NL2006802C2

NL2006802C2 - A combined sensor-actuator system and method for detecting and / or combating attack on a surface.

Info

Publication number: NL2006802C2
Application number: NL2006802A
Authority: NL
Inventors: Doekle Reinder Yntema; Geert-Jan Witkamp
Original assignee: Stichting Wetsus Ct Excellence Sustainable Water Technology
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2012-11-20
Also published as: WO2012158038A1

Description

Gecombineerd sensor-actuator systeem en werkwijze voor het detecteren en/of bestrijden van aanslag op een oppervlakCombined sensor-actuator system and method for detecting and / or combating deposits on a surface

De uitvinding betreft een gecombineerd sensor-5 actuator systeem. Een dergelijk systeem is in het bijzonder geschikt voor het detecteren en/of bestrijden van aanslag op een oppervlak, meer in het bijzonder op een oppervlak van bijvoorbeeld een reactor, warmtewisselaar of leiding.The invention relates to a combined sensor-actuator system. Such a system is particularly suitable for detecting and / or combating deposits on a surface, more in particular on a surface of, for example, a reactor, heat exchanger or pipe.

Uit de praktijk is bekend dat veel oppervlakken 10 gevoelig zijn voor aanslag. Dit heeft bijvoorbeeld betrekking op aanslag van ijs, "scaling" of kalkaanslag, "fouling" en neerslaan van zouten. Hieronder wordt onder meer aanslag, aangroei, en aankorsting verstaan. Door aanwezigheid van aanslag loopt de effectiviteit van de 15 inrichting of proces als geheel terug. Het is eveneens uit de praktijk bekend om bijvoorbeeld ijs te verwijderen met behulp van een schraper. Ook is uit de praktijk bekend aanslag te bestrijden met behulp van het periodiek toevoegen van chemicaliën en/of het doorstromen of doorspoelen van het 20 systeem met het oppervlak waarop de aanslag aanwezig is of wordt verondersteld. Een dergelijke periodieke reinigingsactie kan op basis van verstreken tijd als ook op basis van een drukvalmeting of verminderde warmteoverdracht worden uitgevoerd. Dit heeft tot gevolg dat periodiek 25 maatregelen genomen dienen te worden waarbij een installatie, waarin een oppervlak waarop aanslag kan optreden, tijdelijk uit bedrijf wordt genomen. Zo kan het in geval van ijsvorming nodig zijn de installatie te gaan "opsmelten". Vervolgens dient een dergelijke installatie 30 weer opnieuw opgestart te worden.It is known from practice that many surfaces are susceptible to scale. This relates, for example, to deposits of ice, "scaling" or lime deposits, "fouling" and precipitation of salts. This includes, among other things, assessment, fouling and encroachment. The effectiveness of the device or process as a whole decreases due to the presence of an attack. It is also known from practice to, for example, remove ice with the aid of a scraper. It is also known from practice to combat attack by means of periodically adding chemicals and / or flowing through or flushing the system with the surface on which the attack is present or is assumed. Such a periodic cleaning action can be carried out on the basis of elapsed time as well as on the basis of a pressure drop measurement or reduced heat transfer. As a result, measures must be taken periodically whereby an installation in which a surface on which deposits can occur is temporarily taken out of operation. For example, in the event of ice formation it may be necessary to "melt" the installation. Such an installation must then be restarted.

Een doel van de uitvinding is bovengenoemde problemen tegen te gaan.An object of the invention is to counteract the above problems.

22

Dit doel wordt bereikt met behulp van het gecombineerde sensor-actuator systeem volgens de uitvinding, het systeem omvattende: - een sensormatrix aanbrengbaar op of aan een 5 oppervlak, - een op het oppervlak acteerbare actuator voor het bestrijden van de aanslag; en - met de sensormatrix werkzaam verbonden besturingsmiddelen geschikt voor het op basis van een 10 sensorsignaal detecteren van een locale aanslag en het aansturen van de actuator.This object is achieved with the aid of the combined sensor-actuator system according to the invention, the system comprising: - a sensor matrix mountable on or on a surface, - an actuator for controlling the stop; and - control means operatively connected to the sensor matrix, suitable for detecting a local stop on the basis of a sensor signal and for controlling the actuator.

