RU2743071C2 - Контроль обработки промышленных вод при помощи формирования цифровых изображений - Google Patents
Контроль обработки промышленных вод при помощи формирования цифровых изображений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2743071C2 RU2743071C2 RU2019101799A RU2019101799A RU2743071C2 RU 2743071 C2 RU2743071 C2 RU 2743071C2 RU 2019101799 A RU2019101799 A RU 2019101799A RU 2019101799 A RU2019101799 A RU 2019101799A RU 2743071 C2 RU2743071 C2 RU 2743071C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- industrial water
- water supply
- supply system
- deposit
- Prior art date
Links
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 title claims abstract description 125
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 29
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 198
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 68
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 24
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 18
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical group [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 64
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 18
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 13
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 12
- 238000003380 quartz crystal microbalance Methods 0.000 description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 12
- CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N lawrencium atom Chemical compound [Lr] CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 10
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000000701 chemical imaging Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 3
- UBAXRAHSPKWNCX-UHFFFAOYSA-N diallyl trisulfide Chemical compound C=CCSSSCC=C UBAXRAHSPKWNCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N chloralodol Chemical compound CC(O)(C)CC(C)OC(O)C(Cl)(Cl)Cl QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000961 QCM-D Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920004738 ULTEM® Polymers 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002519 antifouling agent Substances 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013501 data transformation Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- RMKCQUWJDRTEHE-UHFFFAOYSA-N diallyl tetrasulfane Natural products C=CCSSSSCC=C RMKCQUWJDRTEHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004989 laser desorption mass spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 229920003055 poly(ester-imide) Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000006163 transport media Substances 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- -1 tungsten halogen Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/008—Monitoring fouling
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F18/00—Pattern recognition
- G06F18/20—Analysing
- G06F18/24—Classification techniques
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/10—Image acquisition
- G06V10/12—Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
- G06V10/14—Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
- G06V10/147—Details of sensors, e.g. sensor lenses
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/20—Image preprocessing
- G06V10/22—Image preprocessing by selection of a specific region containing or referencing a pattern; Locating or processing of specific regions to guide the detection or recognition
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/40—Extraction of image or video features
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
- C02F2101/203—Iron or iron compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/02—Temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Multimedia (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Evolutionary Biology (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Ecology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу контроля и анализа отложения в системе промышленного водоснабжения. Заявленный способ анализа отложения на подложке, находящейся в контакте с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения, включает нагрев подложки в то время, когда подложка находится в контакте с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения, до температуры выше температуры промышленной воды с образованием тем самым отложения на подложке; создание серии цифровых изображений подложки в то время, когда подложка находится в контакте с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения; выявление элемента отложения на каждом из серии цифровых изображений подложки; и анализ элемента отложения на каждом из серии цифровых изображений подложки для определения характера изменения образования отложения на подложке в системе промышленного водоснабжения. Технический результат - повышение эффективности контроля систем промышленного водоснабжения с целью сведения к минимуму или предотвращения отложений (минеральных или любых других) на теплообменных поверхностях в рамках плана работ по эксплуатации и/или обработке систем промышленного водоснабжения. 19 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.
Description
[0001] Настоящая заявка является международной (то есть PCT) заявкой, в которой испрашивается приоритет предварительной заявки на патент США с серийным номером 62/364,138, поданной 19 июля 2016 г., раскрытие которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ
[0002] Поддержание теплообменных поверхностей в рабочем состоянии без отложений в водопроводных системах, более конкретно в системах промышленного водоснабжения, например, в системах водяного охлаждения и в системах водяного отопления, является важной задачей в поисках оптимальных решений по достижению максимальной эффективности использования энергетических ресурсов. Минеральные отложения, прежде всего соли кальция и более конкретно карбонат кальция, могут находиться в виде накипи или загрязнения. В общем случае, образование накипи является следствием осаждения неорганических солей на поверхностях оборудования, а загрязнение является следствием отложения взвешенных в жидкости нерастворимых частиц. Контроль систем промышленного водоснабжения с целью сведения к минимуму или предотвращения отложений (минеральных или любых других) на теплообменных поверхностях может предоставить информацию, которая может быть использована для улучшения или по меньшей мере для поддержания эффективности в рамках плана работ по эксплуатации и/или обработке систем промышленного водоснабжения.
[0003] Отложение биопленки на теплообменных поверхностях также может привести к неэкономичности в системах промышленного водоснабжения. К примеру, в сравнении с минеральным отложением, отложение биопленки обычно проявляет в 4-5 раз более сильные теплоизоляционные свойства, чем минеральное отложение. В общем случае биопленки являются слизистыми, и микроорганизмы, вызывающие образование биопленки, могут составлять лишь небольшую часть состава такой биопленки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Изобретение направлено на использование формирования цифровых изображений подложки для анализа отложения в системе промышленного водоснабжения. В некоторых вариантах осуществления изобретения используется формирование цифровых изображений подложки для определения термического сопротивления подложки, которое может быть использовано для установления соотношения с термическим сопротивлением, которое может быть следствием отложения.
