JP2018501491A - センサ精度を維持するための装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2015年1月12日に出願された米国特許出願第14/594,625号の優先権を主張し、この開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
式中、Aは、Fast応答の項の定数であり、τfは、Fastの時定数であり、Bは、Slow応答の項の定数であり、τsは、Slowの時定数であり、オフセットは、センサが尿素塩酸塩水溶液(洗浄液の一例)に接触するすぐ前のおおよその酸化還元電位センサ信号である。酸化還元電位センサを尿素塩酸塩水溶液に暴露した後、センサ応答は、尿素塩酸塩水溶液により引き起こされる酸化のため、増加する。工業用水ストリームが洗浄された表面に接触し始めた後の時間t=0において、定数A、B、及びオフセットの和は、センサ信号レベルに等しい。信号レベルは、式1内の項の和に従って減衰する傾向があり、センサ応答挙動に関連付けられた重大なパラメータは、時定数τf及びτsである。時定数の逆数は、オフセットに到達する減衰時間の推定を可能にする。特に、あるセンサの1/τsの値の増加は、該センサの応答が劣化しつつあることを示す。
この実施例は、酸化還元電位センサのガスストリーム洗浄の効果を実証するものである。2つの同一の酸化還元電位センサを冷却水システム内に設置した。冷却水システムは、6.5〜7.6のpH、約1500〜約2000μS/cmの導電率、約275〜約325mVの酸化還元電位、19〜25℃の温度、約0.68〜約1.13メートル毎秒の液体ストリームの線速度、及び約1バール(おおよそ14.5psi)の冷却水圧を有する冷却水のストリームを維持した。センサAの濡れ表面は処理しなかった一方、センサBの濡れ表面は、本明細書に記載のように、約3バール(おおよそ43.5psi)の圧力を有する圧縮空気のガスストリームで、4時間毎に60秒間処理した。
この実施例は、工業用水システム内で使用される酸化還元電位センサの薬液洗浄の効果を実証するものであり、工業用水システムは、この実施例では冷却水システムであった。2つの同一の酸化還元電位センサをパイロット冷却水システム内に設置した。センサCは、T字管を介して設置した一方、センサDは、図1a及び1bに図示するセンサブロックを介して設置した。パイロット冷却水システムは、8.6〜8.9のpH、約3000〜約8500μS/cmの導電率、約250〜約450mVの酸化還元電位、34〜44℃の温度、約0.34〜約1.03メートル毎秒の液体ストリームの線速度、及び約0.4バールの冷却水圧(おおよそ5.8psi)を有する冷却水のストリームを維持した。冷却水ストリームの酸化還元電位は、MYRON L(登録商標)Company(2450 Impala Drive、Carlsbad、カリフォルニア州92010、米国)から入手可能な較正済みのMyron ULTRAMETER II(商標) 6PFCE酸化還元電位メータを使用して検証した。
この実施例は、工業用水システム内で使用される光伝達媒体の薬液洗浄の効果を実証するものであり、工業用水システムは、この実施例では冷却水システムであった。鉄鋼プラントにおいて冷却水システム内で使用される蛍光光度計フローセルの濡れ表面を薬液処理した。異なる処理化学を有する2つの処理期間を試行した。一方は、水、リン酸、及び硝酸を含む鉱酸水溶液ベースのクリーナー(例えば、約30〜約60重量パーセントのリン酸、約10〜約30重量パーセントの硝酸、残りの水及び微量の不純物を含むNalco(Ecolabの子会社、1601 West Diehl Road、Naperville、イリノイ州60563)から入手可能なTR5500酸クリーナーを使用するものであり、第2のものは、尿素塩水溶液ベースのクリーナー、この例の場合は尿素塩酸塩水溶液クリーナー(例えば、約30〜約60重量パーセントの尿素塩酸塩、残りの水及び微量の不純物を含むNalco(Ecolabの子会社、1601 West Diehl Road、Naperville、イリノイ州60563)から入手可能なDC14クリーナーを使用するものである。