Door een sensormatrix aan te brengen op of aan een oppervlak, waarbij dit oppervlak gevoelig kan zijn voor het vormen van een aanslag daarop, wordt bewerkstelligd dat 15 reeds in een vroeg stadium dergelijke aanslagvorming gedetecteerd kan worden. Door het voorzien van een matrix over het oppervlak kan deze vorming lokaal en daarbij reeds in een vroegtijdig stadium worden geconstateerd. Voorts is een actuator voorzien die geschikt is om deze gevormde 20 aanslag te bestrijden. Door deze lokale aanslag met behulp van de actuator te bestrijden kan deze in een vroegtijdig stadium met een betrekkelijk eenvoudige en korte activatie van de actuator de aanslag worden bestreden. Hiermee blijft de effectiviteit van de gehele inrichting behouden. Bij 25 voorkeur wordt de activering voor de bestrijding van de locaal gedetecteerde aanslag on-line uitgevoerd, eventueel tijdens bedrijf. Een bijkomend voordeel hiervan is dat aanslag bestrijding meer continu kan worden uitgevoerd, zodanig dat optredende pieken of dalen in de effectiviteit 30 van de totale inrichting of proces worden tegengegaan.By arranging a sensor matrix on or on a surface, whereby this surface can be sensitive to forming a stop thereon, it is achieved that such stop formation can be detected at an early stage. By providing a matrix over the surface, this formation can be detected locally and thereby at an early stage. Furthermore, an actuator is provided which is suitable for combating this formed stop. By combating this local attack with the aid of the actuator, the attack can be combated at an early stage with a relatively simple and short activation of the actuator. This preserves the effectiveness of the entire device. Preferably, the activation for controlling the locally detected attack is carried out on-line, possibly during operation. An additional advantage of this is that attack control can be carried out more continuously, such that occurring peaks or troughs in the effectiveness of the total device or process are prevented.

Verder bijkomende voordelen betreffen de afstemming in de tijd van de bestrijdende acties waardoor deze niet te vroeg (verlies chemicaliën, stilstand proces), of te laat (verlies 3 effectiviteit) worden uitgevoerd, of op te grote schaal (verlies effectiviteit) worden uitgevoerd.Further additional benefits relate to the coordination of the combat actions over time, as a result of which these are not carried out too early (loss of chemicals, standstill process), or too late (loss 3 effectiveness), or carried out on a large scale (loss effectiveness).

Een dergelijke inrichting waarbij de sensormatrix toepasbaar is betreft bijvoorbeeld een warmtewisselaar, 5 reactor, leiding of buis. De optredende aanslag betreft bijvoorbeeld ijs, "scaling" zoals kalkaanslag, "fouling" en op het oppervlak neergeslagen zouten zoals natriumchloride of een ander oplosbaar zout. Overigens behoren andere inrichtingen en andere soorten aanslag eveneens tot de 10 mogelijkheden.Such a device in which the sensor matrix can be used relates, for example, to a heat exchanger, reactor, pipe or tube. The attack that occurs is, for example, ice, "scaling" such as limescale, "fouling" and salts deposited on the surface such as sodium chloride or another soluble salt. Other devices and other types of attack are also possible.

Zo behoort het zelfs tot de mogelijkheden om ijsvorming op windmolens of vliegtuigvleugels te bestrijden. Overige voorbeelden van mogelijke toepassingen zijn detectie van precipitatie van zouten en toepassing in zogeheten 15 "Eutectic Freeze Crystallisation" of kristallisatie. Naast het voorkomen van kalkaanslag in een reactor kan dergelijke aanslag ook in een waterzuivering worden bestreden met het systeem volgens de uitvinding. Voorts behoort het tot de mogelijkheden om, bijvoorbeeld in geval van een koelend 20 oppervlak, de sensormatrix te integreren in een warmtegeleidende structuur of laag zodat de sensoren metingen uit kunnen voeren en de koeling naar het medium in de betreffende inrichting toe behouden blijft.For example, it is even possible to combat ice formation on wind turbines or aircraft wings. Other examples of possible applications are the detection of precipitation of salts and application in so-called "Eutectic Freeze Crystallization" or crystallization. In addition to preventing scale deposits in a reactor, such deposits can also be combatted in a water treatment plant with the system according to the invention. Furthermore, it is possible, for example in the case of a cooling surface, to integrate the sensor matrix into a heat-conducting structure or layer so that the sensors can take measurements and the cooling to the medium in the relevant device is maintained.

