JPH05209725A - 導管の内側に蓄積された薄層の厚みを決定する方法および装置 - Google Patents
導管の内側に蓄積された薄層の厚みを決定する方法および装置Info
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- JPH05209725A JPH05209725A JP4234543A JP23454392A JPH05209725A JP H05209725 A JPH05209725 A JP H05209725A JP 4234543 A JP4234543 A JP 4234543A JP 23454392 A JP23454392 A JP 23454392A JP H05209725 A JPH05209725 A JP H05209725A
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- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】本発明は、薄層の前触れとなる物質を含むよう
なほぼ透明な流体の流れを導くパイプその他の導管の内
側の不利な又は有害な薄層蓄積物の厚みを測定するため
の装置及び方法に関する。 【構成】プロセス流体のサンプル流を本流から分路させ
るための透明な分流導管１２と、感知できる全ての薄層
１４が除去される分路の基準区分にある基準発光体１
６，２０及び光検出器１８，２２と、上流のサンプル発
光体およびそれに相対向する検出器と、それぞれの発光
体が同じ強度の光ビームを発するようにする共通の光源
３４と、それぞれの検出器１８，２２が受容した２種の
光のアナログ値を同時に算出してサンプルに関する薄層
１４の厚みを決定する手段とを用いることにより、流れ
る流体の本流を導く本流導管１０の内径において蓄積さ
れた薄層の厚みを最終的に決定する。
なほぼ透明な流体の流れを導くパイプその他の導管の内
側の不利な又は有害な薄層蓄積物の厚みを測定するため
の装置及び方法に関する。 【構成】プロセス流体のサンプル流を本流から分路させ
るための透明な分流導管１２と、感知できる全ての薄層
１４が除去される分路の基準区分にある基準発光体１
６，２０及び光検出器１８，２２と、上流のサンプル発
光体およびそれに相対向する検出器と、それぞれの発光
体が同じ強度の光ビームを発するようにする共通の光源
３４と、それぞれの検出器１８，２２が受容した２種の
光のアナログ値を同時に算出してサンプルに関する薄層
１４の厚みを決定する手段とを用いることにより、流れ
る流体の本流を導く本流導管１０の内径において蓄積さ
れた薄層の厚みを最終的に決定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄層の前触れとなる物
質を含むようなほぼ透明な流体の流れを導くパイプその
他の導管の内側の不利な又は有害な薄層蓄積物の厚みを
測定するための装置及び方法に関する。
質を含むようなほぼ透明な流体の流れを導くパイプその
他の導管の内側の不利な又は有害な薄層蓄積物の厚みを
測定するための装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】水冷塔
のための伝熱管は、情報の観点から見て、管の内部表面
壁上の望ましくない薄層の検出が重要である１つの例で
ある。この薄層の原因としては、微生物や、その他の有
機又は無機含有物を含む又は含まないこれらの微生物の
生成物が考えられる。薄層の厚みは増大し、高温の内部
から比較的低温の周囲環境への熱伝達の効率を減少させ
る。
のための伝熱管は、情報の観点から見て、管の内部表面
壁上の望ましくない薄層の検出が重要である１つの例で
ある。この薄層の原因としては、微生物や、その他の有
機又は無機含有物を含む又は含まないこれらの微生物の
生成物が考えられる。薄層の厚みは増大し、高温の内部
から比較的低温の周囲環境への熱伝達の効率を減少させ
る。
【０００３】その他に例は数多くある。流体は水であっ
てもよいし、或いは又輸送管内の天然ガスであっても良
い。前述のとおり、薄層は原始生物（生物学的な）によ
る場合もあるが、同様に、捕獲された無生物を含むもの
である可能性もある。
てもよいし、或いは又輸送管内の天然ガスであっても良
い。前述のとおり、薄層は原始生物（生物学的な）によ
る場合もあるが、同様に、捕獲された無生物を含むもの
である可能性もある。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、一部
には、流れるプロセス流体のバイパス（分流）サンプル
を含むような透明なプラスチック製パイプの中を流れる
清澄又はほぼ透明な流体の光透過率を測定する手段の形
で実施される。２重ビーム光学方法を用いて、パイプの
基準及びテスト区分についての透過率の値は、監視され
ているパイプ及びプロセス装置内の汚損又は薄層の厚み
のレベルの相対的表示を与える。テスト区分は、まわり
に光源及び検出器が位置づけされた短い長さのパイプで
ある。基準区分は上記テスト区分と類似しているが、こ
の基準区分は、さらに、内部壁を清浄かつ汚損の無い状
態に保つワイパーその他のクリーナ手段を含んでいる。
には、流れるプロセス流体のバイパス（分流）サンプル
を含むような透明なプラスチック製パイプの中を流れる
清澄又はほぼ透明な流体の光透過率を測定する手段の形
で実施される。２重ビーム光学方法を用いて、パイプの
基準及びテスト区分についての透過率の値は、監視され
ているパイプ及びプロセス装置内の汚損又は薄層の厚み
のレベルの相対的表示を与える。テスト区分は、まわり
に光源及び検出器が位置づけされた短い長さのパイプで
ある。基準区分は上記テスト区分と類似しているが、こ
の基準区分は、さらに、内部壁を清浄かつ汚損の無い状
態に保つワイパーその他のクリーナ手段を含んでいる。
【０００５】パイプ又は導管の内部の薄層の厚みを測定
又は検出するためのその他の既知の装置（例えば米国特
許第４，９１２，３３２号）とは異なり、本発明は、２
重ビーム方法及び機械式ワイパーにより幾つかの利点を
提供する。基準区分内に清浄な管の表面を維持すること
により、流体の色及び濁り度、光源の強度ドリフトなら
びに温度の影響に対する完全な補償が実現される。これ
らの中で、色又は濁り度の影響は、特にプロセス流の中
で薄層が押しのけられ持ち去られる化学的処理の間、特
に厄介である。
又は検出するためのその他の既知の装置（例えば米国特
許第４，９１２，３３２号）とは異なり、本発明は、２
重ビーム方法及び機械式ワイパーにより幾つかの利点を
提供する。基準区分内に清浄な管の表面を維持すること