[0005] Предложен способ анализа отложений на подложке, контактирующей с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения. Способ включает создание цифрового изображения подложки в то время, когда подложка находится в контакте с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения. Определяется интересующий участок на цифровом изображении подложки. На интересующем участке на цифровом изображении подложки выявляется элемент отложения. Производится анализ элемента отложения на интересующем участке на цифровом изображении подложки.
[0006] Предложен способ анализа отложений на подложке, контактирующей с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения способ включает нагрев подложки в то время, когда подложка находится в контакте с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения, для образования отложения на подложке. Создается серия цифровых изображений подложки в то время, когда подложка находится в контакте с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения. Определяется интересующий участок в серии цифровых изображений подложки. Выявляется элемент отложения на интересующем участке в серии цифровых изображений подложки. Анализируется элемент отложения на интересующем участке в серии цифровых изображений подложки для определения характера изменения отложения на подложке в системе промышленного водоснабжения.
[0007] Предложена система контроля отложений в системе промышленного водоснабжения. Система содержит проточный канал для текучей среды с оптическим доступом. Нагретая подложка выполнена с возможностью контакта с промышленной водой, имеющейся в проточном канале для текучей среды. Камера выполнена с возможностью захватывать цифровые изображения подложки в то время, когда она находится в проточном канале для текучей среды. Множество датчиков температуры выполнено с возможностью измерения градиента температуры по всей нагретой подложке.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0008] На фиг. 1 проиллюстрировано схематическое изображение варианта осуществления системы, которая может быть использована для осуществления способа, описанного в данном документе.
[0009] На фиг. 2 проиллюстрировано перспективное объемное изображение части системы с пространственным разделением деталей, которая может быть использована для осуществления способов, описанных в данном документе.
[0010] На фиг. 3. проиллюстрировано схематическое изображение системы с частичным пространственным разделением деталей, которая может быть использована для осуществления способов, описанных в данном документе.
[0011] На фиг. 4 проиллюстрированы примеры изображений, устанавливающих отличие отложения кальция от отложения марганца и железа.
[0012] На фиг. 5 проиллюстрированы примеры изображений, соответствующих снижению теплопередачи, отслеживаемой в виде графика, и данные изображений с уменьшенным отложением на подложке в соответствии со способом, описанным в данном документе.
[0013] На фиг. 6 проиллюстрирован пример полученных сгруппированных данных изображений на подложке, собранных с течением времени в соответствии со способом, описанным в данном документе.
[0014] На фиг. 7 проиллюстрированы примеры изображений, соответствующих отслеживаемым в виде графика данным по снижению теплопередачи и данным изображений с уменьшенным отложением на подложке в соответствии со способом, описанным в данном документе, при этом удаление отложения наблюдается по снижению показателя рН промышленной воды.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0015] Изобретение направлено на использование формирования цифровых изображений подложки для анализа отложений в системе промышленного водоснабжения. В некоторых вариантах осуществления изобретения используется формирование цифровых изображений подложки для определения термического сопротивления подложки, которое может быть использовано для установления соотношения с термическим сопротивлением, которое может быть следствием отложения.
[0016] Предложен способ анализа отложений на подложке, контактирующей с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения. Способ включает создание цифрового изображения подложки в то время, когда подложка находится в контакте с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения. Определяется интересующий участок на цифровом изображении подложки. Выявляется элемент отложения на интересующем участке на цифровом изображении подложки. Анализируется элемент отложения на интересующем участке на цифровом изображении подложки.
[0017] Предложен способ анализа отложений на подложке, контактирующей с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения. В некоторых вариантах осуществления изобретения способ включает нагрев подложки в то время, когда подложка находится в контакте с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения, для образования отложения на подложке. Создается серия цифровых изображений подложки в то время, когда подложка находится в контакте с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения. Определяется интересующий участок в серии цифровых изображений подложки. Выявляется элемент отложения на интересующем участке в серии цифровых изображений подложки. Анализируется элемент отложения на интересующем участке в серии цифровых изображений подложки для определения характера изменения отложения на подложке в системе промышленного водоснабжения.
[0018] Предложены системы и способы анализа отложений на подложке, контактирующей с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения. В некоторых вариантах осуществления изобретения способ представляет собой способ количественной оценки отложений на подложке, контактирующей с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения. Формулировки «анализ», «определение», «синтез» и «количественная оценка» и связанная с ними терминология (например, сопряженные формы) в данном документе используются для описания аспектов способов, при этом «анализ» включает «количественную оценку», «определение» и «синтез», все из которых являются подвариантами анализа. Термин «подложка», «образец» и аналогичные термины следует понимать как включающий в себя «или их часть».
[0019] Предложена система контроля отложений в системе промышленного водоснабжения. Система содержит проточный канал для текучей среды с оптическим доступом. Нагреваемая подложка выполнена с возможностью контакта с промышленной водой, имеющейся в проточном канале для текучей среды. Камера выполнена с возможностью захватывать цифровые изображения подложки в то время, когда подложка находится в проточном канале для текучей среды. Множество датчиков температуры выполнено с возможностью измерения градиента температуры по всей нагретой подложке.
