额外传感器111(以虚线示出)，所述传感器能够确定流过系统的流体的一个或多个参数。在各种实施方案中，一个或多个额外传感器111可以被配置成确定流速、温度、pH、碱度、电导率和/或其它流体参数，例如过程流体的一种或多种成分的浓度。虽然示出为定位于热电装置102a-d下游的单个元件，但是一个或多个额外传感器111可包含任何数目的个别组件，并且在对与热电装置102a-d相同的流体进行取样的同时可以定位在流体流动系统100中的任何位置。

图2是在示例性实施例中用于操作热电装置的系统的示意图。在图2的实施例中，热电装置202与测量电路210通信，所述测量电路210被配置成测量热电装置202的温度。在一些实例中，测量电路210可促进跨越热电装置的电压的测量以便确定其温度。在示例性实施例中，测量电路可包含参考电压(例如，接地电位、精密电压源、提供通过感测电阻器的电流的精密电流源等)和差分放大器。在一些此类实施例中，跨越热电装置的电压和参考电压可输入到放大器，且放大器的输出可以用于确定跨越热电装置的电压降。在一些实例中，测量电路210可包含电压感测技术，例如伏特计或类似物。

另外或替代地，在一些实施例中，测量电路可包含用于观察热电装置202的温度的额外组件。举例来说，在一些实施例中，测量电路210可包含温度传感器，例如接近于或热接触热电装置202而定位的电阻温度检测器(RTD)。RTD的电阻随着其温度变化。因此，在一些此类实例中，测量电路210包含一个或多个RTD以及用于确定RTD的电阻以便确定其温度的电路。

所述系统可包含与测量电路210通信的控制器212。控制器212可包含微控制器、处理器、包括操作/执行指令的存储器、现场可编程门阵列(field programmable gatearray，FPGA)、专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，和/或能够与系统组件介接且进行交互的任何其它装置。举例来说，控制器212可能够接收一个或多个输入且基于所述接收的一个或多个输入产生一个或多个输出。在各种实例中，可以基于根据编程于存储器中的指令(例如，可由一个或多个处理器执行)实施、根据组件的布置(例如，如ASIC中)预编程或类似情形的一组规则而产生输出。

在一些此类实例中，系统可在测量模式中操作，其中控制器212可与测量电路210介接以用于确定热电装置202的温度。在一些实例中，控制器可发起经由测量电路210对跨越热电装置的电压的测量，从测量电路210接收表示跨越热电装置202的电压的信号，且基于测得电压确定热电装置的温度(例如，经由塞贝克效应)。另外或替代地，控制器212可包含能够接收相对于参考信号的电压信号的输入。在一些此类实例中，控制器212可直接与热电装置202介接以用于确定跨越其的电压。即，在一些实例中，测量电路210的功能性可集成到控制器212中。因此，在各种实施例中，控制器212可与测量电路210和/或热电装置202介接以确定热电装置202的温度。

图2的系统还包括与控制器212和热电装置202通信的温度控制电路214。在一些实例中，系统可在温度控制模式中操作，其中控制器212可经由温度控制电路214对热电装置202施加电力以便调整热电装置202的温度。举例来说，温度控制电路214可对热电装置202施加电力以致使电流在第一方向上流过装置202，以便升高热电装置202的温度。类似地，温度控制电路214可对热电装置202施加电力以致使电流在与第一方向相反的第二方向上流过装置202，以便降低热电装置的温度。因此，在一些实施例中，温度控制模式可包含加热模式和冷却模式，且加热模式与冷却模式之间的差异是通过热电装置202的方向电流。在一些实施例中，温度控制电路214可以被配置成相对于参考电位以任一极性提供电力，进而启用热电装置202的加热和冷却操作。另外或替代地，温度控制电路214可包含开关，所述开关被配置成切换热电装置202的极性以便促进在加热与冷却操作模式之间的切换。

在一些此类实施例中，控制器212能够调整或另外控制施加于热电装置202的功率量以便调整流过热电装置202的电流，且因此调整其温度。在各种实例中，调整施加的功率可包含调整电流、电压、脉冲宽度调制(pulse-width modulated，PWM)信号的工作周期，或用于调整施加于热电装置202的功率的其它已知方法。

在一些实例中，控制器212能够同时经由温度控制电路214和测量电路210与热电装置202介接。在一些此类实例中，系统可同时在温度控制模式和测量模式中操作。类似地，此类系统可独立地在温度控制模式中和测量模式中操作，其中热电装置可以在温度控制模式、测量模式或同时在这两个模式中操作。在其它实例中，控制器212可在温度控制模式和测量操作模式之间切换。另外或替代地，经由一个或多个测量电路210和一个或多个温度控制电路214与多个热电装置202通信的控制器可在不同操作模式中操作此类热电装置。在各种此类实例中，控制器212可在同一操作模式或单独操作模式中操作每一热电装置，和/或可以例如按顺序个别地操作每一热电装置。许多实施方案是可能的且在本公开的范围内。

如关于图1所描述，系统可包含一个或多个额外传感器211以用于确定流过流体流动系统的流体的一个或多个参数。此类额外传感器211可与控制器212成有线或无线通信。因此，在一些实施例中，控制器212可以被配置成与热电装置202和定位在流体流动系统内的额外传感器211介接。

图3A和3B示出用于操作多个热电装置的简化电学示意图。图3A示出分别与电源314a和314b通信的一对热电装置302a和302b。电源314a和314b可分别包含于用于控制热电装置302a和302b的温度的温度控制电路中。在一些实例中，每一电源314a、314b可以被配置成对其对应的热电装置302a、302b施加电力。如本文在别处所描述，在一些实例中，电源(例如，314a)可以任一极性对热电装置(例如，302a)提供电力，以便致使电流在任一方向上流过热电装置。电源314a和314b可以被配置成分别对热电装置302a和302b提供电力，以便改变其温度。在一些实施例中，电源314a和314b是单独的电源。在其它实例中，电源314a和314b可以是同一个电源，例如包含用于单独地对热电装置302a和302b提供电力的不同输出通道。

在所说明的图3A的实例中，热电装置302a和302b分别与仪表310a和310b通信。每一仪表可以被配置成促进例如经由控制器312a对跨越其对应热电装置302a、302b的电压的测量。在所说明实例中，控制器312a与仪表310a和310b两者通信。在一些实例中，控制器312a可分别经由仪表310a和310b确定跨越热电装置302a和302b的电压降。在一些此类实例中，控制器可经由塞贝克效应基于跨越热电装置302a、302b中的每一个的电压而确定其温度。

根据图3A的示意性表示，控制器312a与电源314a和314b通信。控制器312a可以被配置成分别基于热电装置302a和302b的所确定温度而控制电源314a和314b的操作。在一些实例中，控制器312a可同时测量热电装置的温度且控制与热电装置相关联的电源。在其它实例中，控制器312a阻止电源314a、314b对相应热电装置302a、302b施加电力，以便例如使用仪表310a、310b经由塞贝克效应测量其温度。使用此反馈控制，可以测量且经由控制器312a控制多个热电装置(例如，302a和302b)的温度。

图3B类似地示出分别与电源314c和314d通信的一对热电装置302c和302d。电源314c和314d可以被配置成与热电装置302c和302d介接，如关于

图3A所描述。图3B的示意性图示包含分别接近于热电装置302c和302d定位的RTD303c和303d。每一RTD 303c、303d可充分靠近其对应的热电装置定位而使得每一RTD与其对应的热电装置成近似热平衡，即使热电装置的温度改变时也是如此。

仪表310c和310d可以被配置成促进通过控制器312b分别对RTD 303a和303b的电阻的测量。RTD 303c、303d的电阻值可以用于确定RTD 303c、303d的温度，且因为RTD 303c、303d与热电装置302c、302d成热平衡，所以可以用于确定热电装置302c和302d的温度。类似于图3A的实施例，图3B中的控制器312b可以用于控制电源314c、314d以便调整施加于热电装置302c、302d的功率且因此调整其温度。

图4A和4B是示出在测量操作模式中的单个热电装置的操作的示意图。在所说明的图4A的实施例中，热电装置402a耦合于接地440a与放大器434a的第一输入之间。因此，跨越热电装置402a的电压降(例如，基于塞贝克效应对应于热电装置402a的温度)施加于放大器434a的第一输入。

电流源432a被配置成提供通过参考电阻器416a到接地440a的恒定电流。电流源432a可以被配置成提供从电流源432a通过参考电阻器416a到接地的已知电流。因为来自电流源432a的电流和参考电阻器416a的电阻是已知的，所以这些值可以用于确定跨越参考电阻器416a的电压降，所述电压降施加于放大器434a的第二输入处。因为此电压降取决于已知值(即，来自电流源432a的电流和参考电阻器416a的电阻)，所以施加于放大器434a的第二输入的电压充当参考电压，施加于第一输入处的电压(跨越热电装置402a的电压降)是与所述参考电压进行比较。在一些实例中，可省略参考电阻器416a和/或电流源432a以使得放大器434a的第二输入是接地440a。