Een bijzonder bijkomend voordeel van het systeem 25 volgens de vinding is dat optredende aanslag lokaal kan worden bepaald en bij voorkeur ook lokaal kan worden bestreden. Bij voorkeur wordt hierbij op het meest kritische locale punt de aanslag bestreden om daarmee een effectieve bestrijding mogelijk te maken. Hierdoor kan op zeer 30 efficiënte wijze het gebruik van een minimale hoeveelheid energie worden opgetreden tegen de vorming van aanslag. Hiermee blijft de effectiviteit van de installatie waarvan het betreffende oppervlak een onderdeel uitmaakt zo optimaal 4 mogelijk behouden. Een verder bijkomend voordeel is dat de bestrijdende actie afgestemd kan worden op de lokale hoeveelheid aanslag en dat niet onnodig en/of te veel actie wordt uitgevoerd. Dit komt de algehele effectiviteit en 5 efficiency van de installatie ten goede.A particularly additional advantage of the system according to the invention is that occurring deposits can be determined locally and preferably also locally controlled. The attack is preferably fought at the most critical local point in order to make effective combat possible. As a result, the use of a minimal amount of energy can be prevented in a very efficient manner against the formation of deposits. In this way, the effectiveness of the installation of which the surface in question forms part is retained as optimally as possible. A further additional advantage is that the combat action can be tailored to the local amount of attack and that unnecessary and / or too much action is not taken. This benefits the overall effectiveness and efficiency of the installation.

Bij voorkeur wordt de sensormatrix gebruikt voor het detecteren van de aanslag en wordt vervolgens met de actuator de opgetreden lokale aanslag bestreden. Aanvullend of als alternatief behoort ook tot de mogelijkheden volgens 10 de vinding om de met de actuator een actie uit te voeren waarmee met behulp van de sensormatrix een responsmeting kan worden uitgevoerd om daarmee bijvoorbeeld de lokale aanslag te detecteren. Desgewenst behoort tot de mogelijkheden om de actuator nogmaals in te zetten voor het bestrijden van deze 15 aanslag.The sensor matrix is preferably used for detecting the stop and subsequently the local stop occurs with the actuator. Additionally or alternatively the possibilities according to the invention also include carrying out an action with the actuator with which a response measurement can be carried out with the aid of the sensor matrix in order, for example, to detect the local stop. If desired, it is possible to use the actuator again to combat this attack.

Optioneel kunnen de locale meetwaarden visueel worden weergegeven. Hierdoor wordt het bedrijven van de betreffende inrichting of het voeren van het proces verder verbeterd.Optionally, the local measurement values can be displayed visually. This further improves the operation of the device in question or the conduct of the process.

20 In een voordelige uitvoeringsvorm omvat de sensormatrix temperatuursensoren. Hiermee kunnen temperatuurgradiënten en/of temperatuurverschillen binnen de matrix worden bepaald en eventueel worden gevolgd in de tijd. Uit gedetecteerde veranderingen is op te maken of er 25 sprake is van een vorming van een aanslag. Vervolgens kan met de actuator deze aanslag worden bestreden.In an advantageous embodiment, the sensor matrix comprises temperature sensors. With this, temperature gradients and / or temperature differences within the matrix can be determined and possibly monitored over time. Detected changes make it possible to determine whether an attack has been formed. This attack can then be combated with the actuator.

Aanvullend, of als alternatief, kan de sensormatrix worden voorzien van geleidingsmeters, capacitieve sensoren, optische sensoren, druksensoren en/of 30 pH, ionselectieve elektroden.Additionally, or alternatively, the sensor matrix may be provided with conductivity meters, capacitive sensors, optical sensors, pressure sensors, and / or pH-selective electrodes.

In een voordelige uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvat de actuator verwarmingsmiddelen .In an advantageous embodiment according to the present invention, the actuator comprises heating means.

55

Door de actuator te voorzien van verwarmingsmiddelen behoort het tot de mogelijkheden om een hoeveelheid energie toe te voegen aan het oppervlak waarop de aanslag is ontdekt. Bij voorkeur is de actuator zodanig uitgevoerd dat 5 de energie toegevoerd kan worden ter plaatse van de gedetecteerde lokale aanslag. Hierdoor kan met een relatief kleine hoeveelheid energie de gedetecteerde aanslag worden bestreden op een zeer effectieve wijze.By providing the actuator with heating means, it is possible to add an amount of energy to the surface on which the stop has been discovered. The actuator is preferably embodied such that the energy can be supplied at the location of the detected local stop. As a result, the detected attack can be combated with a relatively small amount of energy in a very effective manner.