[0020] Иллюстративный вариант осуществления системы для контроля отложений в системе промышленного водоснабжения проиллюстрирован на фиг. 1 и 2. Система содержит, помимо всего прочего, корпус 100 зонда с проточным каналом 101 для входа и выхода текучей среды. Нагревательный элемент 103 установлен на опорное тело с низкой теплопроводностью. Нагревательный элемент 103 может быть нагревательным элементом патронного типа, керамическим, слюдяным или любым из множества нагревательных устройств. Подложка 105 с одной стороны находится в прямом контакте с нагревательным элементом 103, а с другой стороны с жидкостью (например, промышленной водой), протекающей через проточный канал 101 и контактирующей с поверхностью подложки 105. Подложка 105 может быть отдельной деталью или, например, неотъемлемой частью оборудования, которое образует проточный канал 101. В некоторых вариантах осуществления системы подложка выполнена из подходящего металла, сплава или керамического материала. Подложка может быть выполнена имеющей заданное пользователем качество обработки поверхности и/или шероховатость.
[0021] Нагревательный элемент 103 и подложка 105 могут быть установлены с использованием, например, опоры 104 с низкой теплопроводностью. Предпочтительно, опора 104 вставляется в корпус 100 зонда таким образом, что поверхность подложки 105 (т.е. поверхность 105а) расположена заподлицо с проточным каналом 101. В проиллюстрированном варианте осуществления кольцо 114 может быть оснащено уплотнительным кольцом круглого сечения для образования уплотнения между опорой 104 и корпусом 100 зонда с целью удержания текучей среды в проточном канале 101.
[0022] В некоторых вариантах осуществления систем, описанных в данном документе, часть системы выполнена таким образом, чтобы ее можно было удалить из остальной части системы. Например, камера и/или источник (источники) света и/или множество датчиков температуры могут извлекаться в виде одного или более узлов из остальной части системы.
[0023] В проиллюстрированном варианте осуществления датчики 106, 107, 108 и 109 температуры установлены на опорном блоке для измерения температуры в различных положениях. Хотя проиллюстрированный вариант осуществления включает в себя четыре датчика температуры, можно использовать меньшее (например, 2 или 3) или большее количество датчиков (например, 5, 6, 7, …, n). Как проиллюстрировано, датчик 106 температуры входит в непосредственный контакт с подложкой 105 через отверстие в нагревательном элементе 103. Датчик 107 температуры входит в непосредственный контакт с обратной стороной нагревательного элемента 103, а датчики 108 и 109 температуры установлены в разных положениях в опоре 104 для измерения теплового потока, проходящего через опору 104. Соединительные провода 110 нагревательного элемента 103 выходят через опору 104 для подключения к источнику питания.
[0024] По-прежнему обращаясь к фиг. 1 и 2, проточный канал 101 выполнен при помощи монтажа плиты 102 на корпусе 100 зонда. Плита 102 может быть изготовлена, например, из прозрачного акрилового материала или модифицированного монтажного элемента с прозрачным окном, изготовленного из таких материалов, как стекло, кварц, сапфир, акрил таким образом, чтобы плита 102 обеспечивала оптический доступ 102a для визуального наблюдения за поверхностью 105а подложки 105. Нагревательный элемент 103 и подложка 105 могут быть собраны, например, с использованием эпоксидной смолы с высокой теплопроводностью, к примеру, эпоксидной смолы DURALCO 128 или 132, поставляемой компанией Cotronics Corp. (адрес: 131, 47-я улица, Бруклин, Нью-Йорк, США). После этого узел нагревательного элемента и подложки может быть посажен на эпоксидную смолу в опору 104 с использованием эпоксидной смолы DURALCO 4525 или 4538. После этого узел нагревательного элемента, подложки и опоры (т.е. узел 10) может быть установлен в корпус 100 зонда, например, при помощи стопорной гайки 115. Как проиллюстрировано, стопорная гайка 115 имеет вырез, чтобы позволить датчикам 106, 107, 108, 109 температуры и соединительным проводам 110 нагревательного элемента 103 проходить через вырез 115a. Непроницаемое для жидкости уплотнение реализуется при помощи затягивания стопорной гайки 115 для того, чтобы прижать уплотнительное кольцо 114 круглого сечения к корпусу 100 зонда и опоре 104.