放大器434a的输出450a可提供关于跨越参考电阻器416a的已知电压降与跨越热电装置402a的电压降之间的差的信息，其可以用于确定跨越热电装置402a的电压降。因此，在一些实例中，图4A中示出的配置可以用于充当图3A中的仪表310a或310b以用于测量跨越热电装置的电压。

如本文在别处所描述，跨越热电装置402a的所确定电压降可以用于例如使用塞贝克效应确定热电装置402a的温度。虽然在图4A的实施例中未示出，但在一些实例中，热电装置402a是例如经由选择性地耦合来自热电装置阵列的热电装置的开关的操作而从热电装置阵列选择的单个热电装置。

在图4B的示例性配置中，热电装置402b与温度控制电路414b通信，所述温度控制电路414b可以被配置成对热电装置402b提供电力以便影响其温度。如本文在别处所描述，在一些实例中，温度控制电路414b可以被配置成以任一极性对热电装置402b提供功率以在任一方向上实现热电装置402b的温度改变。

在所说明实例中，RTD 403b接近于热电装置402b定位以使得热电装置402b的温度的改变可由RTD 403b检测。电流源430b被配置成提供通过RTD403b到接地440b的已知电流。来自电流源430b的已知电流可充分小，以便不会实质影响电流流过的RTD 403b的温度。来自电流源430b的电流造成跨越RTD 403b的电压降，所述电压降施加于放大器434b的第一输入。

电流源432b被配置成提供通过参考电阻器416b到接地440b的恒定电流。如本文在别处所描述，来自电流源432b的已知电流和参考电阻器416b的已知电阻可以用于确定跨越参考电阻器416b的电压降，所述电压降施加于放大器434b的第二输入处。如参考图4A所描述，因为是从已知值计算，所以施加于放大器434b的第二输入的电压降可充当跨越RTD403b的电压降可与之进行比较的参考电压。在一些实例中，可消除电流源432b和/或参考电阻器416b以使得放大器434b的第二输入有效地接地。

放大器434b的输出450b可提供关于跨越参考电阻器416b的已知电压降与跨越RTD403b的电压降之间的差的信息，其可以用于确定跨越RTD 403b的电压降。跨越RTD 403b的电压降可以用于基于来自电流源430b的已知电流确定RTD 403b的电阻。因此，在一些实施例中，图4B中示出的配置可用作图3B中的电阻计310c或310d。RTD 403b的所确定电阻可以用于确定RTD 403b的温度且因此确定接近于RTD 403b的热电装置402b的温度。

如本文在别处所描述，在一些实例中，系统可包含可选择性地在温度控制模式中加热和/或冷却的多个热电装置。可例如在测量操作模式中测量所述多个热电装置中的每一个的温度。在一些实例中，可同时和/或个别地加热和/或冷却所述多个热电装置中的每一个。类似地，在各种实例中，可同时和/或个别地测量热电装置中的每一个的温度。图5A和5B示出用于系统中的多个热电装置的操作的示例性配置。

图5A是示出热电装置阵列的操作配置的示例性示意图。在所说明的实施例中，热电装置502a和502b经由测量电路510a和温度控制电路514a(例如，电源515a)与控制器512a通信。在一些实例中，电源515a可对热电装置502a和502b提供电力。在一些此类实例中，电源515a可以任一极性提供电力。另外或替代地，温度控制电路514a可包含开关(未示出)以促进改变从电源515a提供到热电装置502a、502b的电力的极性。

在温度控制操作模式期间，控制器512a可致使温度控制电路514a对热电装置502a、502b中的一个或多个提供电力以调整热电装置的温度。在图5A的实例中，电源515a包含一对通道A和B，每一通道对应于所述对热电装置中的相应热电装置502a和502b。电源515a的每一通道与其对应的热电装置502a、502b通信。在一些实例中，放大级(未示出)可以被配置成修改来自电源515a的信号以产生施加于相应热电装置502a、502b的信号。举例来说，在一些实例中，放大级被配置成例如经由LRC滤波器对来自电源515a的PWM信号进行滤波，以便对热电装置502a提供稳定功率。另外或替代地，放大级可有效地放大来自电源515a的信号以用于合意地改变热电装置502a的温度。

如本文在别处所论述，在一些实施例中，温度控制电路514a可在加热和冷却操作模式中操作。在一些实例中，温度控制电路514a能够相对于接地540a以任一极性提供电力。在一些此类实例中，取决于所施加功率的极性，电流可通过热电装置502a、502b中的一个或多个从温度控制电路514a流动到接地540a或从接地流动到温度控制电路514a。另外或替代地，温度控制电路可包含一个或多个切换元件(未示出)，其被配置成反转施加于热电装置502a、502b中的一个或多个的功率的极性。举例来说，在一些此类实施例中，电源515a可以用于建立电力的量值(例如，电流的量值)以施加于一个或多个热电装置502a、502b。所述一个或多个切换元件可以用于调整电力施加于热电装置502a、502b的极性(例如，流过其的电流方向)。

在示例性温度控制操作中，控制器发信号通知电源515a以调整(例如，降低)热电装置502a的温度。控制器512a可致使电源515a从通道A朝向热电装置502a输出电信号。可通过控制器512a调整所述电信号的方面，例如工作周期、量值等，以满足所需温度调整(例如，冷却)效果。可针对热电装置502a、502b中的任一个或全部同时执行相似的温度调整(例如，冷却)操作。在一些实施例中，控制器512a可控制多个热电装置502a、502b中的每一个的温度调整(例如，冷却)操作以使得热电装置中的每一个被设定(例如，冷却)到不同操作温度。

如本文在别处所描述，控制器512a可能够经由测量电路510a与一个或多个热电装置502a、502b介接。在一些此类实例中，控制器512a可经由测量电路510a确定热电装置502a、502b的温度的测量值。由于跨越热电装置的电压取决于其温度，因此在一些实例中，控制器512a可以被配置成确定跨越热电装置502a、502b的电压且由此例如经由塞贝克效应确定温度。

为了测量跨越多个热电装置502a、502b中的所需一个的电压降，测量电路510a包含开关522，开关522具有分别对应于热电装置502a和502b的通道A和B。控制器512a可取决于所需热电装置而引导开关522从相应通道A和B中的任一者发射信号。开关522的输出可被引导到控制器512a以用于接收指示跨越所需热电装置的电压且因此指示其温度的信号。举例来说，在一些实施例中，开关522的输出不连接到接地或另外具有到接地的高阻抗。因此，流过热电装置(例如，502a)的电流将仅通过热电装置流动到接地540a，且不通过开关522。

跨越热电装置(例如，502a)的电压将相对于接地540a存在于开关522的相应输入通道(例如，通道A)处，且可从其输出以用于由控制器512a接收。在一些实例中，并非直接施加于控制器512a，开关522的输出处的跨越热电装置(例如，502a)的电压可施加到差分放大器534a的第一输入以用于测量电压。放大器534a可以例如用于将开关522的输出处的电压与参考电压(例如，接地540a)进行比较，然后将所得放大的信号输出到控制器512a。因此，如本文所描述，从开关522输出以用于由控制器512a接收的信号可以但不需要由控制器512a直接接收。而是，在一些实施例中，控制器512a可以接收基于开关522的输出处的信号的信号，例如基于相对于接地540a来自开关522的输出信号的来自放大器534a的输出信号。

在一些实施例中，控制器512a可操作开关522以使得分析所需的热电装置。举例来说，相对于图5A的说明性实例，控制器512a可在通道A上操作开关522以使得存在于差分放大器534a处的电压是经由开关522跨越热电装置502a的电压。

在例如图5A中示出的其中多个热电装置502a、502b与开关522的不同通道通信的示例性配置中，控制器512a可用以切换开关522的操作通道以便执行热电装置502a、502b中的每一个的温度测量。举例来说，在示例性实施例中，控制器可循环通过相应开关522通道以便执行相应热电装置502a、502b中的每一个的温度测量。

如本文在别处所描述，在一些实例中，控制器512a可控制一个或多个热电装置的温度调整操作。在一些此类实施例中，控制器512a在测量热电装置的温度之前经由开关522停止调整热电装置的温度。类似地，当经由温度控制电路514a调整热电装置的温度时，控制器512a可关闭开关522中的与所述热电装置相关联的通道。在一些实施例中，对于每一个别热电装置，控制器512a可使用温度控制电路514a和测量电路510a(包含开关522)以在温度调整与测量操作模式之间切换。

在一些实施例中，控制器512a可具有多个输入以用于同时接收与多个热电装置(例如，502a、502b)相关联的信号。举例来说，在一些实施例中，开关522可包含多个输出(例如，双极单掷开关或双极双掷开关)以用于将一个或多个热电装置(例如，502a、502b)选择性地耦合到控制器512a。在一些此类系统中，多个差分放大器(例如，534)可以用于相对于接地放大来自开关522的每一输出信号以用于传送到控制器512a。在其它实例中，控制器512a可以经由多个输入直接同时与多个热电装置(例如，502a、502b)介接。在一些此类实例中，开关522和/或放大器534a可以不存在。