Bij voorkeur omvatten de verwarmingsmiddelen 10 elektrische verwarmingsmiddelen. Door het gebruik van elektriciteit kan lokaal een hoeveelheid energie aan een oppervlak worden toegeleverd. Het is gebleken dat hiermee een effectieve bestrijding van gedetecteerde lokale aanslag mogelijk is.The heating means 10 preferably comprise electric heating means. By using electricity, a quantity of energy can be supplied locally to a surface. It has been found that this makes it possible to effectively combat detected local attacks.

15 In een voordelige voorkeursuitvoering volgens de onderhavige uitvinding omvat de actuator een toevoerkanaal geschikt voor het naar het oppervlak voeren van een aanslagbestrijdend fluïdum.In an advantageous preferred embodiment according to the present invention, the actuator comprises a supply channel suitable for carrying a stop-fighting fluid to the surface.

Door ten minste één en bij voorkeur meer 20 toevoerkanalen te voorzien kan een aanslagbestrijdend fluïdum, bijvoorbeeld zuren, chemische bestrijdingsmiddelen etcetera, worden vervoerd naar bij voorkeur de positie van de gedetecteerde lokale aanslag. De kanalen worden bij voorkeur gevormd als zogeheten microkanalen.By providing at least one and preferably more supply channels, a stop-fighting fluid, for example acids, chemical pesticides, etc. can be transported to preferably the position of the detected local stop. The channels are preferably formed as so-called micro channels.

25 In een voordelige voorkeursuitvoering volgens de onderhavige uitvinding activeert de actuator een chemisch proces.In an advantageous preferred embodiment according to the present invention, the actuator activates a chemical process.

Een dergelijk chemisch proces heeft bijvoorbeeld betrekking op een elektrolyse proces zodanig dat reagentia 30 op een specifieke plaats gedoseerd kunnen worden. Op deze wijze kan bijvoorbeeld kalkaanslag lokaal worden verwijderd.Such a chemical process relates, for example, to an electrolysis process such that reagents can be dosed at a specific location. In this way, for example, scale deposits can be removed locally.

66

In een verder voordelige voorkeursuitvoering volgens de onderhavige uitvinding is de sensormatrix voorzien in/of aan een foliemateriaal.In a further advantageous preferred embodiment according to the present invention, the sensor matrix is provided in / or on a foil material.

Door de sensormatrix te voorzien in of aan een 5 foliemateriaal wordt bewerkstelligd dat een dergelijke sensormatrix op effectieve wijze vervaardigd kan worden en eveneens op een effectieve wijze aangebracht kan worden op een oppervlak. Door gebruik te maken van een warmtegeleidend foliemateriaal, bijvoorbeeld een metaal, behoort toepassing 10 in of op een koelend of verwarmend oppervlak eveneens tot de mogelij kheden.By providing the sensor matrix in or on a foil material, it is achieved that such a sensor matrix can be manufactured in an effective manner and can also be applied to a surface in an effective manner. By using a heat-conducting foil material, for example a metal, application in or on a cooling or heating surface is also possible.

Bij voorkeur omvat het foliemateriaal ten minste een deel van de actuator. Op deze wijze kan een gecombineerde sensor-actuator systeem volgens de vinding op 15 effectieve wijze worden voorzien door deze gecombineerd te vervaardigen en bij voorkeur ook gecombineerd aan te brengen op het oppervlak.The film material preferably comprises at least a part of the actuator. In this way a combined sensor-actuator system according to the invention can be provided in an effective manner by manufacturing it in combination and preferably also applying it in combination to the surface.

Door de sensor-actuator integraal te voorzien met het foliemateriaal kan de productie hiervan relatief 20 eenvoudig worden opgeschaald. Hierdoor wordt een kosteneffectieve vervaardiging mogelijk waardoor de mogelijke toepassing in de praktijk wordt vergroot. Desgewenst is ook een combinatie van printen/drukken en anderszins opbrengen van componenten mogelijk. Zo kunnen de 25 elektronische onderdelen (bijvoorbeeld sensoren en actuatoren) worden meegedrukt of in een later stadium worden geassembleerd.By providing the sensor-actuator integrally with the foil material, its production can be relatively easily scaled up. This makes a cost-effective manufacture possible, thereby increasing the possible application in practice. If desired, a combination of printing / printing and otherwise applying components is also possible. The electronic components (for example sensors and actuators) can thus be pressed along or assembled at a later stage.