により、流体の色及び濁り度、光源の強度ドリフトなら
びに温度の影響に対する完全な補償が実現される。これ
らの中で、色又は濁り度の影響は、特にプロセス流の中
で薄層が押しのけられ持ち去られる化学的処理の間、特
に厄介である。
【０００６】プロセス管の汚損は、不規則又はむらがあ
るものであるということがわかっていることから、その
他の装置のものとは異なりテストパイプのさまざまな部
域を検査することができる。これは、監視中のプロセス
装置がより明確に表示されるような汚損情報を提供す
る。上述の特異的利点に加えて、本発明は、ワイパーの
マイクロプロセッサ制御を提供し、透過率データの数学
的変換を遂行し、モデム又はコンピュータによる将来の
検索のためにデータを記憶し、ＬＣＤ端末を介してオペ
レータインタフェイスを提供する。
るものであるということがわかっていることから、その
他の装置のものとは異なりテストパイプのさまざまな部
域を検査することができる。これは、監視中のプロセス
装置がより明確に表示されるような汚損情報を提供す
る。上述の特異的利点に加えて、本発明は、ワイパーの
マイクロプロセッサ制御を提供し、透過率データの数学
的変換を遂行し、モデム又はコンピュータによる将来の
検索のためにデータを記憶し、ＬＣＤ端末を介してオペ
レータインタフェイスを提供する。
【０００７】先行技術として出願人が最も認識している
のは米国特許第４，９１２，３３２号であり、これに対
して比較した差異は、以下の記述から明らかになるもの
と思われる。
のは米国特許第４，９１２，３３２号であり、これに対
して比較した差異は、以下の記述から明らかになるもの
と思われる。
【０００８】
【実施例】一部図解によりかつ一部概略的に表した本発
明の実施態様が図１に示されている。流体の本流（太い
矢印）は、例えば水冷塔の伝熱管の一区分であるような
一本のパイプ又は導管１０の中を流れる。本発明によれ
ば、透明なパイプ又は管の一区分１２が主プロセスパイ
プに分路の形で結合され、これは本流内に流体のバイパ
ス分流サンプルを導くのに利用される。パイプ１２は、
例えば透明なアクリル樹脂である。
明の実施態様が図１に示されている。流体の本流（太い
矢印）は、例えば水冷塔の伝熱管の一区分であるような
一本のパイプ又は導管１０の中を流れる。本発明によれ
ば、透明なパイプ又は管の一区分１２が主プロセスパイ
プに分路の形で結合され、これは本流内に流体のバイパ
ス分流サンプルを導くのに利用される。パイプ１２は、
例えば透明なアクリル樹脂である。
【０００９】一般に、本流パイプは金属（例えば鋼）製
であるが、透明な分流パイプは、本流パイプと同じ種類
の薄層を蓄積することになる。従って、異物の薄層１４
はパイプ１０の内径上に収集し、時間の経過につれて許
容できないほど厚くなりうる。この薄層は、熱伝達を妨
害したり、乱流をひき起こしたり又その他の受容不可能
な結果をもたらしたりする可能性がある。このような薄
層を除去するためには化学薬品を利用することが可能で
ある。本発明は、バイパスパイプ又は導管１２の内径上
の等価の薄層形成物１４Ｅを検知又は探索することに関
する。このような薄層は、その中を通る光ビームの強度
を弱くすることになる。従って、透明なパイプ１２の内
側に蓄積された薄層１４Ｅの存在さらにはその数量化
は、このような薄層厚みを通して、パイプの横方向に発
光体１６からの光を誘導することによって決定すること
ができる。ここで、上記の薄層厚みは、自ら検出又は受
容する光の強度に対する電圧アナログ等価値ＶS を出力
することが可能な相対向する検出器１８により、その出
現強度に関して検出されるべきものである。上記の発光
体１６及び検出器１８は、一つの対として、サンプルト
ランスジューサＳＴと呼ばれており、かつ、介在する薄
層１４Ｅにより弱められた光源１６からの光量のアナロ
グ値に相当する電圧信号ＶS を出力する。
であるが、透明な分流パイプは、本流パイプと同じ種類
の薄層を蓄積することになる。従って、異物の薄層１４
はパイプ１０の内径上に収集し、時間の経過につれて許
容できないほど厚くなりうる。この薄層は、熱伝達を妨
害したり、乱流をひき起こしたり又その他の受容不可能
な結果をもたらしたりする可能性がある。このような薄
層を除去するためには化学薬品を利用することが可能で
ある。本発明は、バイパスパイプ又は導管１２の内径上
の等価の薄層形成物１４Ｅを検知又は探索することに関
する。このような薄層は、その中を通る光ビームの強度
を弱くすることになる。従って、透明なパイプ１２の内
側に蓄積された薄層１４Ｅの存在さらにはその数量化
は、このような薄層厚みを通して、パイプの横方向に発
光体１６からの光を誘導することによって決定すること
ができる。ここで、上記の薄層厚みは、自ら検出又は受
容する光の強度に対する電圧アナログ等価値ＶS を出力
することが可能な相対向する検出器１８により、その出
現強度に関して検出されるべきものである。上記の発光
体１６及び検出器１８は、一つの対として、サンプルト
ランスジューサＳＴと呼ばれており、かつ、介在する薄
層１４Ｅにより弱められた光源１６からの光量のアナロ
グ値に相当する電圧信号ＶS を出力する。
【００１０】本発明に従えば、サンプルトランスジュー
サＳＴの下流には第２の基準トランスジューサＲＴが位
置設定され、ここでも又発光体２０が光検出器２２に相
対向して置かれ、この光検出器は電圧アナログ値ＶR を
出力する。しかしながら、この電圧アナログ値は、発光
体２０により放出される光ビームが横断するサンプリン
グパイプ１２の区分が回転式ワイパー２６によって清浄
に保たれることから、いかなる薄層厚みによっても外乱
又は変化を受けることがない。ただし、以下に説明する
ように、上記回転式ワイパー２６以外の清浄手段も使用
することが可能である。
サＳＴの下流には第２の基準トランスジューサＲＴが位
置設定され、ここでも又発光体２０が光検出器２２に相
対向して置かれ、この光検出器は電圧アナログ値ＶR を
出力する。しかしながら、この電圧アナログ値は、発光
体２０により放出される光ビームが横断するサンプリン
グパイプ１２の区分が回転式ワイパー２６によって清浄
に保たれることから、いかなる薄層厚みによっても外乱
又は変化を受けることがない。ただし、以下に説明する
ように、上記回転式ワイパー２６以外の清浄手段も使用
することが可能である。
【００１１】起こりうる一要因としての光ドリフトを取
り除きかくして発光体１６及び２０が両方共同じ波長
（例えば赤外線波長）に同時に自己較正されるように、
発光体１６及び２０は、それぞれ、共通の光源（例えば
赤外線光源）３４と交信する一対のスプリット光ファイ
バケーブル３１及び３２の端部になっている。図１の曲