[0025] В некоторых случаях может использоваться автоматизированный процесс очистки плиты 102 по месту. В общем случае, отложение с поверхности подложки может быть удалено в кислотных условиях. Кислотные условия могут быть созданы путем введения кислоты в промышленную воду, которая находится в контакте с поверхностью подложки. Однако вышеупомянутый подход имеет тенденцию к усложнению, требуя автоматических клапанов, систему подачи (насос(ы) и т.д.) и запаса кислоты на объекте. Более удобный подход использует электрохимическую очистку путем приложения потенциала между металлической подложкой и противоэлектродом. В процессе очистки металлическая подложка служит анодом, а катод-противоэлектрод встроен в систему. Противоэлектрод может быть выполнен, например, из металла (например, нержавеющей стали), графита или электропроводного стекла (например, оксида индия-олова или легированного фтором оксида олова). Использование электропроводного стекла обеспечивает две функции: в качестве окна для оптического доступа с целью визуального наблюдения за поверхностью подложки, а также в качестве противоэлектрода для электрохимической очистки. В тех случаях, когда использовано электропроводное стекло, оно может быть, к примеру, покрыто антибликовым веществом.
[0026] На фиг. 3 проиллюстрирован узел 10, состоящий из представленных на фиг. 1 и 2 компонентов, которые выполнены с возможностью присоединения к водопроводной трубе 200, например, системы промышленного водоснабжения, при помощи стыковочных устройств 204. В проиллюстрированном варианте осуществления стыковочные устройства 204 закреплены таким образом, что узел 10 ориентирован с возможностью прохождения текучей среды через проточный канал 101. Стыковочные устройства 204 соединяются со стандартным трубопроводом и обеспечивают переходы от круглой к прямоугольной конфигурации и обратно при сохранении той же площади поперечного сечения. Узел 10 может быть прикреплен к стыковочным устройствам 204 при помощи гаек 205. Для обеспечения уплотнений между узлом 10 и стыковочными устройствами 204 могут быть использованы уплотнительные кольца круглого сечения (не показаны).
[0027] На одной стороне стыковочных устройств 204 окно 206 обеспечивает оптический доступ 102a к плите 102 через поверхность 105a подложки 105, обеспечивая таким образом возможность визуального наблюдения за поверхностью 105a подложки 105 в проточном канале 101 во время работы.
[0028] Как проиллюстрировано, система 20 формирования изображения содержит фотокамеру 111 с объективом 112 и необязательные источники 113 освещения. Несмотря на то, что проиллюстрированы два источника 113 освещения, в системе 20 формирования изображения может быть использовано меньшее количество (например, 0 или 1, с одним источником 113 освещения, проиллюстрированным на фиг. 3) или большее количество источников освещения (например, 3, 4, …, n). Позиционирование системы 20 формирования изображения проиллюстрированным образом позволяет получать изображения поверхности 105a подложки 105 во время работы (например, при воздействии на нее текучей среды, протекающей через проточный канал 101).
[0029] Множественные источники 113 освещения могут быть использованы для освещения с разных направлений для того, чтобы выделить желательные элементы на подложке или ее поверхности или чтобы улучшить общее распределение освещения. Например, освещение поверхности подложки при помощи источника освещения, расположенного вблизи перпендикуляра к поверхности, может обеспечить яркое поле освещения. В этом случае устройство формирования изображения захватывает большую часть прямого отраженного света. Размещение одного или более источников освещения с большим(и) углом (углами) падения по отношению к нормали к поверхности может усилить неявные элементы, такие как царапины, углубления, и/или морфологию отложения на поверхности. При этом свет может быть направленным или рассеянным. Рассеянное освещение обеспечивает более равномерное освещение и ослабляет бликовую компоненту при освещении отражающих поверхностей. Свет может быть получен от одного или более светоизлучающих диодов (СИД), от лампы накаливания, галогенной лампы с вольфрамовой нитью, света, передаваемого по оптоволоконному кабелю, или от любой комбинации этих или других стандартных средств для обеспечения освещения.
[0030] Пример светодиодного источника света имеется в продаже под маркой CREEXPE2-750-1 производства компании Cree, Inc. (почтовый адрес: 4600, Silicon Drive, г. Дарем, штат Северная Каролина, США, 27703), который в некоторых вариантах осуществления оснащен объективом Carclo модели 10138, который выпускается компанией Carclo Optics (почтовый адрес: 6-7 Faraday Road, Rabans Lane Industrial Area, г. Эйлсбери, Англия, Великобритания, HP19 8RY).
[0031] Источники 113 освещения могут устанавливаться таким образом, чтобы обеспечивать возможность регулирования угла и высоты. Спектр длин волн излучения света может охватывать область белого света или полосы определенной длины волны для того, чтобы выделить конкретные элементы. Например, конкретные длины волн могут быть использованы для выделения цвета на поверхности образца или использованы с черно-белой камерой для извлечения информации о цвете с поверхности. В некоторых вариантах осуществления, представленных в данном документе, подложка освещается светом, имеющим диапазон длин волн от около 390 нм до около 700 нм.