De uitvinding heeft verder betrekking op een folie voorzien van een gecombineerd sensor-actuator systeem zoals 30 bovenstaand beschreven.The invention further relates to a foil provided with a combined sensor-actuator system as described above.

Een dergelijke folie biedt gelijke effecten en voordelen als beschreven voor het sensor-actuator systeem. Door het gebruik van de folie kan het gecombineerde sensor- 7 actuator systeem op betrekkelijk eenvoudige wijze worden geproduceerd en bij voorkeur ook op eenvoudige manier worden aangebracht op het oppervlak of daar zelfs onderdeel van uitmaken.Such a foil offers the same effects and advantages as described for the sensor-actuator system. By using the foil, the combined sensor-actuator system can be produced in a relatively simple manner and preferably also be applied in a simple manner to the surface or even form part of it.

5 De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voorzien van sensor-actuator systeem zoals bovenstaand beschreven.The invention also relates to a device provided with a sensor-actuator system as described above.

Een dergelijke inrichting biedt gelijke effecten en voordelen als beschreven voor het gecombineerde sensor-10 actuatorsysteem en/of de folie. Een dergelijke inrichting omvat bij voorkeur ten minste één van een warmtewisselaar, verwarmingsketel, waterleiding en reactor.Such a device offers the same effects and advantages as described for the combined sensor-actuator system and / or the foil. Such a device preferably comprises at least one of a heat exchanger, heating boiler, water pipe and reactor.

De uitvinding heeft voorts tevens betrekking op een werkwijze voor het detecteren en/of bestrijden van 15 aanslag op of aan een oppervlak, omvattende het voorzien van een sensor-actuator systeem zoals bovenstaand beschreven.The invention furthermore also relates to a method for detecting and / or combating stop on or on a surface, comprising providing a sensor-actuator system as described above.

Een dergelijke werkwijze biedt dezelfde voordelen en effecten als bovenstaand beschreven voor het gecombineerde sensor-actuator systeem, de folie en/of de 20 inrichting.Such a method offers the same advantages and effects as described above for the combined sensor-actuator system, the foil and / or the device.

In een voordelige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de vinding wordt met de actuator een signaal gegeven dat vervolgens met de sensormatrix als respons wordt gemeten om daarmee een lokale aanslag te detecteren. Hiermee kan op 25 effectieve wijze lokaal de aanslag worden gedetecteerd. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om na een korte warmtetoevoer de locale temperatuurstijging te meten om een indicatie van de thermische constante te bepalen. Deze constante kan als maat worden gebruikt voor het bepalen of aanslag, en in 30 welke mate, aanwezig is. Optioneel is het mogelijk om vervolgens de actuator nogmaals te gebruiken voor het bestrijden van de gedetecteerde aanslag.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, a signal is given with the actuator which is subsequently measured with the sensor matrix as a response to thereby detect a local attack. With this, the stop can be detected locally in an effective manner. For example, after a short heat supply, it is possible to measure the local temperature rise to determine an indication of the thermal constant. This constant can be used as a measure for determining whether scale is present and to what extent. Optionally, it is then possible to use the actuator again to combat the detected attack.

88

Verdere voordelen, kenmerken en details van de uitvinding worden toegelicht aan de hand van voorkeursuitvoeringsvormen daarvan, waarbij wordt verwezen naar de bijgevoegde tekeningen: 5 - figuur 1, een schematische weergave van het sensor systeem volgens de vinding; - figuur 2, een overzicht van gebruikte elektrische onderdelen uit het systeem van figuur 1; - figuur 3, een visualisatie van een 10 temperatuurprofiel; - figuur 4, een schematisch overzicht van een matrix van het systeem uit figuur 1; en - figuur 5, een schematisch overzicht van een mogelijke uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de vinding.Further advantages, features and details of the invention are elucidated on the basis of preferred embodiments thereof, wherein reference is made to the accompanying drawings: figure 1, a schematic representation of the sensor system according to the invention; figure 2, an overview of used electrical parts from the system of figure 1; figure 3, a visualization of a temperature profile; figure 4, a schematic overview of a matrix of the system of figure 1; and figure 5 shows a schematic overview of a possible embodiment of the device according to the invention.