がりくねった矢印「ｉ」は、上記の配置が、いずれかの
時点において発光体１６が放出したサンプル光ビームの
強度と発光体２０での基準光ビームの強度とが同一とな
るような配置であることを示すために付与されたもので
ある。
り除きかくして発光体１６及び２０が両方共同じ波長
（例えば赤外線波長）に同時に自己較正されるように、
発光体１６及び２０は、それぞれ、共通の光源（例えば
赤外線光源）３４と交信する一対のスプリット光ファイ
バケーブル３１及び３２の端部になっている。図１の曲
がりくねった矢印「ｉ」は、上記の配置が、いずれかの
時点において発光体１６が放出したサンプル光ビームの
強度と発光体２０での基準光ビームの強度とが同一とな
るような配置であることを示すために付与されたもので
ある。
【００１２】ＳＴとＲＴの標準的離隔距離は約４インチ
である。基準トランスジューサ対ＲＴに相応するバイパ
スライン又はサンプルパイプの区分が、清浄でかつ全く
薄膜がない状態であることを保証するために、回転式ワ
イパー２６が用いられる。このワイパーは、好ましく
は、矩形の（ステンレス鋼製の）翼状のフレーム３６の
形をしており、このフレーム３６は、クリヤー・ビュー
・ウインドゥ部域（clear view window area）３８を提
供しているために、ウインドゥ・フレーム（ｗindow fr
ame ）にほぼ匹敵する。
である。基準トランスジューサ対ＲＴに相応するバイパ
スライン又はサンプルパイプの区分が、清浄でかつ全く
薄膜がない状態であることを保証するために、回転式ワ
イパー２６が用いられる。このワイパーは、好ましく
は、矩形の（ステンレス鋼製の）翼状のフレーム３６の
形をしており、このフレーム３６は、クリヤー・ビュー
・ウインドゥ部域（clear view window area）３８を提
供しているために、ウインドゥ・フレーム（ｗindow fr
ame ）にほぼ匹敵する。
【００１３】構造面から見ると、ワイパー２６は、モー
タＭのシャフト４３により回転可能になっている電磁継
手４２によって回転駆動されるスピンドル４０に支持又
は連結されている。ワイパーフレーム３６の２つの相対
向する側面は、ビーム“ｉ”が通過するパイプ区分１２
の内径をきれいに拭うことを目的として、尿素ホルムア
ルデヒド樹脂、テトラフルオロエチレンなどの靱性ある
樹脂からなる有効なワイパー３７を用いて表面仕上げさ
れている。このワイパー３７は、測定の直前に数回転動
作する必要がある。上記ワイパーは、さらに、測定を行
う時点でニュートラルの位置に停止させられる。このよ
うにすれば、いかなる場合でも、基準トランスジューサ
ＲＴは最大の光強度を感知することが可能である。すな
わち、サンプリングされた流れを構成する流体に対する
移動する本体を通しての光の透過率は、１４Ｅのような
任意の介在する薄層によって妨げられることがない。
タＭのシャフト４３により回転可能になっている電磁継
手４２によって回転駆動されるスピンドル４０に支持又
は連結されている。ワイパーフレーム３６の２つの相対
向する側面は、ビーム“ｉ”が通過するパイプ区分１２
の内径をきれいに拭うことを目的として、尿素ホルムア
ルデヒド樹脂、テトラフルオロエチレンなどの靱性ある
樹脂からなる有効なワイパー３７を用いて表面仕上げさ
れている。このワイパー３７は、測定の直前に数回転動
作する必要がある。上記ワイパーは、さらに、測定を行
う時点でニュートラルの位置に停止させられる。このよ
うにすれば、いかなる場合でも、基準トランスジューサ
ＲＴは最大の光強度を感知することが可能である。すな
わち、サンプリングされた流れを構成する流体に対する
移動する本体を通しての光の透過率は、１４Ｅのような
任意の介在する薄層によって妨げられることがない。
【００１４】透過率の値ＶR を決定ＶS との比較を行う
時点で、ワイパーは、ウインドゥ３８の中を光が通過で
きるように所定の位置に停止させられなくてはならな
い。図２を参照すると、この停止位置は、ウインドゥ３
８の平面が発光体２０の放出するビーム“ｉ”の経路に
対して垂直であるような破線で示されたワイパー３６の
位置に相当する。
時点で、ワイパーは、ウインドゥ３８の中を光が通過で
きるように所定の位置に停止させられなくてはならな
い。図２を参照すると、この停止位置は、ウインドゥ３
８の平面が発光体２０の放出するビーム“ｉ”の経路に
対して垂直であるような破線で示されたワイパー３６の
位置に相当する。
【００１５】ワイパーを破線又はニュートラルの停止位
置に停止させるためには（図２）、ワイパーを停止させ
るように制御装置ＣＲ（手動式押しボタン４６）によっ
て光学反射センサー４５又はその他のセンサー（例えば
磁気センサー）を起動することができる。当然のことな
がら、ワイパー３６を間欠的に停止させＶR 及びＶS の
記録を行うようにタイミング設定がなされたマイクロプ
ロセッサを、制御装置ＣＲとして用いることが可能であ
る。
置に停止させるためには（図２）、ワイパーを停止させ
るように制御装置ＣＲ（手動式押しボタン４６）によっ
て光学反射センサー４５又はその他のセンサー（例えば
磁気センサー）を起動することができる。当然のことな
がら、ワイパー３６を間欠的に停止させＶR 及びＶS の
記録を行うようにタイミング設定がなされたマイクロプ
ロセッサを、制御装置ＣＲとして用いることが可能であ
る。
【００１６】ワイパーは基準区分をきれいに保つための
ものである。ここでは好ましい実施態様を示してきた
が、それと等価の構造や、起動手段や、センサーのニュ
ートラル・ストッパ（ＣＲ，４６）も可能である。従っ
て、ワイパーを用いることにより、濁り度は、要因から
外すことができる（濁り度は、薄層厚みが存在しない場
合に対応する吸光度の値を結果として生じさせることに
なる）。さらに、１６及び２０において２重の強度ビー
ム“ｉ”を用いることにより、存在しない薄層値を示す
ことになるドリフト又はバイアスは全く無くなる。
ものである。ここでは好ましい実施態様を示してきた
が、それと等価の構造や、起動手段や、センサーのニュ
ートラル・ストッパ（ＣＲ，４６）も可能である。従っ
て、ワイパーを用いることにより、濁り度は、要因から
外すことができる（濁り度は、薄層厚みが存在しない場
合に対応する吸光度の値を結果として生じさせることに
なる）。さらに、１６及び２０において２重の強度ビー
ム“ｉ”を用いることにより、存在しない薄層値を示す
ことになるドリフト又はバイアスは全く無くなる。
【００１７】前述のことから、１４Ｅのような薄層が、
実際にサンプリングトランスジューサＳＲのあるサンプ
リング区分に存在する場合、透過率との干渉が存在し、
それゆえに、それぞれ１８及び２２で検出された強度の