如本文在别处所提到，在一些实施例中，测量电路(例如，510)可包含额外组件以用于测量热电装置502c、502d的温度。图5B是示出包含额外温度测量装置的热电装置阵列的操作配置的示例性示意图。图5B的示例性实施例包括例如图5B中示出的热电装置502c、502d和分别相关联的RTD 503c、503d。热电装置502c、502d的操作(例如，加热和/或冷却)可以经由温度控制电路514b(例如，包含电源515b)执行，类似于上文关于图5A中的温度控制电路514a和电源515a所描述。

测量电路510b可包含分别与热电装置502c和502d相关联的RTD 503c、503d。在一些此类实例中，RTD 503c、503d定位成足够靠近其对应热电装置502c、502d，以使得每一RTD503c、503d与其对应的热电装置502c、502d成热平衡或近似热平衡。因此，例如通过确定每一RTD 503c、503d的电阻，RTD503c、503d的电阻值可以用于确定热电装置502c、502d的温度。

在一些实施例中，控制器512b可能够经由测量电路510b中的其它组件与一个或多个RTD 503c、503d介接。在一些此类实例中，控制器512b可经由测量电路510b中的组件确定RTD 503c、503d的温度的测量值(且因此热电装置502c、502d的温度)。由于RTD的电阻取决于其温度，因此在一些实例中，控制器512b可以被配置成确定RTD 503c、503d的电阻且由此确定RTD 503c、503d的温度。在所说明的实施例中，测量电路510b包括电流源530b(例如，精密电流源)，其能够提供通过RTD 503c、503d中的一个或多个到接地540b的所需电流。在此类实施例中，跨越RTD 503c、503d的电压的测量值可与流过其的已知精密电流组合以计算RTD 503c、503d的电阻，且因此计算其温度。在一些实例中，从电流源530b提供到RTD的电流充分小(例如，在微安范围内)，以使得流过RTD的电流基本上不改变RTD的温度或相关联热电装置的温度。

在包含例如RTD 503c和503d等多个RTD的配置中，控制器512b可以多种方式与RTD503c、503d中的每一个介接。在图5B的示例性实施例中，测量电路510b包括与控制器512b、电流源530b和RTD 503c、503d通信的多路复用器524。控制器512b可操作多路复用器524以使得当需要进行跨越RTD中的一个(例如，503c)的电压的测量时，多路复用器524引导来自电流源530b的电流通过所需RTD(例如，503c)。如图所示，图5B的示例性多路复用器524包含分别与RTD 503c和503d连通的通道A和B。因此，当测量RTD 503c、503d中的特定一个的温度时，控制器512b可致使电流从电流源530b供应且通过多路复用器524的适当通道且通过所需RTD 503c、503d到接地540b，以便造成跨越其的电压降。

在所说明的实例中，为了测量跨越多个RTD 503c、503d中的所需一个的电压降，测量电路510b包含多路分用器526，其具有分别对应于RTD 503c和503d的通道A和B。控制器512b可取决于所需RTD而引导多路分用器526从通道A或B发射信号。多路分用器526的输出可被引导到控制器512b以用于接收表示跨越RTD 503c、503d中的一个的电压降且指示RTD的电阻并因此指示其温度的信号。

在一些实施例中，多路分用器526的输出不连接到接地或另外具有到接地的高阻抗。因此，经由相应多路复用器524通道(例如，通道A)流动到RTD(例如，503c)的电流将仅流过所述RTD。跨越RTD(例如，503c)的所得电压将类似地存在于多路分用器526的相应输入通道(例如，通道A)处，且可从其输出以用于由控制器512b接收。在一些实例中，并非直接施加于控制器512b，多路分用器526的输出处的跨越RTD(例如，503c)的电压可施加到差分放大器534b的第一输入以用于测量电压。放大器534b可以例如用于将多路分用器526的输出处的电压与参考电压进行比较，然后将所得放大率输出到控制器512b。因此，如本文所描述，从多路分用器526输出以用于由控制器512b接收的信号可以但不需要由控制器512b直接接收。而是，在一些实施例中，控制器512b可接收基于多路分用器526的输出处的信号的信号，例如基于来自多路分用器526的输出信号的来自放大器534b的输出信号。类似于相对于图5A描述的实例，在一些实施例中，控制器512b可包含多个输入，且可同时接收表示跨越多个RTD(例如，503c、503d)中的每一个的电压降和/或其电阻的信号。

在一些实例中，测量电路510b可包含定位于第二电流源532b与接地540b之间的参考电阻器516。电流源532b可提供通过已知电阻的参考电阻器516到接地的恒定已知电流，从而造成跨越参考电阻器516的恒定电压降。可基于来自电流源532b的已知电流和参考电阻器516的已知电阻计算所述恒定电压。在一些实例中，参考电阻器516位于接近RTD 503c、503d的传感器头中，且类似于RTD 503c、503d布线。在一些此类实施例中，由于导线的未知电阻带来的任何未知电压降是针对参考电阻器516和任何RTD 503c、503d近似相等。在所说明实例中，参考电阻器516在一侧上耦合到接地540b且在另一侧上耦合到差分放大器534b的第二输入。因此，电流源532b与参考电阻器516组合可用以将已知且恒定电压提供到差分放大器534b的第二输入(例如，由于参考电阻器516，加上由于布线带来的可变电压)。因此，在一些此类实例中，差分放大器534b的输出不受布线电阻影响，且可馈送到控制器512b。

如所说明的实施例中所示且在本文中描述，差分放大器534b可在一个输入处从多路分用器526的输出接收跨越RTD(例如，503c)的电压，且在其另一输入处接收跨越参考电阻器516的参考电压。因此，差分放大器534b的输出指示跨越RTD的电压降与跨越参考电阻器516的已知电压降之间的电压差。差分放大器534b的输出可由控制器512b接收以用于最终确定RTD(例如，503c)的温度。将了解，虽然图5B中示出示例性测量电路，但在不脱离本公开的范围的情况下可以任何多种方式执行测量RTD的温度。举例来说，跨越RTD的电压降可以由控制器512b直接接收作为模拟输入信号。另外或替代地，具有已知电容C和作为RTD的电阻的电阻R的RC电路的弛豫时间可以用于确定RTD的电阻。在一些此类实例中，此测量可消除任何导线的任何电阻效应而无需使用参考(例如，参考电阻器516)。

在一些实施例中，控制器512b可协同地操作多路复用器524和多路分用器526，以使得知道正分析RTD中的哪一个。举例来说，关于图5B的说明性实例，控制器512b可在通道A上操作多路复用器524和多路分用器526，以使得来自电流源530b的电流流过经由多路分用器526与差分放大器534b通信的同一RTD 503c。

在例如图5B中示出的其中多个RTD 503c、503d与多路复用器524和多路分用器526的不同通道通信的示例性配置中，控制器512b可用以切换多路复用器524和多路分用器526的操作通道以便执行RTD 503c、503d中的每一个的温度测量。举例来说，在示例性实施例中，控制器可循环通过相应多路复用器524和多路分用器526通道，以便执行相应RTD 503c、503d中的每一个的温度测量。

如本文在别处所描述，在一些实例中，控制器512b可控制一个或多个热电装置(例如，502c、502d)的温度调整操作。在各种实施例中，在经由多路复用器524和多路分用器526测量对应RTD的温度之前，控制器512b可继续或停止对热电装置施加电力。类似地，经由温度控制电路514b对热电装置施加电力，控制器512b可关闭多路复用器524和多路分用器526中与所述热电装置相关联的通道。在一些实施例中，对于每一个别热电装置，控制器512b可使用温度控制电路514b和测量电路510b(包含多路复用器524和多路分用器526)以在相异的温度控制和测量操作模式之间切换。

将了解，虽然在图5A和5B中的说明性实例中包含两个热电装置(502c、502d)，但在其它实施例中，可使用任何数目的热电装置。在一些实例中，多路分用器526和/或多路复用器524可包含至少与热电装置阵列中操作的热电装置(且在一些实例中，例如RTD等对应温度感测元件)一样多的操作通道。控制器512b可以被配置成对热电装置施加电力以个别地将热电装置中的每一个加热或冷却到所需温度。在一些实例中，控制器可与热电装置或对应RTD介接以监视热电装置的温度。

返回参看图1，多个热电装置102a-d可安置于流体流动系统中的过程流体的流动路径中。在一些实例中，过程流体可以包含在各种流体流动系统组件上形成沉积物(例如，污垢、生物膜、沥青质、蜡沉积物等)的成分，所述各种流体流动系统组件例如流动路径106的壁、传感器、过程仪器(例如，过程流体流向的使用装置105)及类似物。在一些实例中，在流体流动路径中的热电装置102a-d上形成的沉积物可充当热电装置与过程流体之间的绝缘层，其会影响热电装置的热行为。

因此，在一些实例中，观察流体流动路径中的一个或多个热电装置的热行为可提供关于存在于热电装置(例如，102a-d)处的沉积物水平的信息。图6A-6E示出可以用于表征热电装置处的沉积物水平的热电装置的示例性热行为。