15 Een sensorsysteem 2 (figuur 1 en 2) omvat een folie 4 waarop een koperlaag 6 als deklaag is aangebracht. Gebruik van andere materialen als deklaag, zoals andere metalen of kunststof, behoort volgens de vinding eveneens tot de mogelijkheden. Schakelingen kunnen desgewenst worden 20 ingebed in een meerlaags-folie materiaal. De getoonde uitvoeringsvorm met koperlaag 6 is uitermate geschikt gebleken voor toepassing bij een warmtewisselaar in verband met de goede warmtegeleiding.A sensor system 2 (figures 1 and 2) comprises a foil 4 on which a copper layer 6 is applied as a cover layer. Use of other materials as a covering layer, such as other metals or plastic, is also possible according to the invention. Circuits can, if desired, be embedded in a multi-layer film material. The shown embodiment with copper layer 6 has proved to be extremely suitable for use with a heat exchanger in connection with good heat conduction.

In de getoonde uitvoeringsvorm is op koperlaag 6 25 een aantal sensoren 8 aangebracht. Voorts zijn metalen actuatoren 10 op of in folie 4 aangebracht. Actuatoren 10 zijn via openingen 12 verbonden met de andere zijde van folie 4 en worden op deze wijze bijvoorbeeld aangestuurd.In the embodiment shown, a number of sensors 8 are provided on copper layer 6. Metal actuators 10 are furthermore arranged on or in foil 4. Actuators 10 are connected via openings 12 to the other side of foil 4 and are, for example, controlled in this way.

Een uitleeseenheid 14 leest sensoren 8 uit en via regelaar 30 16 worden actuatoren 10 aangestuurd, bijvoorbeeld via eenzelfde datalijn. In een voordelige voorkeursuitvoeringsvorm leest eenheid 14 sensoren 8 in een specifieke sequentie uit. Bij toepassing op een matrix 18 van temperatuursensoren 9 kan hiermee een visualisatie 20 (figuur 3) van een oppervlak van een inrichting, bijvoorbeeld van een warmtewisselaar, worden gerealiseerd.A read-out unit 14 reads out sensors 8 and actuators 10 are controlled via controller 30, for example via the same data line. In an advantageous preferred embodiment, unit 14 reads sensors 8 in a specific sequence. When applied to a matrix 18 of temperature sensors 9, a visualization 20 (Figure 3) of a surface of a device, for example of a heat exchanger, can hereby be realized.

In een getoonde uitvoeringsvorm van een 5 sensormatrix 22 (figuur 4) volgens de vinding zijn de afzonderlijke sensoren 24 verbonden met de aarde A, eventueel hiervoor onderling verbonden. Matrix 22 wordt voorzien van vermogen door de zogeheten "power MUX array"-component 26. Meetdata wordt uitgelezen door uitleeseenheid 10 ("read/drive MUX") 28. In de getoonde uitvoeringsvorm is het gehanteerde uitgangsvoltage zo'n 2,5 Volt bij 0°C. In een mogelijke uitvoeringsvorm is een zogeheten MOSFET schakelaar 30 (figuur 5) voorzien voor het activeren van een verwarmingselement 32, waarbij de "gate treshold" van 15 schakelaar 30 in de getoonde uitvoeringsvorm 2,5 Volt bedraagt. Gedurende de uitlezing is de verwarming 32 uitgeschakeld. Tijdens het verwarmen wordt een Voltage van zo'n 5 Volt vanuit eenheid 28 gevoerd naar schakelaar 30 voor activatie daarvan. Component 26 stuurt stroom met 20 behulp van een halfgeleider schakelaar die door de regelaar wordt aangestuurd. Eenheid 28 analyseert de ontvangen meetdata met behulp van AD-omzetters die door de regelaar worden uitgelezen. Desgewenst wordt verwarming 32 van voeding voorzien vanuit eenheid 28. Het zal duidelijk zijn 25 dat andere uitvoeringsvormen volgens de vinding eveneens tot de mogelijkheden behoren.In a shown embodiment of a sensor matrix 22 (Figure 4) according to the invention, the individual sensors 24 are connected to the ground A, possibly interconnected for this purpose. Matrix 22 is supplied with power by the so-called "power MUX array" component 26. Measurement data is read out by read-out unit 10 ("read / drive MUX") 28. In the embodiment shown, the output voltage used is about 2.5 Volts at 0 ° C. In a possible embodiment, a so-called MOSFET switch 30 (FIG. 5) is provided for activating a heating element 32, the "gate threshold" of switch 30 in the embodiment shown being 2.5 volts. The heating 32 is switched off during the read-out. During heating, a voltage of about 5 volts is supplied from unit 28 to switch 30 for activation thereof. Component 26 controls current with the aid of a semiconductor switch that is controlled by the controller. Unit 28 analyzes the received measurement data with the aid of AD converters read out by the controller. If desired, heating 32 is supplied with power from unit 28. It will be clear that other embodiments according to the invention are also possible.