対数を比較することによりサンプリング区分の内径にお
ける干渉作用のある薄層の吸光度を決定することが可能
になることが容易に認識されるであろう。かくして、 （サンプル電圧／基準電圧）×１００％＝（ＶS ／
ＶR ）×１００％＝百分率透過率 （等式１） 及び、 log（ＶR ／ＶS ）＝吸光度 （等式２） 要約すると、 logＶR − logＶS ＝バイオフィルム（biofilm ）吸光
度 （等式３） この場合、読みとりが行われる度毎に基準区分が清浄化
される。バイオフィルム吸光度 logＶR − logＶS は、
コンピュータ８０Ｃ５２を用いて実行されるソフトウェ
ア計算（図１１）により算出される。このコンピュータ
は、ポンプがプラグ挿入されている固体リレーＤＭＰ６
４０２Ａ（図１１）を介して３本脚１１０ＶＡＣ（交流
電圧）アウトレットを起動する。得られた吸光度の値
は、テストの開始時点（完全に清浄な管が設置されたと
き）で始まる全バイオフィルム吸光度（厚み）を表す。
ポンプは、バイオフィルムを防ぐか又は除去するための
化学薬品ＴＡ（処理剤）を本流内に給入する。この場
合、上記ポンプは、オペレータが設定した許容可能なＨ
Ｉ，ＬＯ（最大、最小）吸光度範囲内で制御される。
実際にサンプリングトランスジューサＳＲのあるサンプ
リング区分に存在する場合、透過率との干渉が存在し、
それゆえに、それぞれ１８及び２２で検出された強度の
対数を比較することによりサンプリング区分の内径にお
ける干渉作用のある薄層の吸光度を決定することが可能
になることが容易に認識されるであろう。かくして、 （サンプル電圧／基準電圧）×１００％＝（ＶS ／
ＶR ）×１００％＝百分率透過率 （等式１） 及び、 log（ＶR ／ＶS ）＝吸光度 （等式２） 要約すると、 logＶR − logＶS ＝バイオフィルム（biofilm ）吸光
度 （等式３） この場合、読みとりが行われる度毎に基準区分が清浄化
される。バイオフィルム吸光度 logＶR − logＶS は、
コンピュータ８０Ｃ５２を用いて実行されるソフトウェ
ア計算（図１１）により算出される。このコンピュータ
は、ポンプがプラグ挿入されている固体リレーＤＭＰ６
４０２Ａ（図１１）を介して３本脚１１０ＶＡＣ（交流
電圧）アウトレットを起動する。得られた吸光度の値
は、テストの開始時点（完全に清浄な管が設置されたと
き）で始まる全バイオフィルム吸光度（厚み）を表す。
ポンプは、バイオフィルムを防ぐか又は除去するための
化学薬品ＴＡ（処理剤）を本流内に給入する。この場
合、上記ポンプは、オペレータが設定した許容可能なＨ
Ｉ，ＬＯ（最大、最小）吸光度範囲内で制御される。
【００１８】上記コンピュータはまた、装置２Ｂ２３
（図１１）に対して吸光度読みとり値に比例する信号を
送る。（Ｐのようなオンオフポンプではなく）変速ポン
プを制御し、或いは又吸光度読みとり値を記録したり又
はこの読みとり値の作図を可能にしたりするために、４
−２０ｍＡ（ミリアンペア）の出力を用いることができ
る。上記の読みとり値は、図１１のＲＳ２３２Ｃにより
表示可能である。
（図１１）に対して吸光度読みとり値に比例する信号を
送る。（Ｐのようなオンオフポンプではなく）変速ポン
プを制御し、或いは又吸光度読みとり値を記録したり又
はこの読みとり値の作図を可能にしたりするために、４
−２０ｍＡ（ミリアンペア）の出力を用いることができ
る。上記の読みとり値は、図１１のＲＳ２３２Ｃにより
表示可能である。
【００１９】図４の曲線は、できるかぎり清浄な内部表
面が達成されるように、テストランの初めに回転式のパ
ドル（paddle）又はワイパー２６を使用することから始
まる代表的な性能記録をそのまま表示することを目的と
して図示されたものである。図４において、ゼロ時点で
は何も記録されない。従って、吸光度情報は全く無い。
読みとりは、ａ，ｂ，ｃ等の時点で遂行され（例、等式
３の下で）、バイオフィルムの吸光度値が結果として得
られる。
面が達成されるように、テストランの初めに回転式のパ
ドル（paddle）又はワイパー２６を使用することから始
まる代表的な性能記録をそのまま表示することを目的と
して図示されたものである。図４において、ゼロ時点で
は何も記録されない。従って、吸光度情報は全く無い。
読みとりは、ａ，ｂ，ｃ等の時点で遂行され（例、等式
３の下で）、バイオフィルムの吸光度値が結果として得
られる。
【００２０】図４では許容できない薄層厚みがｈの時点
での“バイオフィルム吸光度（biofilm Ａbs）”に相当
するということが仮定されている（図４）。一方、これ
は、その時点で起動されるポンプＰのＨＩ設定点に相当
する。ポンプは、ＬＯに相当する吸光度の値が得られる
まで起動状態を維持する。サンプルトランスジューサ対
１６，１８は、可動固定具５０によって支持されてお
り、かくして、このサンプルトランスジューサＳＴは、
時々位置づけし直すことができる。再位置づけの誤差が
数インチ程度であれば、分流パイプ１２内のさまざまな
区分のサンプリングが可能となる。
での“バイオフィルム吸光度（biofilm Ａbs）”に相当
するということが仮定されている（図４）。一方、これ
は、その時点で起動されるポンプＰのＨＩ設定点に相当
する。ポンプは、ＬＯに相当する吸光度の値が得られる
まで起動状態を維持する。サンプルトランスジューサ対
１６，１８は、可動固定具５０によって支持されてお
り、かくして、このサンプルトランスジューサＳＴは、
時々位置づけし直すことができる。再位置づけの誤差が
数インチ程度であれば、分流パイプ１２内のさまざまな
区分のサンプリングが可能となる。
【００２１】当然のことながら、ポンプＰは低速で定常
的に化学薬品を供給しているが、ポンプ送り速度は、コ
ンピュータが吸光度（Ａbs）限界（図４）を測定した時
点で増大する。従って、「オン」であれ「オフ」であ
れ、ポンプ速度は許容可能な吸光度限界で増大し、この
速度は、比較的清浄なパイプを表すＬＯ吸光度値が得ら
れるまで続行され、このＬＯ吸光値が得られた時点で、
ポンプ速度は、「ポンプ・オフ」条件である正常速度に
復帰する（図４）。
的に化学薬品を供給しているが、ポンプ送り速度は、コ
ンピュータが吸光度（Ａbs）限界（図４）を測定した時
点で増大する。従って、「オン」であれ「オフ」であ
れ、ポンプ速度は許容可能な吸光度限界で増大し、この
速度は、比較的清浄なパイプを表すＬＯ吸光度値が得ら
れるまで続行され、このＬＯ吸光値が得られた時点で、
ポンプ速度は、「ポンプ・オフ」条件である正常速度に
復帰する（図４）。
【００２２】各々の時点で（図４、ａ，ｂ，ｃ等々）、
基準区分が清浄化される。ＶR 及びＶS の値が測定さ