[0032] Управление получением изображения может производиться с помощью ПК, микропроцессора, внешнего контроллера и/или встроенного в камеру процессора. Цифровые фотокамеры для коммерческого использования обычно поставляются в стандартной комплектации работающими со скоростями получения изображений 30 кадров в секунду (кадр/с) или больше. В результате того, что отложение обычно появляется за гораздо больший промежуток времени (например, от десятков минут до недель), предпочтительным способом является управление получением изображения, т.е. получением одного изображения или среднего из N изображений с частотой, которая может быть, например, фиксированной, переменной и/или управляемой внешними событиями. Сбор данных таким способом более эффективно использует хранилище данных. Например, скорость получения изображений один раз за сутки или один раз за неделю может быть достаточной для некоторых систем промышленного водоснабжения в том случае, если интерес представляют только макроскопические изменения в элементах отложений. Тем не менее, если система промышленного водоснабжения сталкивается со сбоем, например, падением показателя pH, то динамика элементов отложений может быть упущена в результате недостаточно частого получения изображений. В этом случае приведение в действие механизма увеличения частоты получения цифровых изображений во время сбоя системы позволяет осуществлять сбор данных изображений с большим разрешением по времени. Электроэнергия и/или связь могут быть обеспечены для компонентов системы формирования изображений при помощи кабельных соединений и/или антенн.
[0033] Дополнительное управление освещением может быть обеспечено при помощи использования фильтров и/или поляризаторов на источнике (источниках) света (например, прикрепленных к объективу 109) и/или при помощи устройства 106 формирования изображения. К примеру, введение линейных поляризаторов может позволить удалять с изображения отблески или участки с высоким уровнем засветки (например, блики высокой интенсивности света), полученные от лучей источника света, которые, например, могут отражаться от прозрачного окна или трубы. Дополнительно или взамен их могут использоваться цветные светофильтры (например, полосовой, узкополосный, пропускания в коротковолновой области спектра и/или пропускания в длинноволновой области спектра) для усиления конкретных деталей изображения или удаления эффектов фонового освещения. Фильтрация может применяться на фотокамере, источнике света или обоих. Например, красные элементы на поверхности могут быть усилены с использованием источника света с полосовым фильтром или с фильтром пропускания в длинноволновой области спектра с длиной волны более 600 нм, например, 600-1100 нм, или более предпочтительно 600-700 нм, а еще более предпочтительно 630 нм. В этом случае красный свет будет отражаться от красных поверхностей подложки к детектору изображения, который также может быть оборудован аналогичным фильтром. Это позволяет только отраженному от поверхности свету в диапазоне длин волн пропускания фильтра достичь детектора, в результате чего происходит усиление красных элементов.
[0034] Как проиллюстрировано на фиг. 3, устройство 20 формирования изображения может дополнительно содержать байонет 220. Байонет 220 может быть неподвижным или подвижным. Как проиллюстрировано, байонет 220 является подвижным для обеспечения возможности фокусировки устройства 20 формирования изображения. Как проиллюстрировано на фиг. 3, байонет 220 и источник 113 освещения прикреплены к основанию 225. Устройство 20 формирования изображения может быть выполнено в закрытом исполнении с использованием крышки 210. Снабжаемые энергией компоненты системы формирования изображений могут соединяться с портам электропитания и связи, например, с использованием электропроводки 240. И хотя фотокамера с автоматической фокусировкой может избавить от необходимости использования подвижного байонета, фотокамера с автоматической фокусировкой может использоваться с неподвижным или подвижным байонетом.
[0035] Фотокамера 111 может быть с матрицами CMOS, CCD, Silicon PDA или быть любым детектором матричного типа, который предоставляет пространственную информацию об интенсивности света. Коммерческие фотокамеры, в которых используется любая из технологий CMOS или CCD, легко доступны на рынке и предоставляют данные изображений в сочетании с объективом (например, с объективом 112). Фотокамера 111 может быть интегрирована с компьютером для получения и обработки изображений или может использовать встроенную обработку, если в фотокамере 111 имеется специализированный процессор. Создание серии цифровых изображений может производиться, например, по установленному, запланированному времени (например, один раз в час) или запускаться на основе события (например, при обнаружении того, что показатель pH находится за допустимыми пределами регулирования).
[0036] Цифровое изображение или серия цифровых изображений дает подтверждение наличия или отсутствия отложения на подложке (например, отложения 99 на поверхности 105а подложки 105). Цифровое изображение или серия цифровых изображений могут позволить лучше понять, например, тип отложения на основе цвета и/или морфологии, начало появления отложения, процент покрытия отложением поверхности и оценочную толщину отложения на основе глубины резкости.
[0037] Один из аспектов осуществления способов, представленных в данном документе, обеспечивает ускоренное образование отложения на подложке путем нагрева подложки. Ускоренное образование отложения может дать пользователю информацию, которая может быть использована для проведения мероприятий по предотвращению образования отложений в основном теплообменном оборудовании, например, в теплообменнике, конденсаторе, градирне и т.д.