图6A示出热电装置与过程流体之间的温度差(ΔT)的量值和施加于热电装置的电流的量值对时间的绘图。在所说明实例中，电流施加于热电装置(例如，经由图5A的温度控制电路514a的通道A施加于热电装置502a的经平滑DC电流)。在各种实例中，电流的方向可致使热电装置的温度偏离过程流体的温度(增加ΔT的量值)。举例来说，在一些情况下，负电流可致使热电装置温度相对于过程流体的温度降低。

在所说明的实施例中，具有量值I₀的电流施加于热电装置，从而导致与过程流体温度的ΔT₀的温度差。在时间t₀，移除电流(或减少量值)，且热电装置的温度开始趋向于体相流体温度(ΔT＝0)。即，热电装置与过程流体之间的温度差朝向零衰变。在所说明实例中，示出清洁(实线)和结垢(虚线)热电装置两者的温度曲线。虽然每一热电装置被带到偏离过程流体的温度ΔT的温度(不一定到相同温度)，但清洁热电装置的温度比结垢(经涂布)热电装置更快速地趋向于过程流体的温度，因为结垢热电装置上的沉积物提供热电装置与过程流体之间的绝热。即，清洁热电装置的温度差ΔT比结垢热电装置更快速地朝向零衰变。在一些实施例中，可分析温度差的衰变曲线以确定存在于热电装置上的沉积物量。

举例来说，参考图2，控制器212可经由温度控制电路214调整热电装置202的温度。在一些实例中，控制器212可周期性地切换到测量模式以经由测量电路210测量热电装置202的温度。在时间t₀，控制器212经由温度控制电路214停止对热电装置202施加功率且切换到测量模式以经由测量电路210监视热电装置202的温度，因为热电装置与过程流体之间的温度差ΔT由于过程流体而朝向零衰变。热电装置202与过程流体之间的温度差ΔT的衰变曲线可由控制器212经由测量电路210来监视。在一些实例中，控制器212被配置成分析温度改变曲线(例如，ΔT朝向零的衰变)以确定热电装置202上的沉积物水平。举例来说，控制器212可将衰变曲线拟合于函数，例如具有时间常数的指数函数。在一些此类实例中，拟合参数可以用于确定沉积物水平。

在示例性实施例中，随时间的温度衰变曲线可拟合于双指数函数。举例来说，在一些实例中，双指数衰变模型的第一部分可表示由于流过流动系统的过程流体带来的温度改变。双指数衰变模型的第二部分可表示从受热热电装置到其它组件的温度传导性，所述其它组件例如导线、样品架(例如，图1中的104)或其它组件。在一些此类实施例中，双指数拟合函数可在同一函数中独立地表示温度传导的两个源，且可被加权以反映此类温度变化的相对量和定时。在一些此类实例中，双指数衰变模型的第一部分中的拟合参数表示与流体介接的热电装置的表面上的沉积物水平。因此，在一些此类实施例中，指数的第二部分并不贡献于表征的沉积物水平。将了解，除了此双指数函数之外或替代于此双指数函数，可使用其它拟合函数。

在一些情况下，如果允许热电装置与过程流体达到平衡，在此之后其停止温度改变，那么在表征沉积物时使用某些拟合函数会发生偏斜。因此，在各种实施例中，控制器212被配置成在热电装置达到热平衡之前恢复加热或冷却热电装置，和/或在热电装置与过程流体达到平衡之前停止使收集的温度数据与热电装置的热曲线相关联。这样做防止了稳态数据不合需要地更改热电装置的热曲线的分析。在其它实施例中，拟合函数可考虑热电装置温度和过程流体温度的平衡而无需使拟合函数偏斜。在一些此类实施例中，拟合函数的类型和/或拟合函数中的加权因数可以用于考虑此类温度平衡。

在一些实施例中，清洁与结垢热电装置之间的ΔT衰变曲线中的差可以用于确定结垢热电装置上的沉积物水平。清洁热电装置的ΔT衰变曲线可从存储器调出或从已知不含沉积物的热电装置确定。在一些实例中，例如时间常数等拟合参数可为与温度无关的。因此，在一些此类实施例中，将清洁和结垢热电装置带到相对于过程流体的相同温度以用于比较其ΔT衰变曲线的方面是不必要的。

图6B示出热电装置的温度和施加于热电装置的电流对时间的绘图。在所说明实例中，负电流施加于热电装置(例如，经由图5A的温度控制电路514a的通道A施加于热电装置502a的经平滑DC电流)，其致使热电装置在低于过程流体的温度T₀的温度T₁下操作。

在时间t₀，移除电流(或减少量值)，且热电装置的温度开始朝向体相流体温度T₀上升。在所说明实例中，示出清洁(实线)和结垢(虚线)热电装置两者的温度曲线。虽然清洁和结垢热电装置各自冷却到低于T₀的温度，但清洁热电装置比结垢(经涂布)热电装置更快速地升温到T₀，因为结垢热电装置上的沉积物提供热电装置与过程流体之间的绝热。如本文在别处所提到，在一些实施例中，可分析温度曲线(例如，温度增加曲线)以确定热电装置上存在的沉积物量。将了解，虽然所说明的实例示出清洁和结垢热电装置冷却到相同温度T₁，但热电装置大体上不需要在每次分析温度曲线或确定沉积物量时冷却到相同温度(例如，T₁)。

图6C示出热电装置的温度T对时间的绘图。在所说明实例中，热电装置从稳定状态条件(例如，与过程流体的热平衡)冷却，同时监视温度。与其中温度从加热或冷却状态返回到平衡温度的图6A和6B的温度监视相反，在冷却过程期间监视热电装置的温度。即，与降低热电装置的温度基本上同时执行监视热电装置的温度。因此，在一些实施例中，为了实现例如图6C中示出的绘图，热电装置可从温度控制模式快速切换到测量模式且回到温度控制模式以便实现几乎瞬时的温度测量，同时在测量期间热电装置的温度不会由于过程流体而显著改变。在此过程中，热电装置的温度可经由温度控制电路降低且经由测量电路周期性地取样，以便确定热电装置随时间的冷却曲线。在其它实例中，可使用例如图5B中示出的配置，其中例如热电装置(例如，502c)可冷却，同时可通过单独组件(例如，RTD 503c)监视热电装置(例如，502c)的温度。

虽然示出为温度对时间绘图，但将了解，图6C可以类似地表示为热电装置和过程流体的温度之间的温度差(或其绝对值)对时间的绘图。举例来说，热电装置与过程流体之间的温度差的绝对值(|ΔT|)对时间的绘图将类似于图6C中的绘图的形状，不同之处在于数据将开始于0(即，热电装置与过程流体处于热平衡)，且在温度偏离过程流体的温度时爬升。此绘图(|ΔT|对时间)将随后具有相似形状，无论热电装置相对于过程流体是加热还是冷却。

类似于上文所论述的图6A和6B，图6C的绘图包含两个曲线，一个表示清洁热电装置(实线)且一个表示结垢热电装置(虚线)。如图所示，结垢热电装置比清洁热电装置快得多地改变温度，因为结垢热电装置上的沉积物使热电装置隔绝于过程流体的平衡影响。因此，在一些实例中，热电装置的温度改变曲线可以用于例如通过将温度曲线拟合于函数来确定热电装置上的沉积物水平。

在一些实施例中，并非观察关于热电装置温度改变的性质，通过对热电装置施加必要量的电力可使热电装置升高到固定操作温度。图6D示出随时间将热电装置维持在恒定温度所需的功率的绘图。如图所示，将清洁热电装置(实线)维持在恒定温度所需的功率随时间保持相对恒定，因为热电装置和过程流体达到平衡条件。然而，如果沉积物随时间形成于热电装置上(如表示结垢热电装置的虚线中所示)，那么沉积物的隔离性质使热电装置免受过程流体的平衡影响。因此，由于沉积物随时间形成，因此需要较少功率施加于热电装置以便维持与过程流体温度不同的恒定温度。

参考图5A，在一些实施例中，控制器512a被配置成经由温度控制电路514a调整热电装置(例如，502a)的温度。控制器512a可经由测量电路510a周期性地测量热电装置(例如，502a)的温度，作为为温度控制电路操作514a提供反馈的方式。即，控制器512a可经由测量电路确定热电装置(例如，502a)的温度，且相应地经由温度控制电路514a调整施加于热电装置(例如，502a)的功率以实现且维持热电装置处的所需温度。在一些此类实施例中，控制器在温度控制模式与测量模式之间快速来回切换，以使得在测量温度的同时热电装置的温度不会显著改变。在各种实例中，控制器512a可例如经由从受控制器512a控制的温度控制电路514a的一个或多个组件施加的量值、工作周期或其它参数来确定正对热电装置(例如，502a)施加多少功率。

在其它实例中，参考图5B，在经由单独组件(例如，RTD 503c和测量电路510b)测量热电装置的温度的同时，可经由温度控制电路514b对热电装置(例如，502c)恒定地施加功率。控制器512b可使用从测量电路510b接收的数据作为用于调整维持热电装置502c的温度所必要的功率的反馈信号。