2つの試行の各々について、7.3〜9.0のpH、約580〜約1570μS/cmの導電率、約200〜約760mVの酸化還元電位、15〜30℃の温度、約0.6〜約1.03メートル毎秒の液体ストリームの線速度、及び約1バール(おおよそ14.5psi)の液体ストリーム圧を有する液体ストリームが、フローセルの濡れ表面を通過した。液体ストリームのフローは、存在する場合、毎分1〜2ガロンであった。
Claims (20)
- 工業用水のパラメータの測定において精度を維持するための装置であって、
頂部部分、底部部分、入口部分、及び出口部分を有する本体と、
前記頂部部分内に形成され、前記底部部分に向かって前記本体を部分的に貫いて延在する少なくとも1つのセンサ開口部であって、工業用水の前記パラメータを測定するための少なくとも1つのセンサを受容するように構成されている、少なくとも1つのセンサ開口部と、
前記入口部分と前記出口部分との間に前記本体を貫いて形成された液体フロー孔であって、前記少なくとも1つのセンサ開口部と流体連通しており、液体ストリームが前記本体を貫流することを可能にするように構成されている、液体フロー孔と、
前記本体を少なくとも部分的に貫いて形成されたガスフロー孔であって、ガスストリームが前記本体内に流入することを可能にするように構成されている、ガスフロー孔と、
前記ガスフロー孔と前記液体フロー孔とを流体接続させる、前記本体内に形成された少なくとも1つの噴射チャネルであって、前記ガスストリームを前記ガスフロー孔から前記液体ガスフロー孔内へ前記少なくとも1つのセンサ開口部に向かって方向付けるように、前記液体フロー孔内で前記少なくとも1つのセンサ開口部に実質的に対向して終端する、少なくとも1つの噴射チャネルと、を備えている、装置。 - 前記ガスフロー孔が、前記出口部分内に形成され、前記入口部分に向かって前記本体を少なくとも部分的に貫いて延在する、請求項1に記載の装置。
- 前記ガスフロー孔が、前記液体フロー孔に実質的に平行である、請求項1または請求項2に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのセンサ開口部が、第1のセンサ開口部及び第2のセンサ開口部である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの噴射チャネルが、第1の噴射チャネル及び第2の噴射チャネルであり、前記第1の噴射チャネルが、前記ガスストリームの少なくとも一部分を前記第1のセンサ開口部に向かって方向付けるように、前記液体フロー孔内で前記第1のセンサ開口部に実質的に対向して終端し、前記第2の噴射チャネルが、前記ガスストリームの少なくとも一部分を前記第2のセンサ開口部に向かって方向付けるように、前記液体フロー孔内で前記第2のセンサ開口部に実質的に対向して終端する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの噴射チャネルが、前記少なくとも1つのセンサ開口部のセンサ開口にわたって前記ガスストリームの分配を提供するように、前記少なくとも1つの噴射チャネルのざぐり開口において前記液体フロー孔に流体接続し、前記ざぐり開口が、前記少なくとも1つの噴射チャネルの直径より実質的に大きい直径を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの噴射チャネルが、ノズルにおいて前記液体フロー孔に流体接続し、前記ノズルが、ガスの直噴流を前記少なくとも1つのセンサ開口部に向かって排出するように、前記少なくとも1つの噴射チャネルの直径より実質的に小さい直径を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記液体フロー孔が、前記本体の前記入口部分に隣接する進入部分、前記本体の前記出口部分に隣接する進出部分、及び前記進入部分と前記進出部分との間の狭小部分を有し、前記狭小部分の直径が、前記進入部分の直径及び前記進出部分の直径より実質的に小さい、請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのセンサ開口部と前記少なくとも1つの噴射チャネルとが、前記狭小部分において前記液体フロー孔と交差する、請求項8に記載の装置。