れ、吸光度が logＶR − logＶS として計算（決定）さ
れる。logＶR はほぼ一定にとどまるため、バイオフィ
ルム吸光度（図４）はバイオフィルム厚みに比例して増
大する。好ましい実施態様を説明するにあたり、前述の
開示から同じ参照番号を転用することとする。
基準区分が清浄化される。ＶR 及びＶS の値が測定さ
れ、吸光度が logＶR − logＶS として計算（決定）さ
れる。logＶR はほぼ一定にとどまるため、バイオフィ
ルム吸光度（図４）はバイオフィルム厚みに比例して増
大する。好ましい実施態様を説明するにあたり、前述の
開示から同じ参照番号を転用することとする。
【００２３】ワイパーアセンブリ２６（図５）は、好ま
しくはステンレス鋼製であるスピンドル４０の自由端に
ネジ１００で固定されており、同様に好ましくはステン
レス鋼製である２つの矩形フレーム２６Ａ及び２６Ｂを
有する。上記スピンドル４０における相対向する端部は
フランジ１０２を含み、以下で開示するように、スピン
ドルをもう１つのフランジにボルト締めすることができ
るような構成になっている。
しくはステンレス鋼製であるスピンドル４０の自由端に
ネジ１００で固定されており、同様に好ましくはステン
レス鋼製である２つの矩形フレーム２６Ａ及び２６Ｂを
有する。上記スピンドル４０における相対向する端部は
フランジ１０２を含み、以下で開示するように、スピン
ドルをもう１つのフランジにボルト締めすることができ
るような構成になっている。
【００２４】２つのフレーム２６Ａ及び２６Ｂは、ネジ
で締めるためコーナーに開口部を有している。さらに、
これらの開口部を締め合わせる前に、前述のワイパー露
出面３７が呈示されるように、２つのフレームの間に同
じフレーム形状のワイパー材料１０４（当然比較的幅の
広いもの）がさしはさまれる。寸法的なイメージを提示
すると、このスピンドルの直径は０．１５″（イン
チ）、フレーム２６Ａ及び２６Ｂの長さは１1/4 ″（イ
ンチ）、幅は１／２″（インチ）であると考えることが
できる。ワイパーフレームは、ゴムや、フェルトや、パ
ッキン材料や、透明なサンプリング管の内径に対し密封
するのに充分な弾性を有する適切な樹脂又はプラスチッ
クで作製された。１０００分の数インチだけ幅広のもの
であってよい。すでに説明したように、組立てられたワ
イパーが提示する矩形開放部域は、基準光ビームが通過
できるようにするためのものである。読みとりが行われ
るときワイパーを適切な位置に停止させるために、磁気
近接センサー又は光電反射センサー４５のいずれかを用
いることができる。
で締めるためコーナーに開口部を有している。さらに、
これらの開口部を締め合わせる前に、前述のワイパー露
出面３７が呈示されるように、２つのフレームの間に同
じフレーム形状のワイパー材料１０４（当然比較的幅の
広いもの）がさしはさまれる。寸法的なイメージを提示
すると、このスピンドルの直径は０．１５″（イン
チ）、フレーム２６Ａ及び２６Ｂの長さは１1/4 ″（イ
ンチ）、幅は１／２″（インチ）であると考えることが
できる。ワイパーフレームは、ゴムや、フェルトや、パ
ッキン材料や、透明なサンプリング管の内径に対し密封
するのに充分な弾性を有する適切な樹脂又はプラスチッ
クで作製された。１０００分の数インチだけ幅広のもの
であってよい。すでに説明したように、組立てられたワ
イパーが提示する矩形開放部域は、基準光ビームが通過
できるようにするためのものである。読みとりが行われ
るときワイパーを適切な位置に停止させるために、磁気
近接センサー又は光電反射センサー４５のいずれかを用
いることができる。
【００２５】モータＭにより駆動される電磁駆動継手４
２に対するワイパー２６の結合を図６に示す。ステッピ
ングモータである図１のモータＭは、スピンドル１１４
が固定されている内部円形駆動磁石１１３を同心的に取
り囲むリング磁石１１２をステッピングする。このリン
グ磁石１１２は、駆動体磁石とよばれている。スピンド
ル１１４（図６）にはフランジ１１６が具備され、この
フランジ１１６には、フランジ１０２が連結されてい
る。ここでは、モータＭの詳細は必要としない。このモ
ータＭは、電磁駆動継手を包含するハウジング１２０に
単純にボルト締めされている。ワイパー２６を駆動する
ためにモータＭを起動するのは、マイクロプロセッサの
制御の一部である。センサ４５は、読み取りを行うとき
ワイパーを停止させるようにマイクロプロセッサに通知
する。
２に対するワイパー２６の結合を図６に示す。ステッピ
ングモータである図１のモータＭは、スピンドル１１４
が固定されている内部円形駆動磁石１１３を同心的に取
り囲むリング磁石１１２をステッピングする。このリン
グ磁石１１２は、駆動体磁石とよばれている。スピンド
ル１１４（図６）にはフランジ１１６が具備され、この
フランジ１１６には、フランジ１０２が連結されてい
る。ここでは、モータＭの詳細は必要としない。このモ
ータＭは、電磁駆動継手を包含するハウジング１２０に
単純にボルト締めされている。ワイパー２６を駆動する
ためにモータＭを起動するのは、マイクロプロセッサの
制御の一部である。センサ４５は、読み取りを行うとき
ワイパーを停止させるようにマイクロプロセッサに通知
する。
【００２６】図１及び図６から、パイプ１２を横断する
サンプリングされたプロセス流の入口−出口通路の一部
として、電磁駆動アセンブリ４２のための（密封され
た）ハウジング１２０が使用されるということも明らか
であろう。各々の光源１６及び２０は、前述のように、
光ファイバケーブル内に取りつけられた“ハママツ（浜
松製作所）”製の赤外線（８９０ｎｍ）発光ダイオード
（ＬＥＤ）、Ｎｏ．Ｌ２６９０である。この場合、吸水
帯（９６０ｎｍ）が干渉しないように、波長（８９０ｎ
ｍ）が選定される。回路は図７に示されている。電流は
トリム・ポテンシオメータによって、１００ｍＡと３．
６ｍＡとの間で調整でき、従って検出器の電圧は０〜１
０ボルトでスケーリングされることになる。
サンプリングされたプロセス流の入口−出口通路の一部
として、電磁駆動アセンブリ４２のための（密封され
た）ハウジング１２０が使用されるということも明らか
であろう。各々の光源１６及び２０は、前述のように、
光ファイバケーブル内に取りつけられた“ハママツ（浜
松製作所）”製の赤外線（８９０ｎｍ）発光ダイオード
（ＬＥＤ）、Ｎｏ．Ｌ２６９０である。この場合、吸水
帯（９６０ｎｍ）が干渉しないように、波長（８９０ｎ
ｍ）が選定される。回路は図７に示されている。電流は
トリム・ポテンシオメータによって、１００ｍＡと３．
６ｍＡとの間で調整でき、従って検出器の電圧は０〜１
０ボルトでスケーリングされることになる。