[0038] Подача электроэнергии на нагревательный элемент 103 создает локальный перепад температур между подложкой 105 и текучей средой, расположенной в проточном канале 101, при том, что поверхность подложки имеет более высокую температуру, чем текучая среда, протекающая через проточный канал 101. В областях применения, в которых используется соли со свойствами ретроградной растворимости (например, соли кальция, а более конкретно, карбонат кальция, сульфат кальция, фосфат кальция и т.д.), может происходить осаждение на поверхности 105а подложки 105, что в результате приводит к образованию отложения 99. По мере образования отложения 99 на поверхности 105а подложки 105 температура подложки 105 будет увеличиваться в связи с пониженной теплопроводностью, т.е. изолирующими свойствами отложения 99, которая снижает конвективный теплоотвод от подложки 105. Величина градиента температуры может быть измерена при помощи множества датчиков температуры (например, датчиков 106, 107, 108, 109 температуры). Множество датчиков температуры может представлять собой один или более датчиков температуры любого подходящего типа, например, термопара, резистивный датчик температуры (РДТ), оптоволоконный датчик температуры, инфракрасный датчик температуры или любой подходящий прибор для измерения температуры. Измеряя температуру подложки 105 и зная температуру текучей среды и условия потока в проточном канале 101 или около него, можно определить термическое сопротивление (HTR) из-за отложения 99, используя математическое преобразование (математические преобразования).
[0039] Например, для определения термического сопротивления отложения на подложке применяется анализ теплового потока, начинающийся с уравнения
Qэл=Qвод+Qпот, (1)
где Qэл является мощностью нагревателя, определенной исходя из входного напряжения, подаваемого на нагреватель, и сопротивления нагревателя; Qвод является теплом, отводимым в текущий над подложкой поток воды, а Qпот является теплом, теряемым через опорную конструкцию нагревателя. Для упрощения анализа, чтобы проиллюстрировать основную концепцию, принимается, что тепловой поток является одномерным, т.е. поток в радиальном направлении и потери через боковые стороны принимаются пренебрежительно малыми (Qпот=0). Используя закон Фурье, Qвод в уравнении (1) дает общую величину HTR как
где HTRобщ является величиной, обратной общему коэффициенту теплопередачи, и является суммой всех термических сопротивлений задействованных материалов, таких как материалы подложки, нагревателя, опоры, отложения и конвективной теплопередачи. A является площадью нагреваемой поверхности, а ΔT является разностью температур между нагревателем и объемной текучей средой, протекающей по подложке. Для чистой подложки HTRотл=0, поэтому HTRобщ имеет вид
HTRобщ=HTRподл+HTRнагр+HTRоп+HTRконв. (3)
Для определения постоянных значений HTR (подложки, нагревателя и опоры) величина конвективной теплопередачи вычисляется из числа Нуссельта (Nu), имеющего общее выражение в виде
где C, m и n являются постоянными, определенными экспериментально, l является длиной, k является теплопроводностью текучей среды, h является величиной конвективной теплопередачи, Re является числом Рейнольдса, а Pr является числом Прандтля. Корреляции по числам Нуссельта можно найти в литературе по различным геометриям и диапазонам чисел Рейнольдса. Зная физические свойства текучей среды и условия потока, HTRконв (1/h) рассчитывается из уравнения (4). Постоянное термическое сопротивление для чистой подложки имеет вид
HTRфикс=HTRобщ - HTRконв. (5)
Тогда изменение термического сопротивления во времени t составляет
HTRt=HTRобщ - HTRфикс - HTRконв. (6)
Затем определяется термическое сопротивление отложения путем измерения тех же самых параметров термического сопротивления для чистой подложки и подложки с отложением:
HTRотл=HTRt отл - HTRt чист. (7)
[0040] В сочетании с очисткой in-situ, т.е. на месте (например, электрохимической, химической, воздушной, ультразвуковой, механической и т.д.) для удаления отложения, образовавшегося на поверхности, цифровое изображение или серия цифровых изображений могут обеспечить обратную связь о состоянии удаления отложения, например, было ли отложение полностью удалено или оно по-прежнему остается, что может быть использовано для запуска прекращения процесса очистки in-situ. Если данные изображения указывают, что отложение по-прежнему присутствует на подложке, то операция по очистке может продолжаться до тех пор, пока не будет достигнут желаемый уровень чистоты.
[0041] Цифровое изображение или серия цифровых изображений также могут дать представление о типе отложения на основе цвета и/или морфологии отложения. Использование данных, относящихся к цифровому изображению или серии цифровых изображений, в сочетании со знаниями химическом составе воды и обработке может позволить определить состав отложения. Например, белое кристаллическое отложение является верным показателем того, что отложение скорее всего происходит от соли кальция, в то время как темно-коричневатое отложение могло бы указывать на высокое содержание марганца и/или железа. В общем случае, биопленка будет иметь другие характеристики отражения света в связи со слизистой природой микробиологического отложения. Объединение этого наблюдаемого изменения, например, вместе с измерением низкого окислительно-восстановительного потенциала подтверждает, что отложение имеет по меньшей мере отчасти микробиологическое происхождение, потому что микробиологические отложения обычно содержат множественные компоненты, например, минеральные, иловые и микробиологические компоненты.