Volgens de vinding zijn diverse combinaties van sensoren en actuatoren mogelijk. Onderstaande tabellen vermelden een aantal mogelijke, onderling combineerbare, 30 varianten. Hierbij wordt opgemerkt dat volgens de vinding ook andere combinaties, sensoren en/of actuatoren gebruikt kunnen worden.According to the invention, various combinations of sensors and actuators are possible. The tables below list a number of possible, mutually combinable, 30 variants. It is noted here that according to the invention other combinations, sensors and / or actuators can also be used.

1010

Tabel: SensorTable: Sensor

Sensor Sensor element Actie Toepassingsvoorbeeld type_Sensor Sensor element Action Application example type_

Tempe- Resistor, Weerstand is maat voor Ijsdetectie, ratuur temp. afhank. temperatuur temperatuurprofiel weerstandTempe Resistor, Resistance is measure for Ice Detection, rature temp. dependent temperature temperature profile resistance

Geïntegreerd Uitsturen van een Ijsdetectie, circuit Voltage, of digitale temperatuurprofiel uitlezingIntegrated Output of an Ice detection, circuit Voltage, or digital temperature profile reading

Thermokoppel Uitlezing Voltage Ijsdetectie, verschil temperatuurprofielThermocouple Reading Voltage Ice detection, difference in temperature profile

Stromingsmeter Stroming en Ijsdetectie, stromingsprofiel temperatuurprofielFlow meter Flow and Ice detection, flow profile temperature profile

Geleiding Electroden Impedantie meting (AC Chemische compositie, or DC) ijsdetectieConduction Electrodes Impedance measurement (AC Chemical composition, or DC) ice detection

Capaci- Geïsoleerde Toepassing van AC Chemische detectie, tief electrode potentieel, capaciteit "scaling" detectie, tussen electrode kan ijsdetectie worden uitgelezenCapaci-Insulated Application of AC Chemical detection, high electrode potential, capacity "scaling" detection, ice detection can be read between the electrodes

Optisch LED and Lichttransmissie wordt "Scaling" detectie optische gedetecteerd detectorOptical LED and Light transmission becomes "Scaling" detection optical detected detector

Druk Microfoon,druk Druk (verschil) "Scaling" ijs, sensor detectie in combinatie luchtbellen detectie met geluidsbronPressure Microphone, pressure Pressure (difference) "Scaling" ice, sensor detection in combination air bubble detection with sound source

Tabel: ActuatorTable: Actuator

Actuator Actuator Actie Toepassingsvoorbeeld type elementActuator Actuator Action Application example element type

Thermisch Resistor/weer- Door toepassing van Smelten van ijs, locale stand elektrisch vermogen temperatuur-verandering wordt het element van het medium, smelten verwarmd of oplossen van zouten of organische stoffenThermal Resistor / weather - By applying Melting of ice, local position electrical power temperature change, the element of the medium, melting is heated or dissolving of salts or organic substances

Electro- Bare/kale Door toepassing van Verandering chemische lyse electrodes elektrisch vermogen samenstelling bij treedt een chemische interface. Vrij chloor, reactie op koper.Electrical / bare By applying Change chemical lysis electrodes electrical power composition a chemical interface enters. Free chlorine, reaction to copper.

Licht LED/anders Door toepassing van Visualisatie van meet- vermogen licht de resultaten, meer activatieplek in kleuren mogelijk bepaalde kleur op UV LED Toepassen vermogen zal Desinfectie UVstraling verschaffenLight LED / other By applying Visualization of measuring power light the results, more activation place in colors possible certain color on UV LED Applying power will provide UV radiation Disinfection

Geluid Piezo/anders Toepassing beweging, "Scaling" verwijdering, sonische energie interface mixenSound Piezo / other Application movement, "Scaling" removal, sonic energy interface mixing

Thermisch Verwarming, Detectie van uitlees- warmteverliezen: inrichting stroomsnelheid.Thermal Heating, Detection of read-out heat losses: flow rate design.

Detectie van warmte pulssnelheid: medium detectie etc.Detection of heat pulse rate: medium detection etc.