在一些实例中，将热电装置维持在固定温度所需的功率量与将清洁热电装置维持在固定温度所需的功率进行比较。所述比较可以用于确定热电装置上的沉积物水平。另外或替代地，随时间将热电装置维持在固定温度所需的功率的曲线可以用于确定热电装置上的沉积物水平。举例来说，将热电装置维持在固定温度所需的功率的变化率可指示沉积物的沉积速率，其可以用于确定在某一时间量之后的沉积物水平。

在另一实施例中，通过经由温度控制电路对热电装置施加恒定量的功率且观察热电装置的所得温度，可以在温度控制模式中操作热电装置。举例来说，在示例性操作期间，控制器可经由温度控制电路对热电装置提供恒定功率，且经由测量电路周期性地测量热电装置的温度。可快速执行从温度控制模式(施加恒定功率)到测量模式(测量温度)且回到温度控制模式(施加恒定功率)的切换，以使得热电装置的温度在温度测量期间不会显著改变。替代地，类似于上文关于图5B所描述的操作布置，可对热电装置施加恒定功率，同时可例如经由RTD连续地监视热电装置的温度。

图6E是经由温度控制电路被施加恒定功率的热电装置的温度对时间的绘图。在清洁热电装置(实线)的情况下，从施加的恒定功率所得的温度随时间是近似恒定的。然而，结垢热电装置(虚线)的温度随时间改变。一些热电装置中的温度改变的方向取决于施加于装置的电力的极性。在所说明实例中，结垢热电装置的温度随时间降低，例如原因在于在致使热电装置的温度降低的方向上对热电装置施加电力。如本文在别处所描述，由于沉积物在热电装置上形成，因此沉积物使热电装置隔离于过程流体的冷却影响。大体来说，较厚沉积物将导致较大的隔离性质，且因此通过对热电装置施加相同功率而实现从过程流体温度的较大温度偏离。类似于本文在别处描述的实例，将了解，可以随时间类似地分析与体相过程流体温度的温度差(ΔT)或其绝对值(|ΔT|)的相似分析。

在一些实施例中，当各自被施加恒定功率时清洁热电装置与受测试热电装置之间的温度差可以用于确定受测试热电装置上的沉积物水平。另外或替代地，基于恒定施加功率的温度升高的速率可提供关于热电装置上的沉积物的沉积速率的信息，其可以用于确定热电装置上的沉积物水平。

参考图6A-6E，已经描述用于表征热电装置上的沉积物的各种过程。此类过程大体上涉及经由温度控制电路改变热电装置的温度且经由测量电路测量热电装置的温度。如本文在别处所论述，热电装置的温度可直接测量，或在一些实施例中，可经由例如RTD等另一装置来测量。热电装置的热行为的改变(例如，温度升高或衰变曲线、达到预定温度所需的施加功率、在预定施加功率下实现的温度)提供在热电装置上形成的沉积物的证据。在一些实例中，此类改变可以用于确定热电装置上的沉积物水平。

在各种实施例中，控制器可以被配置成与温度控制电路和测量电路介接，以便执行此类过程中的一个或多个以观察或检测从过程流体到热电装置上的任何沉积。

在参考图1和2的示例性实施方案中，可经由温度控制电路(例如，214)调整热电装置(例如，102a)以匹配或近似匹配使用装置105的操作温度。由于过程流体的成分的沉积经常是温度相依的，因此将热电装置的温度升高到使用装置的操作温度可在热电装置处模拟使用装置的表面。因此，在热电装置处检测到的沉积物可以用于估计使用装置处的沉积物。

在一些实例中，当沉积物存在时使用装置变得不太有用。举例来说，在其中使用装置包括热交换表面的热交换器系统中，形成于热交换表面上的沉积物会不利地影响热交换表面传递热量的能力。因此，在热电装置处检测到的足够沉积物可向系统操作者警示热交换表面处的可能的沉积物，且可采取校正动作(例如，清洁热交换表面)。然而，即使模拟使用装置的热电装置允许系统操作者检测使用装置处的沉积物的存在，解决检测到的沉积物(例如，清洁等)也会需要昂贵的系统停工时间和维护，因为沉积已经发生。另外或替代地，在一些实例中，即使为清洁过程进行移除，各种沉积物也可能未良好地清洁，可能使得使用装置效率较低。

因此，在一些实施例中，多个热电装置(例如，102a-d)可安置于单个流体流动路径(例如，106)中且用以表征过程流体和/或流体流动系统(例如，100)的状态。参考图1，在示例性实施方案中，流体流动系统100的使用装置105通常在操作温度T₀下操作。可调整热电装置102a-d以匹配或近似匹配比T₀更可能驱动沉积物从过程流体的沉积的温度。各种过程流体可包含可从过程流体沉积的成分。举例来说，在一些情况下，过程流体可包含钙和/或镁硫酸盐、碳酸盐和/或硅酸盐，其可在高温下更可能在表面上形成沉积物。在其它实例中，包含例如沥青质、蜡或在高温下可溶但在低温下沉淀的有机材料的过程流体可以更可能在较冷温度表面上形成沉积物。

取决于沉积物，一些此类过程流体更容易在较高或较低温度表面上产生沉积物。在一些此类实例中，将所述多个热电装置102a-d中的一个或多个调整到比使用装置105的典型操作温度高或低的温度，以便在热电装置上引发沉积物且表征在热电装置上形成的沉积物。当沉积物形成比平常更可能时这也可表示使用装置105操作的“最坏情况”，例如在低于平常的温度，其可导致在所述一个或多个热电装置上形成的沥青质和/或蜡沉积物。

举例来说，参考图5A，在示例性实施例中，热电装置502a、502b中的每一个分别经由温度控制电路514的通道A和B冷却到不同的表征温度。在示例性实施例中，热电装置502a、502b中的每一个的表征温度处于或低于流体流动系统的使用装置的典型操作温度。在一些此类实例中，控制器512a控制温度控制电路514a以将热电装置502a、502b维持在其相应表征温度。控制器512a可周期性地切换到经由测量电路510a在测量模式中操作热电装置502a、502b(例如，使用图5A中的开关522)。

在其它实例中，例如关于图5B，控制器512a可以被配置成经由温度控制电路514b同时冷却热电装置502c和502d，同时监视热电装置502c和502d的温度(例如，经由RTD 503c和503d、多路复用器524和多路分用器526以及电流源530b、532b)以确保热电装置502c、502d在所需表征温度下操作。

在操作期间，在将热电装置维持在其相应表征温度之后，控制器可以被配置成执行例如上文关于图6A-E中的任一个所描述的那些沉积物表征过程。举例来说，控制器可被配置成同时和/或交替地在温度控制模式中控制热电装置的温度和在测量模式中监视热电装置的温度。举例来说，在一些实例中，控制器被配置成周期性地观察热电装置的温度以观察热电装置的热行为。在一些实例中，周期性地观察热电装置的温度包括在温度控制模式与测量模式之间周期性地切换且观察热电装置的热行为的改变。在其它实例中，周期性地观察温度可包含同时控制和测量热电装置的温度。如关于图6A-E所描述，周期性地观察热电装置的温度(例如，在温度控制模式与测量模式之间切换或同时调整和测量热电装置的温度)可以多种方式执行。

举例来说，周期性地观察热电装置的温度可包含在温度控制模式中将热电装置带到非平衡温度之后然后在一段时间内切换到测量模式以观察热电装置的温度改变曲线(例如，如图6A中)，然后再次控制温度。类似地，可通过对热电装置施加电力而将热电装置的温度带到非平衡温度(例如，相对于过程流体冷却的温度)。在此时间期间，可经由例如对应RTD等接近的装置测量热电装置的温度。可停止电力施加于热电装置，且可通过继续监视由接近装置(例如，RTD)测得的温度而观察热电装置的温度改变曲线。在热电装置的热行为中观察到的改变可包含由随时间的温度曲线证明的时间常数的改变(例如，如图6A所示的|ΔT|的衰变)。

在其它实例中，周期性地观察热电装置的温度可包含在温度控制模式与测量模式之间周期性地切换，可包含调整热电装置的温度同时快速切换到测量模式以对热电装置的温度进行取样且回到温度控制模式以继续调整温度(例如，如图6C中)。在其它实例中，周期性地观察热电装置的温度可包含在温度控制模式中调整热电装置的温度的同时，同时在测量模式中经由例如RTD等接近装置观察热电装置的温度。类似地，热电装置的热行为的改变可包含温度曲线中证明的时间常数的改变。

在再一实例中，周期性地观察热电装置的温度可包含在温度控制模式与测量模式之间周期性地切换，可包含对热电装置施加电力以将热电装置维持在恒定温度同时周期性地切换到测量模式以确认维持恒定温度(例如，如图6C中所图示)。在其它实例中，周期性地观察热电装置的温度包含在对热电装置施加电力的同时，同时经由接近装置(例如，RTD)观察热电装置的温度。在此类实施例中，热电装置的热行为的改变可包含由温度控制电路施加以将热电装置的温度维持在恒定温度的功率量的改变。