【００２７】各検出器１８，２２は、好ましくは、大き
い感光面積をもつフオトダイオードである。好まれるの
は、約１００ｍｍ2 の感光面積をもつハママツ製のＳ２
２８１シリーズである。回路は図８に示されており、周
囲光の干渉を除去することを目的として、各々のフオト
ダイオードの前には、好ましくは長波長フィルタ（８５
０ｎｍのカットオフ、図示せず）が置かれているという
ことも記載しておくことができる。
い感光面積をもつフオトダイオードである。好まれるの
は、約１００ｍｍ2 の感光面積をもつハママツ製のＳ２
２８１シリーズである。回路は図８に示されており、周
囲光の干渉を除去することを目的として、各々のフオト
ダイオードの前には、好ましくは長波長フィルタ（８５
０ｎｍのカットオフ、図示せず）が置かれているという
ことも記載しておくことができる。
【００２８】監視装置全体は、キャビネット１２０（図
９）の中に収納されている。キャビネットの扉には、オ
ペレータインターフェイスを構成するバー−ブラウン
（Ｂurr −Ｂrown）製のＴＭ２５００端末１２２が備わ
っている。このインターフェイスは、吸光度読取り値、
時間及び日付がスクリーン１２４で可視的に表示される
ようにコンピュータ回路のＲＳ２３２端子に接続されて
いる。設定点、制御点などを入力するために、ディジタ
ル式キーボードが用いられる。６つの機能キーによりオ
ペレータは制御パラメータを入力することができる。
９）の中に収納されている。キャビネットの扉には、オ
ペレータインターフェイスを構成するバー−ブラウン
（Ｂurr −Ｂrown）製のＴＭ２５００端末１２２が備わ
っている。このインターフェイスは、吸光度読取り値、
時間及び日付がスクリーン１２４で可視的に表示される
ようにコンピュータ回路のＲＳ２３２端子に接続されて
いる。設定点、制御点などを入力するために、ディジタ
ル式キーボードが用いられる。６つの機能キーによりオ
ペレータは制御パラメータを入力することができる。
【００２９】監視装置ハウジングの内部の比較的詳細で
はあるものの幾分か概略的な図が、図１０に示されてい
る。この図１０は、パイプラインの連結部、関連するバ
ルブなどの細部を図示している。透明なアクリル樹脂管
１２、ワイパー２６、基準トランスジューサアセンブリ
ＲＴ、サンプルトランスジューサアセンブリＳＴ、ワイ
パーに対する磁気駆動機構用ハウジング１２０及びステ
ッピングモータＭを含め、前に使用したものと同じ参照
番号文字が使用されている。
はあるものの幾分か概略的な図が、図１０に示されてい
る。この図１０は、パイプラインの連結部、関連するバ
ルブなどの細部を図示している。透明なアクリル樹脂管
１２、ワイパー２６、基準トランスジューサアセンブリ
ＲＴ、サンプルトランスジューサアセンブリＳＴ、ワイ
パーに対する磁気駆動機構用ハウジング１２０及びステ
ッピングモータＭを含め、前に使用したものと同じ参照
番号文字が使用されている。
【００３０】急速着脱コネクタ１３０が、本流パイプ１
０から３方弁１３２を通して又そこからユニオン継手１
３４を通して透明なパイプ１２までのサンプルの流れを
可能にしている。エルボ継手は図示されておらず、１３
６及び１３８といったその他の継手は詳細な説明を必要
としない。上述のように、ハウジング１２０は出口１４
０を包含している。さらに、出口にある圧力変換器（ト
ランスジューサ）１４２は、安全性についてシステムを
監視できるようにするばかりでなく監視システムが確実
に機能し続けるようにしている。
０から３方弁１３２を通して又そこからユニオン継手１
３４を通して透明なパイプ１２までのサンプルの流れを
可能にしている。エルボ継手は図示されておらず、１３
６及び１３８といったその他の継手は詳細な説明を必要
としない。上述のように、ハウジング１２０は出口１４
０を包含している。さらに、出口にある圧力変換器（ト
ランスジューサ）１４２は、安全性についてシステムを
監視できるようにするばかりでなく監視システムが確実
に機能し続けるようにしている。
【００３１】圧力変換器としては、０〜１００psig（０
〜９０ｍＶ）の範囲のオメガ エンジニアリング（Ｏme
ga Ｅngineering）社製の型式Ｐ×Ｃ３０２−１００Ｇ
Ｖが使用される。空気取入れ口１４４は、上記の出口連
結部で３方弁１４６と連結している。パイプ１２は、も
う１つの３方弁においてホース連結部１４８により排水
できる。
〜９０ｍＶ）の範囲のオメガ エンジニアリング（Ｏme
ga Ｅngineering）社製の型式Ｐ×Ｃ３０２−１００Ｇ
Ｖが使用される。空気取入れ口１４４は、上記の出口連
結部で３方弁１４６と連結している。パイプ１２は、も
う１つの３方弁においてホース連結部１４８により排水
できる。
【００３２】マイクロプロセッサ及びそれに関連する回
路の概略図が、図１１に示されている。ただし、ここで
は、便宜上、図１１を２枚の図面（図１１および図１
２）に分けて示すこととする。このような電子回路及び
比較器回路の基本的構成要素は以下のとおりである。 ＣＰＵ及びそれに付随する構成要素（８０Ｃ５２） １６ビットのＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換器及びＶ／Ｉ変換器
（ＡＤＣ７００，ＤＡＣ７０９，２Ｂ２３） 実時間クロック、バッテリバックアップを備えたカレン
ダ（７２４２１Ａ） ステッピングモータ駆動回路（ＳＡＡ１０４２） 圧力変換器回路（ＰＸ−３０２） フオトダイオード（ＯＰＡ２１１１） 外部１１５ＶＡＣ出口制御回路（ＤＭＰ６４０２Ａ） 光反射センサー回路（ＦＳ２−６０） 前述のことから、基本的に薄層厚みの監視装置は、さま
ざまな時点で起動されてＶR 及びＶS （電圧アナログ
値）の同時測定を行うことができると共に、ベールの法
則に基づき薄層厚みに比例するバイオフィルムの吸光度
として、表示のための電圧比較好ましくは logＶR − l
ogＶS を計算するということがわかるだろう。
路の概略図が、図１１に示されている。ただし、ここで
は、便宜上、図１１を２枚の図面（図１１および図１
２）に分けて示すこととする。このような電子回路及び
比較器回路の基本的構成要素は以下のとおりである。 ＣＰＵ及びそれに付随する構成要素（８０Ｃ５２） １６ビットのＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換器及びＶ／Ｉ変換器
（ＡＤＣ７００，ＤＡＣ７０９，２Ｂ２３） 実時間クロック、バッテリバックアップを備えたカレン
ダ（７２４２１Ａ） ステッピングモータ駆動回路（ＳＡＡ１０４２） 圧力変換器回路（ＰＸ−３０２） フオトダイオード（ＯＰＡ２１１１） 外部１１５ＶＡＣ出口制御回路（ＤＭＰ６４０２Ａ） 光反射センサー回路（ＦＳ２−６０） 前述のことから、基本的に薄層厚みの監視装置は、さま