1111

Een verder voorbeeld van een mogelijke toepassing is gelegen op het gebied van smeltkristallisatie, waarbij een organische smelt (denk aan gesmolten boter) 5 uitkristalliseert. Indien de kristallisatie in suspensievorm wordt beoogd is aangroei van gestolde smelt op de warmtewisselaar ongewenst. Op deze wijze behoren toepassingen met organische stoffen, of zouten waarvan de oplosbaarheid sterk afneemt met de temperatuur 10 (ammoniumnitraat, natriumsulfaat etc.) tot de mogelijkheden.A further example of a possible application is in the field of melt crystallization, in which an organic melt (such as melted butter) crystallizes out. If the crystallization in suspension form is envisaged, growth of solidified melt on the heat exchanger is undesirable. In this way applications with organic substances, or salts whose solubility greatly decreases with temperature (ammonium nitrate, sodium sulfate, etc.) are possible.

Voor het meten van een vervuiling etc. wordt een sensormatrix 18,22 uitgelezen. Hiermee wordt informatie over de locale vervuiling etc. verkregen. Bij voorkeur wordt vervolgens met behulp van locale actuatoren 10 de vervuiling 15 etc. bestreden om op deze wijze locaal de gewenste actie uit te voeren. Een dergelijke locale detectie en bestrijding resulteert in een effectieve en efficiënte bedrijfsvoering.For measuring a contamination, etc., a sensor matrix 18.22 is read. With this information about the local pollution etc. is obtained. Preferably, the contamination 15, etc. is subsequently fought with the aid of local actuators 10 in order to locally perform the desired action in this manner. Such local detection and control results in effective and efficient operational management.

De onderhavige uitvinding is geenszins beperkt tot de bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. De 20 gevraagde rechten worden bepaald door het navolgende conclusies binnen de strekkingen waarvan veel modificaties denkbaar zijn. Zo behoort het tevens tot de mogelijkheden om het gecombineerde sensor-actuator systeem in te zetten voor het (indicatief) meten van vloeistofstromen, bijvoorbeeld op 25 basis van temperatuur of geleidbaarheid. Hierbij kan op voordelige wijze gebruik worden gemaakt van een uitvoering gebaseerd op de folie zoals bovenstaand beschreven.The present invention is by no means limited to the above described preferred embodiments thereof. The rights requested are determined by the following claims within the scope of which many modifications are conceivable. It is thus also possible to use the combined sensor-actuator system for the (indicative) measurement of liquid flows, for example on the basis of temperature or conductivity. Use can advantageously be made here of an embodiment based on the foil as described above.

Claims

A combined sensor-actuator system for detecting and / or combating abrasion on a surface, comprising: - a sensor matrix mountable on or on the surface, - a surface-actuating actuator for combating the abutment; and 10. control means operatively connected to the sensor matrix, suitable for detecting a local stop on the basis of a sensor signal and for controlling the actuator.

A combined sensor-actuator system according to claim 1, wherein the sensor matrix comprises temperature sensors.

3. Combined sensor-actuator system according to claim 1 or 2, wherein the sensor matrix is provided with one or more sensors from the group of conductivity meters, capacitive sensors, optical sensors, pressure sensors and / or pH-selective electrodes.

A combined sensor-actuator system according to claim 1, 2 or 3, wherein the actuator comprises heating means.

5. Combined sensor-actuator system as claimed in claim 4, wherein the heating means comprise electric heating means.

A combined sensor-actuator system according to one or more of the preceding claims, wherein the actuator comprises a supply channel suitable for carrying a stop-fighting fluid to the surface. 5

A combined sensor-actuator system according to one or more of the preceding claims, wherein the actuator comprises activation means for activating a chemical process. 10

A combined sensor-actuator system according to one or more of the preceding claims, wherein the sensor matrix is provided in or on a foil material.

A combined sensor-actuator system according to one or more of the preceding claims, wherein the foil material comprises at least a part of the actuator.

10. Film provided with a sensor-actuator system 20 according to one or more of the preceding claims.

Device provided with a sensor-actuator system according to one or more of claims 1-9.

The device of claim 11, wherein the device comprises at least one of a heat exchanger, boiler, water pipe, and reactor.

13. Method for detecting and / or combating scale on or on a surface, comprising providing a sensor-actuator system according to one or more of claims 1-9.

A method according to claim 13, wherein a signal is given with the actuator and subsequently a response is measured with the sensor matrix for detecting the stop. 5