替代地，周期性地观察热电装置的温度可包含在温度控制模式与测量模式之间周期性地切换，可包含对热电装置施加恒定施加电力同时在测量模式中周期性地取样热电装置的温度(例如，如图6D中所图示)。在其它实例中，周期性地观察热电装置的温度可包含经由例如RTD等接近装置观察热电装置的温度，同时对热电装置施加恒定电力。在此类实施例中，热电装置的热行为的改变可包含由于恒定施加功率量而由热电装置实现的温度的改变。

如本文在别处所论述，观察热电装置的热行为的此类改变可指示和/或用以确定热电装置上的沉积物水平。因此，在一些实例中，控制器可在已经被带到不同温度(例如，冷却到引发沥青质、蜡或其它过程流体成分的沉积物的温度)的多个热电装置上执行此类过程中的任一个，以表征热电装置中的每一个上的沉积物水平。在一些此类实例中，控制器经由对应通道(例如，图5B中的多路复用器524和多路分用器526中的通道A和B)个别地表征热电装置中的每一个处的沉积物水平。

控制器可以被配置成使每一热电装置的沉积物水平与其对应的表征温度相关联。即，控制器可确定热电装置中的每一个处的沉积物水平，且使沉积物水平与相应热电装置中的每一个的初始表征温度相关联。相关联的沉积物水平和操作温度可以用于表征流体流动系统中的表面上的沉积的温度相依性。举例来说，在示例性实施例中，如果使用装置(例如，热交换器表面、冷冻器或产出水冷却器)的典型操作温度高于热电装置的表征温度，且沉积物是由降低的温度驱动，那么使用装置将趋于具有比热电装置少的沉积物。此外，由热电装置操作表征的沉积的温度相依性可以用于推断在使用装置或流体流动系统的其它部分上形成沉积物的可能性。

另外或替代地，周期性地观察在不同表征温度下操作的各种热电装置上的沉积可提供关于沉积发生的一般增加或减小的信息。过程流体的沉积特性的此类改变可以归因于影响流体流动系统的多种因数，例如温度或过程流体中的成分的浓度的改变。

在示例性操作中，从表征热电装置检测到的沉积和/或沉积速率的增加可指示使用装置的沉积物条件，其中在正常操作期间在使用装置上形成的沉积物变得更可能。沉积物条件的检测可发起后续分析以确定增加的沉积的原因，例如测量过程流体的一个或多个参数。在一些实例中，这可以例如由控制器自动执行。

另外或替代地，可调整过程流体的一个或多个参数以减少从过程流体沉积到流体流动系统中的沉积物和/或消除已经积累的沉积物。举例来说，检测到的沉积增加可造成释放酸或其它清洁化学品以尝试移除沉积物。类似地，在一些实例中，可将例如酸、防垢剂化学品、污垢分散剂、杀生物剂(例如，漂白剂)或类似物等化学品添加到过程流体以减少进一步沉积的可能性。在一些实例中，可通过升高过程温度(例如，经由蒸汽或加热器)和/或引入例如分散剂和/或表面活性剂等沉积物抑制剂的化学品来解决冷沉积物(例如，蜡沉积物)。用于沥青质和蜡的沉积物抑制剂的一些实例包含(但不限于)：壬基苯酚树脂，十二烷基苯磺酸(Dodecylbenzenesulfonic acid，DDBSA)，腰果酚，乙烯乙酸乙烯酯，聚乙烯-丁烯和聚(乙烯-丙烯)。

在一些实例中，随时间的沉积增加(例如，蜡积累)可归因于抑制此类沉积的一种或多种典型过程流体成分(例如，溶剂)的不存在或减少。此类成分的不存在或减少可例如归因于设备故障或者来自储集器或化学品来源的化学品的耗尽。将成分重新引入过程流体中可用以减少从过程流体到流体流动系统中的沉积量。另外或替代地，可以经由流体流动系统中的一个或多个传感器(例如，111)测量可影响沉积物形成的可能性的各种流体性质，例如流体操作温度、pH、碱度等。调整此类因数可有助于减少沉积的量和/或可能性。

在各种实施例中，可响应于解决检测到的沉积增加或其它观察到的沉积趋势而采取任何数目的步骤。在一些实施例中，控制器被配置成向用户警示沉积物的改变或趋势。举例来说，在各种实施例中，控制器可向用户警示沉积物速率、水平和/或其中的改变是否满足某一准则。在一些此类实例中，准则可以是温度相依的(例如，以某一表征温度在热电装置处发生的沉积物水平或速率)或与温度无关。另外或替代地，控制器可向用户警示过程流体的所确定性质是否满足某些准则，例如流体成分的浓度的过低或过高(例如，增加或减小沉积物的可能性)和/或可以影响沉积的量和/或可能性的各种流体性质。

在一些此类实例中，当系统潜在地趋向于其中沉积物可能正在使用装置上形成的环境时执行向用户的警示，以使得可在使用装置上形成显著沉积物之前采取校正性和/或防治性动作。在一些实例中，向用户的警示可包含更好地帮助用户采取适当动作的额外信息，例如关于流过系统的过程流体的性质的信息。另外或替代地，在一些实施例中，控制器可以被配置成与其它设备(例如，泵、阀等)介接以便自动执行此类动作。

在一些系统中，在沉积物表面温度增加时某些沉积物变得更可能。因此，在一些实施例中，热电装置(例如，502a、502b)可冷却到低于使用装置的典型操作温度的温度以便有意引发和监视来自过程流体的沉积物，可帮助确定其中使用装置存在不合需要的沉积物的风险的情形。在一些此类实施例中，观察在低于使用装置的典型温度的温度下操作的一个或多个热电装置上的沉积特性可以用于确定在某些表面温度下的沉积趋势或事件，同时最小化使用装置上的实际沉积的风险。在一些实例中，使不同热电装置降低到不同温度为控制器提供关于流体流动系统中的沉积物形成的温度相依性的信息，且可进一步用以表征流体流动系统中的沉积物形成。

在其中热电装置冷却以引发沉积物的重复或延长表征之后，热电装置可能最终变为涂布太多而无有效表征。在一些此类实施例中，所述多个热电装置(例如，102a-d)可从系统移除且进行清洁或更换而不会打断系统或使用装置的操作。举例来说，参考图1，热电装置102a-d可安装到样品架104，样品架104可容易从系统100移除以用于维护热电装置102a-d。因此，在一些实施例中，可以用比必须维护使用装置自身的情况低得多的成本和更少的停工时间来执行清洁或更换表征热电装置。

在其它实例中，可通过加热热电装置而移除一些沉积物，例如蜡。因此，在一些实施例中，可以一极性对一个或多个热电装置施加电力(例如，经由温度控制电路514)，以使得热电装置的温度升高到足以驱除已经形成的任何沉积物。因此，在示例性过程中，可以第一极性对热电装置施加电力以便降低热电装置的温度且在其上引发沉积物。可如本文在别处所描述分析热电装置的热行为以便表征系统中的沉积物(例如，蜡沉积物)。如果期望热电装置的清洁，那么可以与第一极性相反的第二极性对热电装置施加电力以升高热电装置的温度且驱除此类沉积物。

在一些实例中，沉积物在流体流动系统内形成的可能性可视为系统的沉积可能。在各种实施例中，沉积可能可以随着流体流动系统内的物体的表面温度而变。在其它实例中，沉积可能可以与系统内的特定使用装置相关联。在一些系统中，沉积可能可以用作用于观察沉积物在系统内形成的绝对可能性的度量。另外或替代地，沉积可能可以用作用于观察流体流动系统内的沉积物条件的改变的度量。在一些此类实例中，绝对沉积可能不需要一定对应于沉积物条件，但沉积可能的改变可以指示例如沉积物条件的增加可能性。

图7是说明用于评估流体流动系统中过程流体到使用装置上的沉积可能的示范性过程的过程流程图。所述方法包含将一个或多个热电装置带到唯一表征温度(760)且将热电装置维持在所述表征温度以将沉积物从过程流体驱动到热电装置上(762)。这可以例如通过使用如本文在别处所描述的温度控制电路在温度控制模式中操作热电装置而执行。在一些实例中，表征温度中的至少一个低于使用装置的操作温度。将了解，将一个或多个热电装置带到表征温度可包含与流过流体流动系统的过程流体成热平衡来操作一个或多个热电装置。即，用于一个或多个热电装置的表征温度可以近似为与流过流体流动系统的过程流体相同的温度。

所述方法还包含周期性地观察热电装置的温度(764)。如本文在别处所描述，周期性地观察热电装置的温度可包含将热电装置从温度控制模式周期性地切换到测量模式以测量热电装置的温度。另外或替代地，周期性地观察热电装置的温度可包含在温度控制模式中操作热电装置且经由例如RTD等接近组件周期性地观察热电装置的温度。

所述方法包含观察热电装置的热行为的改变的步骤(766)。这可包含例如如关于图6A-E所描述的过程。观察到的改变可以用于表征从过程流体到所述一个或多个热电装置中的每一个上的沉积物水平(768)。这可包含例如确定用于测得温度曲线的拟合函数的时间常数，且观察在不同测量时间的时间常数的改变。时间常数的改变可表示沉积物在热电装置上形成且更改热电装置的热行为。在一些实例中，表征沉积物水平可包含比较在差异表征温度下操作的热电装置(例如，冷却的热电装置和未冷却的热电装置)的温度改变曲线。