ざまな時点で起動されてＶR 及びＶS （電圧アナログ
値）の同時測定を行うことができると共に、ベールの法
則に基づき薄層厚みに比例するバイオフィルムの吸光度
として、表示のための電圧比較好ましくは logＶR − l
ogＶS を計算するということがわかるだろう。
【００３３】さらに、基本的に、薄層の吸光度が予め定
められた最大値に達した時点で、ポンプ制御装置のＨＩ
設定点に相応する信号がコンピュータシステムにより出
力され、この時点で薄層を防止するための処理剤の供給
速度が増大する。この増大した供給速度は、ポンプのＬ
Ｏ設定点に相応する吸光度の値が達成されるまで続行さ
れ、その達成時点で、上記ポンプは、前述のように、
「オフ」条件か又は処理剤が予め定められた正常値で供
給される１つの条件のいずれかでありうる正常状態まで
復帰する。同様に、異なる状況下で薄層の厚みが蓄積さ
れる速度を決定するのに監視装置を用いることができる
ということも認識され、より高い又はより低い速度で処
理剤を供給するようそれ相応にポンプ制御装置を調整す
るのにこのような観察事実に依存することが可能であ
る。
められた最大値に達した時点で、ポンプ制御装置のＨＩ
設定点に相応する信号がコンピュータシステムにより出
力され、この時点で薄層を防止するための処理剤の供給
速度が増大する。この増大した供給速度は、ポンプのＬ
Ｏ設定点に相応する吸光度の値が達成されるまで続行さ
れ、その達成時点で、上記ポンプは、前述のように、
「オフ」条件か又は処理剤が予め定められた正常値で供
給される１つの条件のいずれかでありうる正常状態まで
復帰する。同様に、異なる状況下で薄層の厚みが蓄積さ
れる速度を決定するのに監視装置を用いることができる
ということも認識され、より高い又はより低い速度で処
理剤を供給するようそれ相応にポンプ制御装置を調整す
るのにこのような観察事実に依存することが可能であ
る。
【００３４】遭遇した細菌又はその他の原始生物の形状
に応じて、回転ワイパー又はクリーナ２６をその他のク
リーナで置換することも可能である。従って、薄層形成
物質がワイパー２６にこびりつきやすい糸状又はフィラ
メント状のものであることがわかった場合、Ｏリングを
備えた往復形管を用いることができ、このＯリングは、
バイパス管の壁上のスクラバー（洗浄器）として作用す
る。
に応じて、回転ワイパー又はクリーナ２６をその他のク
リーナで置換することも可能である。従って、薄層形成
物質がワイパー２６にこびりつきやすい糸状又はフィラ
メント状のものであることがわかった場合、Ｏリングを
備えた往復形管を用いることができ、このＯリングは、
バイパス管の壁上のスクラバー（洗浄器）として作用す
る。
【００３５】このＯリングを備えたスクラバーは、引込
んだ位置に保持でき、従って、上記Ｏリングは、ＶR の
測定が行われるとき基準光ビームから解放された状態に
ある。同様に、基準区分における薄層は、可能な場合、
例えば紫外線光又はＸ線などを用いて照射により除去す
ることが可能であり、或いは又この基準区分を、薄層を
除去するオゾン又は塩素の噴射により化学的に洗浄する
こともできる。
んだ位置に保持でき、従って、上記Ｏリングは、ＶR の
測定が行われるとき基準光ビームから解放された状態に
ある。同様に、基準区分における薄層は、可能な場合、
例えば紫外線光又はＸ線などを用いて照射により除去す
ることが可能であり、或いは又この基準区分を、薄層を
除去するオゾン又は塩素の噴射により化学的に洗浄する
こともできる。
【００３６】かくして、薄層を除去しかつＶR の測定を
行う際に清潔な基準区分を確立するために、この基準区
分は、さまざまな方法で洗浄され、浄化され、又は清掃
され得る。従って、「洗浄された（scrubbed）」又は
「洗浄用（scrubbing ）」という用語は、基準区分にお
いてバイパス又は分流管の内径と物理的に接触する機械
的スクラバー又は化学的スクラバー又は放射エネルギー
のスクラバーを網羅するべく包括的な意味で用いられて
いる。
行う際に清潔な基準区分を確立するために、この基準区
分は、さまざまな方法で洗浄され、浄化され、又は清掃
され得る。従って、「洗浄された（scrubbed）」又は
「洗浄用（scrubbing ）」という用語は、基準区分にお
いてバイパス又は分流管の内径と物理的に接触する機械
的スクラバー又は化学的スクラバー又は放射エネルギー
のスクラバーを網羅するべく包括的な意味で用いられて
いる。
【００３７】以上では本発明の好ましい実施態様につい
て開示してきたが、前述のことから、赤外線以外の光源
の代用ならびに薄層形成速度又は薄層厚みのアナログ値
を表示又は記録するためのその他の計算の代用といった
等価物を用いることも可能であるということが認識され
るであろ。。
て開示してきたが、前述のことから、赤外線以外の光源
の代用ならびに薄層形成速度又は薄層厚みのアナログ値
を表示又は記録するためのその他の計算の代用といった
等価物を用いることも可能であるということが認識され
るであろ。。
【図１】一部図解によりかつ一部概略的に表した本発明
の実施態様である。
の実施態様である。
【図２】ワイパー及びその制御装置の概略図である。
【図３】制御システムのダイヤグラムである。
【図４】吸光度測定値の累積値を示す図である。
【図５】ワイパーの組立て図である。
【図６】ワイパー用のモータ駆動式磁気駆動機構の概略
図である。
図である。
【図７】基準及びサンプルの発光体のための回路図であ
る。
る。
【図８】基準及びサンプルの光検出器のための回路図で
ある。
ある。
【図９】監視装置を収納するキャビネットの前面又は正
面図である。
面図である。
【図１０】監視装置ハウジングの内部の比較的詳細では
あるものの幾分か概略的な図である。
あるものの幾分か概略的な図である。
【図１１】監視回路の概略図である。
【図１２】図１１の続きを示す図である。
１０…パイプ又は導管 １２…透明なパイプ又は管の一区分 １４…異物の薄層 １６，２０…発光体 １８，２２…検出器 ２６…回転式ワイパー ３４…光源 ３６，３７…ワイパー ３８…ウインドゥ ４０…スピンドル ４２…電磁継手 ４３…シャフト ４５…光学反射センサー ４６…手動式押しボタン １００…ネジ １０２…フランジ １０４…フレーム形状のワイパー材料 １１２…リング磁石 １１３…内部円形駆動磁石 １１４…スピンドル １１６…フランジ １２０…ハウジング １２４…スクリーン １３０…急速着脱コネクタ １３２…３方弁 １４０…出口 １４２…圧力変換器 １４４…空気取入れ口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート エル．ウェットグローブ アメリカ合衆国，イリノイ 60190，ウィ ンフィールド ピー．オー．ボックス 464