- 工業用水測定システムであって、
工業用水のパラメータの測定において精度を維持するように構成されている装置であって、
頂部部分、底部部分、入口部分、及び出口部分を有する本体と、
前記入口部分と前記出口部分との間に前記本体を貫いて形成された液体フロー孔であって、液体ストリームが前記本体を貫流することを可能にするように構成されている、液体フロー孔と、
前記本体の前記頂部部分内に形成された少なくとも1つのセンサ開口部であって、前記少なくとも1つのセンサ開口部のセンサ開口において前記液体フロー孔と流体連通するように前記本体を部分的に貫いて延在する、少なくとも1つのセンサ開口部と、
前記本体を少なくとも部分的に貫いて形成されたガスフロー孔であって、ガスストリームが前記本体内に流入することを可能にするように構成されている、ガスフロー孔と、
前記ガスフロー孔と前記液体フロー孔とを流体接続させる、前記本体内に形成された少なくとも1つの噴射チャネルであって、前記液体フロー孔内で前記少なくとも1つのセンサ開口部の前記センサ開口に実質的に対向して終端する、少なくとも1つの噴射チャネルと、
前記少なくとも1つのセンサ開口部内に配設された少なくとも1つのセンサであって、前記液体フロー孔を貫流する前記液体ストリームのパラメータを感知するように前記センサ開口内に配設された表面を含む、少なくとも1つのセンサと、を備えている装置を備え、
前記少なくとも1つの噴射チャネルが、前記ガスストリームの少なくとも一部分を前記ガスフロー孔から前記液体ガスフロー孔内へ前記少なくとも1つのセンサ開口部の前記センサ開口内に配設された前記センサの前記表面に向かって方向付けて、前記センサの前記表面を洗浄するように構成されている、工業用水測定システム。 - 前記少なくとも1つのセンサ開口部が、第1のセンサ開口部及び第2のセンサ開口部であり、前記少なくとも1つのセンサが、前記第1のセンサ開口部内に配設された第1のセンサ及び前記第2のセンサ開口部内に配設された第2のセンサである、請求項10に記載の工業用水測定システム。
- 前記第1のセンサが、pHセンサであり、前記第2のセンサが、酸化還元電位センサである、請求項11に記載の工業用水測定システム。
- 前記少なくとも1つの噴射チャネルが、第1の噴射チャネル及び第2の噴射チャネルであり、前記第1の噴射チャネルが、前記ガスストリームの少なくとも一部分を前記第1のセンサの前記表面に向かって方向付けるように、前記液体フロー孔内で前記第1のセンサの前記表面に実質的に対向して終端し、前記第2の噴射チャネルが、前記ガスストリームの少なくとも一部分を前記第2のセンサの前記表面に向かって方向付けるように、前記液体フロー孔内で前記第2のセンサの前記表面に実質的に対向して終端する、請求項11または請求項12に記載の工業用水測定システム。
- 前記少なくとも1つの噴射チャネルが、前記少なくとも1つのセンサの前記表面にわたって前記ガスストリームの分配を提供するように、前記少なくとも1つの噴射チャネルのざぐり開口において前記液体フロー孔に流体接続し、前記ざぐり開口が、前記少なくとも1つの噴射チャネルの直径より大きい直径を有する、請求項10〜12のいずれか一項に記載の工業用水測定システム。
- 前記少なくとも1つの噴射チャネルが、ノズルにおいて前記液体フロー孔に流体接続し、前記ノズルが、ガスの直噴流を前記少なくとも1つのセンサの前記表面に向かって排出するように、前記少なくとも1つの噴射チャネルの直径より実質的に小さい直径を有する、請求項10〜12のいずれか一項に記載の工業用水測定システム。