[0042] Ввиду этого, в некоторых вариантах осуществления способов и систем используется множество способов и/или систем для того, чтобы сделать возможной дифференциацию типа (типов) отложений. Например, множество систем, работающих при различных температурах нагретой подложки, могут быть реализованы так, чтобы анализировать множество образований отложений. В относительно узком интервале температур (например, от около 30 °С до около 50 °С) наблюдается тенденция к созданию условий для роста биопленки, в то время как относительно широкий интервал температур (например, от около 70 °С до около 120 °С) подвергается испытанию на водный потенциал для выявления твердой минеральной накипи.
[0043] Способ сбора и анализа данных изображений подложки не ограничивается конфигурацией, проиллюстрированной на фигурах, или прибором для измерения термического сопротивления. Например, формирование изображений отложения может проводиться на микровесах на кристалле кварца («QCM», таких как, например, описанные в патенте США № 8945371), на датчике на поверхностных акустических волнах, на оптическом датчике для измерения быстро затухающей волны, на поверхности подложки, связанной с ультразвуковым датчиком толщины отложений, на трубчатом датчике для измерения перепада давления, на патронном нагревательном трубчатом элементе или любой комбинации этих устройств. Измерение отложений может проводиться при помощи способов, описанных в данном документе, при условии, что к поверхности подложки обеспечивается оптический доступ или система может быть модифицирована для обеспечения оптического доступа. Осуществление формирования изображений на месте для обнаружения формирования отложений предоставляет возможность дополнительного измерения для подтверждения наличия отложения, доказательства чистоты поверхности, информацию о типе отложения на основе его цвета и морфологии, качественную оценку количества отложения и обнаружение самого начала образования отложения. В некоторых вариантах осуществления подложка способна нагреваться без необходимости в отдельном нагревательном элементе.
[0044] В некоторых вариантах осуществления подложка является образцом. В некоторых вариантах осуществления подложка является участком водопроводной трубы. В некоторых вариантах осуществления подложка является типичным материалом для изготовления системы промышленного водоснабжения. В некоторых вариантах осуществления подложка изготовлена из металла, который в некоторых вариантах осуществления выбирается из стали, железа, алюминия, меди, латуни, никеля, титана и соответствующих сплавов. В некоторых вариантах осуществления сталь являться одной из следующих: мягкая сталь, нержавеющая сталь и углеродистая сталь. В некоторых вариантах осуществления металл является способным к пассивированию, а в других вариантах металл является не способным к пассивированию.
[0045] Подложка находится в контакте с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения, как проиллюстрировано на фигурах, через проточный канал 101. Примеры систем промышленного водоснабжения включают в себя, помимо прочего, системы водяного отопления (например, котельные установки), системы водяного охлаждения (например, системы, содержащие градирню), трубопроводы для транспортировки воды (например, для транспортировки морской воды, которая может использоваться как среда для транспортировки при добыче полезных ископаемых) и тому подобное. Промышленная вода представляет собой любое водное вещество, которое используется или будет использоваться в системе промышленного водоснабжения. В общем случае, системы промышленного водоснабжения содержат промышленную воду, которая может обрабатываться тем или иным способом для того, чтобы сделать воду более пригодной для использования в рассматриваемой системе промышленного водоснабжения. Например, промышленная вода, используемая в системах водяного отопления (например, в котельных установках), может быть деаэрирована. Промышленная вода, используемая в системах водяного отопления, может быть дополнительно обработана, например, ингибитором отложений, ингибитором коррозии, ингибитором образования накипи и/или средством микробиологического регулирования. Другие обработки могут быть представлены для разных систем промышленного водоснабжения. В некоторых вариантах осуществления промышленная вода системы промышленного водоснабжения обрабатывается ингибитором отложений. В некоторых вариантах осуществления система промышленного водоснабжения представляет собой систему водяного охлаждения. В некоторых вариантах осуществления система промышленного водоснабжения представляет собой систему водяного отопления, которая может быть котельной установкой. В некоторых вариантах осуществления промышленная вода системы водяного отопления была деаэрирована.
[0046] Примеры подходящих ингибиторов отложений включают в себя, но не ограничены ими, пригодные средства подавления биологического обрастания, антинакипины и/или биоциды.
[0047] Ингибитор отложений может присутствовать в промышленной воде в концентрации от около 0,01 млн-1 (миллионной доли) до около 1000 млн-1 по массе, включая от около 0,1 млн-1 или от около 1 млн-1 до около 500 млн-1 или до около 200 млн-1.
[0048] В промышленной воде могут присутствовать другие вещества, включая, но не ограничиваясь этим, один или более из ингибитора коррозии, буфера, других химикатов для обработки и их комбинаций.
[0049] В определенных вариантах осуществления измеряют параметр системы промышленного водоснабжения. Параметры включают, но не ограничены ими, температуру, давление, pH, проводимость, окислительно-восстановительный потенциал, сопротивление линейной поляризации, их производные и их комбинации.
[0050] Подложка достаточно освещена для обеспечения возможности создания цифровых изображений подложки, находящейся в системе промышленного водоснабжения. В предпочтительных вариантах осуществления подложка достаточно освещена с использованием одного или более источников освещения, которыми могут быть светоизлучающий диод и, более предпочтительно, множество светоизлучающих диодов.