Claims (9)
- 【請求項１】 流れる流体の本流を導く本流導管の内径
において蓄積された薄層の厚みを決定する方法におい
て、 プロセス流体のサンプル流を本流から分路させるため透
明な分流導管を使用する段階、 分流管の基準区分に基準の発光体及びそれに相対向する
光検出器を位置設定し、清浄な基準区分を確立すべく該
基準区分において感知できる全ての薄層を除去する段
階、 該基準区分の上流にサンプルの発光体及びそれに相対向
する検出器を位置設定する段階、 前記の２種の発光体がそれぞれサンプル光ビームと基準
光ビームとを同じ強度で発するように、共通の光源に前
記各発光体を接続する段階、 清浄な区分において基準区分が受容した光の電圧アナロ
グ値ＶR と、サンプルの検出器が受容した光の電圧アナ
ログ値ＶS とを同時に測定する段階、 吸光度（Ａbs）が予め定められた値に達するまでサンプ
ル区分における薄層の吸光度（Ａbs）の一尺度として l
ogＶR − logＶS を反復的に決定する段階、及び、 前記予め定められた値に達した時点で、薄層形成を妨げ
ることを目的として増大された速度で本流に対し薄層形
成防止剤を供給する段階を含む方法。 - 【請求項２】 分流導管の長さに沿って前後に動くよう
にサンプルの発光体及び検出器が支持されている請求項
１記載の方法。 - 【請求項３】 電圧測定値ＶS およびＶR がさまざまな
時点で反復的に求められ、前記薄膜形成防止剤の供給速
度は、許容可能な比較的低い吸光度（Ａbs）の値が達成
されるまで続けられ、その後は前記薄膜形成防止剤の供
給速度を下げる請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 流れる流体の本流を導く本流導管の内径
において蓄積された薄層の厚みを決定する方法におい
て、 プロセス流体のサンプル流を本流から分路させるため透
明な分流導管を使用する段階、 分流パイプの基準区分に基準の発光体及びそれに相対向
する光検出器を位置設定し、清浄な基準区分を確立すべ
く該基準区分において感知できる全ての薄層を洗浄する
段階、 基準区分の上流に、サンプルの発光体及びそれに相対向
する検出器を、導管の相対向する側に位置設定する段
階、 前記の２種の発光体がそれぞれサンプル光ビームと基準
光ビームとを同じ強度で導管を通って横方向に発するよ
うに、光ビームを前記各発光体に同時に伝送する段階、 清浄な区分において基準区分が受容した光の電圧アナロ
グ値ＶR と、サンプル検出器が受容した光の電圧アナロ
グ値ＶS とを同時に測定する段階、 許容できない薄層の厚みを表す予め定められた吸光度
（Ａbs）の値に達するまでサンプル区分における薄層の
吸光度（Ａbs）の一尺度として logＶR − logＶ S を決
定する段階、及び、 前記予め定められた値に達した時点で、薄層形成を妨げ
ることを目的として増大された速度で本流に対し薄層形
成防止剤を供給する段階を含む方法。 - 【請求項５】 電圧測定値ＶS 及びＶR がさまざまな時
点で反復的に求められ、前記薄膜形成防止剤の供給速度
は、許容可能な比較的低い吸光度（Ａbs）の値が達成さ
れるまで続けられ、その後は前記薄膜形成防止剤の供給
速度を下げる請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 流れる流体の本流を導く本流導管の内径
において蓄積された薄層の厚みを決定する方法におい
て、 プロセス流体のサンプル流を本流から分路させるため本
流導管に連結された透明な分流導管、 分流パイプの基準区分にある、光ビームを伝送するため
の基準発光体及びそれに相対向する基準光検出器、なら
びに基準区分において感知できる全ての薄層を分流ポン
プの内側から除去するための手段、 前記基準光検出器が受容した光の電圧アナログ値ＶR を
測定する手段、 前記基準区分の上流のサンプル区分にある、光ビームを
伝送するためのサンプル発光体及びそれに相対向するサ
ンプル光検出器、 前記サンプル光検出器が受容した光の電圧アナログ値Ｖ
S を測定するための手段、 前記基準発光体及びサンプル発光体がそれぞれ対応する
光ビームを発するように、前記の各発光体に接続された
光源、及び、 サンプル区分における薄層の厚みの一尺度としてＶR と
ＶS との間の差を比較する手段を含む装置。 - 【請求項７】 前記のＶR とＶS との差を比較する手段
は、サンプル区分におけるフィルムの吸光度（Ａbs）と
して logＶR − logＶS を計算し、該計算された吸光度
（Ａbs）の値を表示する手段を含む請求項６記載の装
置。 - 【請求項８】 薄層の厚みが減少するように処理剤を本
流に供給するためのポンプと、吸光度（Ａbs）の値が予
め定められた限界に達した時点でポンプ速度を増大させ
るための手段とをさらに有する請求項７記載の装置。 - 【請求項９】 両方の発光体に共通の光源が存在する請
求項６記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US754016 | 1991-09-03 | ||
| US07/754,016 US5185533A (en) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | Monitoring film fouling in a process stream with a transparent shunt and light detecting means |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05209725A true JPH05209725A (ja) | 1993-08-20 |
| JP2686026B2 JP2686026B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=25033124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4234543A Expired - Fee Related JP2686026B2 (ja) | 1991-09-03 | 1992-09-02 | 導管の内側に蓄積された薄層の厚みを決定する方法および装置 |
Country Status (10)
| Country | Link |
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