除沉积物厚度之外，沉积物水平的额外表征还可包含确定系统中的可能沉积材料。比较冷却的和未冷却的或仅稍微冷却的热电装置的热衰变曲线，可确定沉积物的性质。举例来说，在一些情况下，沉降沉积物大体上不受表面温度影响，而蜡沉积物影响将在低温下增强。因此，热曲线的表征温度相依性可以用于表征存在于热电装置处和流体流动系统内的沉积物的类型。

所述方法还可包含确定在使用装置处是否存在沉积物条件(770)。这可包含例如监视所述多个热电装置处随时间的沉积水平和/或速率以观察沉积趋势。在一些实例中，某些沉积速率或沉积速率的增加可指示其中在使用装置上形成沉积物变得更可能的沉积物条件。在一些此类实例中，在热电装置处的沉积物水平、沉积物速率和/或其中的改变可以与其相关联表征温度结合分析以确定是否存在沉积物条件。另外或替代地，分析此类数据(例如，沉积物水平、沉积物速率和/或其中的改变)相对于温度(例如，在具有差异表征温度的热电装置处)的关系可以用于检测沉积物条件。

在一些实例中，监视到的沉积物水平、沉积物速率和/或例如流体性质(例如，温度、组成浓度、pH等)等其它数据可以用于确定过程流体到使用装置上的沉积可能。在各种实施例中，满足预定阈值和/或改变预定量的沉积可能可以用于检测沉积物条件的存在。

在沉积物条件的情况下，所述方法可包含采取校正动作来解决沉积物条件(772)。校正动作可包含多种动作，例如引入或改变过程流体中的一种或多种化学品的剂量，改变过程流体的温度，警示用户，针对过程流体调整使用装置(例如，热交换器上的热负荷)，增加排出速率，和/或会影响过程流体的沉积特性的其它动作。在示例性实施例中，沉积表征可包含确定可能的沉积材料，例如污垢、生物膜或类似物。

在一些此类实施例中，可具体来说采取校正动作(例如，772)来解决确定的沉积物材料。举例来说，可以由于检测到的结垢事件来添加或增加防垢剂。然而，在一些实例中，如果沉积表征表示生物膜而不是污垢，那么可添加或增加杀生物剂和/或分散剂，可升高一个或多个过程温度，或可执行维护和/或清洁。此类校正动作可由系统自动执行。另外或替代地，系统可发信号通知用户采取校正动作来解决沉积物条件。

在其中流体流动系统可从多个流体源(例如，可选的输入源)接收流体的一些实施例中，校正动作可包含改变进入系统的流体输入源。举例来说，在示例性实施例中，流体流动系统可从淡水源和从来自另一过程的流出液流选择性地接收输入流体。系统可初始地通过从流出液流接收过程流体而操作。然而，在检测到的或潜在沉积物条件的情况下，可将流体源切换到淡水源以减少过程流体中存在的可能沉积物材料。切换流体源可包含完全停止从一个源的流体流动并起始从不同源的流体流动。另外或替代地，切换源可包含原始源(例如，流出液流)和新源(例如，淡水)的混合。举例来说，在一些实施例中，可选择来自不同输入源的所需流体掺合物(例如，50％来自一个源且50％来自另一源)。

在相似实施方案中，在一些实施例中，校正动作可包含临时停止从单个源(例如，流出物源)的流动且从不同源(例如，淡水)提供过程流体。在可发生过量的沉积物之前，可临时使用新流体源以从系统冲洗潜在沉积物材料。在一些实例中，一旦此类材料已经从系统清空(例如，经由淡水)，就可将过程流体源切换回到原始源(例如，流出液流)。在一些实例中，从系统清空流体可以在系统中操作使用装置的同时完成。在其它实例中，当检测到某些沉积物条件和/或可能性(例如，达到某一沉积物可能)时，可停止到使用装置的流动，且可引导系统中的流体排放以从系统去除此流体。系统可随后从任一流体源或其组合引导流体回到使用装置。

在又另一实施方案中，如本文在别处所描述，默认输入流体可为来自多个可用源中的每一个的流体的组合流。在检测到的沉积物条件的情况下，来自流体源中的一个的输入流中的一个或多个可以减小或从系统关闭(例如，经由关断阀)。在一些实例中，系统可包含被配置成监视从每一输入源流入系统的流体的一个或多个参数的一个或多个辅助传感器，例如电导率传感器、浓度传感器、浊度传感器或类似物。来自此类辅助传感器的数据可以用于确定输入源中的哪一个/哪一些贡献于沉积物条件。随后可防止此类流体源贡献于流过系统的流体。

举例来说，可以经由布置于源与流体流动系统之间的一个或多个阀来执行阻挡过程流体输入源、在过程流体输入源之间切换和/或组合过程流体输入源。在各种实施例中，可以手动和/或自动控制阀以调整输入流体的源。举例来说，在一些实施例中，检测到的沉积物条件可致使与一个或多个此类阀通信的控制器致动此类阀以调整流入系统的流体的源。替代地，控制器可向用户指示应当执行校正动作，且用户可致动此类阀以调整到系统的流体的源。

如本文在别处所描述，一个或多个流体输入源可包含安置于其中的一个或多个热电装置。此类热电装置可以用于个别地表征所述多个流体源中的每一个的沉积物条件。因此，如果一个流体源展现沉积物条件，那么一个或多个校正动作可包含执行动作以影响从所述源流入系统的流体(例如，调整流体的参数)和/或阻挡流体流入系统(例如，经由阀)。在一些实例中，每一输入流体源包含一个或多个此类热电装置以使得可以个别地表征每一源。在一些此类实施例中，一个或多个热电装置可另外在来自流体源中的每一个的流体组合之后定位于流体流动路径中以使得也可以单独地从个别源中的每一个来表征复合流体。

大体来说，采取一个或多个校正动作(例如，步骤772)可用以降低使用装置处的沉积速率。因此，在一些此类实施例中校正动作充当用于防止在使用装置上形成不合意的沉积物的防治性动作。这可以延长使用装置的可操作性，同时最小化或消除关闭系统以便从使用装置清洁沉积物的需要。

在一些实施例中，采取和/或建议的校正动作可基于从一个或多个额外传感器(例如，111)接收的数据。举例来说，在一些实施例中，防垢剂的减少(例如，经由防垢剂引入流速计和/或防垢剂浓度计检测到)贡献于系统中的沉积物条件。因此，校正动作可包含补充防垢剂的供应。类似地，在一些实例中，过量沉积物材料的存在(例如，由浓度计检测到的钙)贡献于沉积物条件。对应校正动作可包含引入或增加进入系统的防垢剂的量。类似地，在其中蜡沉积物可能存在的系统中，抑制例如分散剂、表面活性剂和/或清洁剂等化学品的蜡沉积物的减少可贡献于沉积物条件。对应校正动作可包含增加此沉积物抑制化学品的剂量或补充此沉积物抑制化学品的供应。

另外或替代地，校正动作可包含改变流体中的磷酸盐水平。举例来说，在系统中积累的磷酸盐沉积物可导致减少含磷化学品或磷酸盐沉积催化剂的流。在其它实例中，含磷酸盐流体的添加可以抑制其它沉积物形成。在一些此类实例中，可添加或增加此类含磷酸盐或磷的流体。

在一些实施例中，可基于表征的沉积物水平(例如，在步骤768)确定适当校正动作。举例来说，较大沉积速率和/或沉积物可能可以导致较大量的沉积抑制化学品被释放到系统中而防止沉积物形成。另外或替代地，沉积物形成的类型的表征(例如，通过比较不同温度下的热衰变曲线)可影响采取哪些校正动作。举例来说，如果沉积物水平的表征指示沉积物大体上沉降而不是结垢，那么释放防垢剂化学品可能不是有用动作，且可以采取其它更适当的动作。

在一些实例中，监视系统中存在的沉积物可能和/或沉积物条件可用于优化系统的成本和/或效率。举例来说，在示例性工业应用中，在一些石化应用中，使用稀释溶剂来保持低的油粘度以用于油的处理和泵送。在一些实例中，此溶剂可包含芳香族和烷烃成分。在一些应用中，如果存在蜡，那么稀释溶剂的烷烃部分用以保持蜡可溶且在溶液中。然而，一些此类烷烃(例如，链烷烃)溶剂可能是昂贵的。因此，使用尽可能少的此类溶剂可存在优点，如果使用太少则可能导致蜡沉积物问题。为了帮助最大化此类烷烃溶剂的使用，热电装置可根据本文所描述的系统和方法操作以在此类溶剂的传入量改变时监视沉积曲线，以便找到最小有效输入速率以维持蜡在油中的适当可溶性