- 前記液体フロー孔が、前記本体の前記入口部分に隣接する進入部分、前記本体の前記出口部分に隣接する進出部分、及び前記進入部分と前記進出部分との間の狭小部分を有し、前記狭小部分の直径が、前記進入部分の直径及び前記進出部分の直径より実質的に小さい、請求項10〜15のいずれか一項に記載の工業用水測定システム。
- 前記少なくとも1つのセンサ開口部と前記少なくとも1つの噴射チャネルとが、両方とも前記液体フロー孔に実質的に垂直であり、前記ガスフロー孔が、前記液体フロー孔に実質的に平行である、請求項10〜12のいずれか一項に記載の工業用水測定システム。
- 工業用水のパラメータの測定において精度を維持するための装置であって、
頂部部分、底部部分、入口部分、及び出口部分を有する本体と、
前記入口部分と前記出口部分との間に前記本体を貫いて形成された液体フロー孔であって、液体ストリームが前記本体を貫流することを可能にするように構成されている、液体フロー孔と、
前記液体フロー孔に実質的に垂直に前記頂部部分内に形成され、第1のセンサ開口において前記液体フロー孔と流体連通するように前記本体を部分的に貫いて延在する第1のセンサ開口部であって、工業用水の前記パラメータを測定するための第1のセンサを受容するように構成されている、第1のセンサ開口部と、
前記液体フロー孔に実質的に垂直に前記頂部部分内に形成され、第2のセンサ開口において前記液体フロー孔と流体連通するように前記本体を部分的に貫いて延在する第2のセンサ開口部であって、工業用水のパラメータを測定するための第2のセンサを受容するように構成されている、第2のセンサ開口部と、
前記液体フロー孔に実質的に平行に前記本体を少なくとも部分的に貫いて形成されたガスフロー孔であって、ガスストリームが前記本体内に流入することを可能にするように構成されている、ガスフロー孔と、
前記ガスフロー孔と前記液体フロー孔とを流体接続させる、前記液体フロー孔に実質的に垂直に前記本体内に形成された第1の噴射チャネルであって、前記ガスストリームの少なくとも一部分を前記ガスフロー孔から前記液体ガスフロー孔内へ前記第1のセンサ開口に向かって方向付けるように、前記液体フロー孔内で前記第1のセンサ開口部の前記第1のセンサ開口に実質的に対向して終端する、第1の噴射チャネルと、
前記ガスフロー孔と前記液体フロー孔とを流体接続させる、前記液体フロー孔に実質的に垂直に前記本体内に形成された第2の噴射チャネルであって、前記ガスストリームの少なくとも一部分を前記ガスフロー孔から前記液体ガスフロー孔内へ前記第2のセンサ開口に向かって方向付けるように、前記液体フロー孔内で前記第2のセンサ開口部の前記第2のセンサ開口に実質的に対向して終端する、第2の噴射チャネルと、を備えている装置。 - 前記第1の噴射チャネル及び第2の噴射チャネルが、前記第1のセンサ開口部及び前記第2のセンサ開口部のそれぞれ前記第1のセンサ開口及び前記第2のセンサ開口にわたって前記ガスストリームの分配を提供するように、それぞれ前記第1の噴射チャネル及び前記第2の噴射チャネルの第1のざぐり開口及び第2のざぐり開口において前記液体フロー孔に流体接続し、前記第1のざぐり開口及び前記第2のざぐり開口が、それぞれ前記第1の噴射チャネル及び前記第2の噴射チャネルの直径より実質的に大きい直径を有する、請求項18に記載の装置。
- 前記第1の噴射チャネル及び第2の噴射チャネルが、それぞれ第1のノズル及び第2のノズルにおいて前記液体フロー孔に流体接続し、前記第1のノズル及び前記第2のノズルが、前記第1のセンサ開口部及び前記第2のセンサ開口部のそれぞれ前記第1のセンサ開口及び前記第2のセンサ開口に向かってガスの直噴射を排出するように、それぞれ前記第1の噴射チャネル及び前記第2の噴射チャネルの直径より実質的に小さい直径を有する、請求項18に記載の装置。
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