作为另一实例，在一些应用中，如果稀释溶剂不含足够的芳香族溶剂，那么原油中的沥青质可形成沉积物。举例来说，如果存在过多烷烃，那么沥青质可能开始沉淀和沉积。在一些实例中，此类沉积在较冷的温度下增强。因此，将热电装置冷却到比其它系统组件的典型操作温度更低的温度且监视热电装置处的沉积物条件可以在其它系统表面上发生危害性沉积物之前指示由于过量烷烃部分带来的沉积物条件。为了防止此类沉积物，可做出对输入溶剂组成的调整。举例来说，检测此沉积物条件的控制器可以用于自动调整阀、泵或其它可控设备以自动调整输入系统中的溶剂组成。在其它实例中，控制器可向用户发出警示，用户可以手动地对溶剂组成做出适当调整。

已经描述各种实施例。这些实例是非限制性的，且并不以任何方式限定或限制本发明的范围。这些和其它实例实际上在所附权利要求书的范围内。

Claims

1.一种用于朝向使用装置引导流体的流体流动系统，其包括：

多个热电装置；

温度控制电路，其与所述多个热电装置电连通且能够对所述热电装置施加电力；

测量电路，其被配置成测量表示所述多个热电装置中的每一个的温度的信号，其中，所述测量电路包括多个电阻温度检测器(RTD)，所述多个电阻温度检测器中的每一个与所述多个热电装置中的对应一个相关联，且其中，测量表示所述多个热电装置中的每一个的所述温度的信号包括测量所述电阻温度检测器中的每一个的电阻；

控制器，其与所述温度控制电路和所述测量电路通信且能够经由所述温度控制电路对所述多个热电装置中的每一个施加电力且经由所述测量电路确定所述热电装置中的每一个的温度；其中

所述控制器被配置成：

经由所述温度控制电路对所述多个热电装置中的一个或多个施加电力以便将所述一个或多个热电装置中的每一个维持在表征温度以引发来自过程流体的沉积物在所述一个或多个热电装置中的至少一个上形成，所述表征温度中的至少一个低于所述使用装置的典型操作温度，其中，对所述多个热电装置中的第一热电装置施加电力包括以第一极性对所述第一热电装置施加电力以便将所述热电装置的温度降低至低于所述使用装置的典型操作温度且在所述热电装置的表面上引发冷沉积物；

针对所述一个或多个热电装置中的每一个：

经由所述测量电路周期性地测量所述热电装置的所述温度，

在温度控制模式和测量模式中的一个或两个中观察所述热电装置的热行为的改变，且

基于所观察到的改变而表征从所述过程流体到所述热电装置上的沉积物水平；

基于所述一个或多个热电装置中的每一个的所述表征的沉积物水平而确定温度相依的沉积曲线；

基于所述沉积曲线而确定针对所述使用装置是否存在沉积物条件；以及

以第二极性对所述第一热电装置施加电力，所述第二极性与所述第一极性相反，以便升高所述第一热电装置的温度以从所述第一热电装置的所述表面移除所述冷沉积物。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器能够经由所述测量电路在测量模式中操作所述热电装置中的每一个以便确定所述热电装置的温度，且还被配置成针对所述一个或多个热电装置中的每一个在所述温度控制模式与所述测量模式之间周期性地切换所述热电装置以便测量所述热电装置的所述温度，在所述温度控制模式和所述测量模式中的一个或两个中观察所述热电装置的所述热行为的改变，且基于所观察到的改变而表征从所述过程流体到所述热电装置上的沉积物水平。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，控制器被配置成经由塞贝克效应确定所述热电装置的温度。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述控制器还被配置成如果确定针对所述使用装置存在沉积物条件，那么执行选自由以下各项组成的群组的一个或多个校正动作：

将化学品引入到所述流体中，改变添加到所述流体的化学品的量，改变所述流体的温度，向用户警示沉积物条件，调整所述使用装置的一个或多个操作条件，以及增加所述系统的排出速率。

5.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述控制器还被配置成确定与来自所述过程流体的沉积物的形成相关联的临界温度。

6.一种沉积物分析系统，其包括：

至少一个热电装置，其定位于流体流动系统中以使得所述至少一个热电装置的表面与流过所述流体流动系统的流体成热连通；

温度控制电路，其与所述至少一个热电装置通信且被配置成对所述热电装置施加可变量的电力以便影响所述热电装置的温度；

测量电路，其被配置成输出表示所述至少一个热电装置的温度的信号，其中，所述测量电路包括多个电阻温度检测器(RTD)，所述多个电阻温度检测器中的每一个与所述至少一个热电装置中的对应一个相关联，且其中，输出表示所述至少一个热电装置的所述温度的信号包括测量所述电阻温度检测器中的每一个的电阻；以及

控制器，其与所述温度控制电路和所述测量电路通信且被配置成：

以第一极性对所述至少一个热电装置施加电力以便经由所述温度控制电路将所述至少一个热电装置冷却到低于所述沉积物分析系统的典型操作温度的温度；

停止冷却所述至少一个热电装置；

经由所述测量电路表征由于所述至少一个热电装置与流过所述流体流动系统的所述流体之间的热量的热传导带来的所述至少一个热电装置随时间的温度改变；

基于所述表征的温度改变而确定从所述流体形成于所述至少一个热电装置的所述表面上的沉积物的水平；以及

以第二极性对所述至少一个热电装置施加电力，所述第二极性与所述第一极性相反。

7.根据权利要求6所述的系统，其中表征所述至少一个热电装置随时间的所述温度改变包括将随时间的温度数据拟合到函数，且其中所述函数的拟合参数表示所述至少一个热电装置的所述表面上的沉积物的程度。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述函数包括指数函数。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述函数包括具有第一部分和第二部分的双指数函数，且其中

所述双指数函数的所述第一部分表示在所述至少一个热电装置与流体样本之间传导的热量；

所述双指数函数的所述第二部分表示从所述至少一个热电装置传导到其它系统组件的热量；且

表示所述沉积物程度的所述拟合参数存在于所述双指数函数的所述第一部分中且不存在于所述双指数函数的所述第二部分中。

10.根据权利要求6或7所述的系统，其中所述控制器和所述测量电路被配置成操作以经由塞贝克效应测量所述至少一个热电装置的温度。

11.根据权利要求6或7所述的系统，其中所述至少一个热电装置包括帕尔贴装置。

12.根据权利要求6或7所述的系统，其中所述至少一个热电装置包括多个热电装置，且其中所述控制器被配置成将所述多个热电装置中的至少一个冷却到表征温度以便从在所述流体流动系统中流动的所述流体引发沉积物。

13.一种用于在流体流动系统中表征来自流体的沉积物的水平的方法，其包括：

在温度控制操作模式中操作热电装置以便调整所述热电装置的温度且从所述流体引发沉积物以形成于与所述流体成流体连通的所述热电装置的表面上，所述温度控制操作模式包括对所述热电装置施加电力以便调整所述热电装置的温度，其中，在所述温度控制操作模式中操作热电装置以便调整所述热电装置的温度包括以第一极性对所述热电装置施加电力以便将所述热电装置的温度降低到低于所述流体流动系统的典型操作温度且在所述热电装置的表面上引发冷沉积物；

周期性地确定所述热电装置的温度，其中，周期性地确定所述热电装置的温度包括经由一个或多个测量装置测量所述热电装置的温度，其中，测量装置包括多个电阻温度检测器(RTD)，所述多个电阻温度检测器中的每一个与所述热电装置中的对应一个相关联，且其中，确定所述热电装置的温度包括测量所述电阻温度检测器中的每一个的电阻；

观察所述热电装置的热行为的改变；

基于所观察到的改变而表征从过程流体到所述热电装置上的沉积物水平；以及

以第二极性对所述热电装置施加电力，所述第二极性与所述第一极性相反，以便升高所述热电装置的温度以从所述热电装置的表面移除所述冷沉积物。

14.根据权利要求13所述的方法，其中周期性地确定所述热电装置的温度包括在所述温度控制操作模式与测量操作模式之间周期性地切换以便经由塞贝克效应确定所述热电装置的温度。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中:

在所述温度控制模式中操作所述热电装置包括对所述热电装置施加固定量的电力；

观察所述热电装置的所述行为的改变包括在对所述热电装置施加固定量的电力的同时观察所述热电装置随时间的温度改变；且

表征来自所述过程流体的沉积物的水平包括使被施加所述固定量的电力的所述热电装置的温度的变化率与来自所述过程流体的沉积物的水平相关联。

16.根据权利要求13或14所述的方法，其中:

在温度控制操作模式中操作所述热电装置包括对所述热电装置施加电力以在固定温度下操作所述热电装置；

周期性地确定所述热电装置的温度提供反馈以确认所述热电装置是在所述固定温度下操作；

观察所述热电装置的所述行为的改变包括观察在所述固定温度下操作所述热电装置所需的所述电力的改变；且

表征来自所述过程流体的所述沉积物水平包括使在所述固定温度下操作所述热电装置所需的施加功率的变化率与来自所述过程流体的沉积物水平相关联。

17.根据权利要求13或14所述的方法，其中:

观察所述热电装置的所述行为的改变包括测量由于在所述温度控制模式中操作所述热电装置带来的所述热电装置的温度改变的速率；且

表征从所述过程流体到所述热电装置上的所述沉积物水平包括使所述热电装置的温度改变的所述速率与来自所述过程流体的沉积物水平相关联。