[0051] В предложенных здесь способах создают цифровое изображение или серию цифровых изображений подложки. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления цифровое изображение или серию цифровых изображений подложки создают в то время, когда подложка находится в системе промышленного водоснабжения. Несмотря на то, что это не является предпочтительным, цифровое изображение или серия цифровых изображений подложки могут быть созданы в то время, когда подложка не находится в системе промышленного водоснабжения. В предпочтительных вариантах осуществления подложка, находящаяся в системе промышленного водоснабжения, как правило, находится в контакте с промышленной водой.
[0052] При использовании серия цифровых изображений может состоять из двух или более цифровых изображений. В некоторых вариантах осуществления серия цифровых изображений содержит количество цифровых изображений, достаточное для выполнения анализа характера изменения цифровых изображений, а значит, и поверхности нагретой подложки. В предпочтительных вариантах осуществления серия цифровых изображений содержит количество цифровых изображений, достаточное для выполнения анализа характера изменения отложения на подложке. В некоторых вариантах осуществления серию цифровых изображений создают с фиксированным временным интервалом, т.е. каждое изображение снимают по истечение фиксированного количества времени. В некоторых вариантах осуществления серию цифровых изображений создают с фиксированным временным интервалом, когда параметр системы промышленного водоснабжения находится в диапазоне допустимого предела регулирования, но при этом серию цифровых изображений создают с меньшим интервалом времени, чем фиксированный временный интервал, когда параметр системы промышленного водоснабжения не находится в диапазоне допустимого предела регулирования. Иначе говоря, если процесс не выходит за заданные рамки, то цифровое изображение создают с частотой одно цифровое изображение за отрезок времени t, но если процесс выходит за заданные рамки, то цифровое изображение создают с частотой, превышающей одно цифровое изображение за отрезок времени t.
[0053] В некоторых вариантах осуществления цифровое изображение или серию цифровых изображений подложки анализируют для того, чтобы определить характер изменения осаждения на подложке в системе промышленного водоснабжения. В некоторых вариантах осуществления анализ включает в себя определение интересующего участка на цифровом изображении или в серии цифровых изображений подложки и синтез данных характера изменения интересующего участка по цифровому изображению или серии цифровых изображений. В некоторых вариантах осуществления анализ включает в себя математическое преобразование данных для синтеза информации, относящейся к размеру, профилю цвета, проценту покрытой отложением площади, общей средней площади поверхности отложения, термическому сопротивлению (или его увеличению), связанной с ней информации (например, о коэффициенте теплопередачи, изменении коэффициента теплопередачи и т.д.) и их комбинаций для расчета характера изменения отложения (например, скорости развития отложения). Отслеживание характера изменения отложений и примеры математических преобразований данных обсуждаются здесь далее.
[0054] В некоторых вариантах осуществления способы включают определение интересующего участка на цифровом изображении или в серии цифровых изображений подложки. Интересующий участок может содержать поверхность подложки или ее часть. В некоторых вариантах осуществления интересующий участок является поверхностью или частью поверхности подложки.
[0055] В некоторых вариантах осуществления отложение развивается на интересующем участке, и по этой причине, в некоторых вариантах осуществления, интересующий участок содержит элемент отложения. В некоторых вариантах осуществления способ включает выявление элемента отложения на интересующем участке. В некоторых вариантах осуществления вычисляют площадь поверхности элемента отложения, которая может быть проанализирована для определения характера изменения отложения на подложке в системе промышленного водоснабжения. Анализ может дополнительно включать определение термического сопротивления (HTR), которое может быть определено при помощи множества датчиков температуры. Анализ может дополнительно включать в себя измерение параметра промышленной воды в системе промышленного водоснабжения, выбранного из pH, проводимости, окислительно-восстановительного потенциала, сопротивления линейной поляризации, показателя контроля электрохимической коррозии, их производных и их комбинаций. Анализ может быть использован для сведения к минимуму или предотвращения образования отложений в системе промышленного водоснабжения.
[0056] В некоторых вариантах осуществления предпринимают действие на основании анализа элемента отложения на интересующем участке цифрового изображения или серии цифровых изображений подложки и, необязательно, включая, например, термическое сопротивление и/или любой, один, комбинацию или все перечисленные здесь параметры. В общем случае предпринимаемое действие будет одним или более действием для предотвращения или уменьшения воздействий отложения в системе промышленного водоснабжения. Может быть принято любое одно или более действий, включая, но не ограничиваясь этим, увеличение дозы ингибитора отложений, выбор другого ингибитора отложений, модификацию ингибитора отложений, изменение физического свойства системы промышленного водоснабжения, продувку системы промышленного водоснабжения, остановку системы промышленного водоснабжения и их комбинации.
[0057] В некоторых вариантах осуществления используется множество устройств формирования изображений для создания множества цифровых изображений или серий (множественных) цифровых изображений. Множество систем могут быть выполнены с возможностью непосредственного взаимодействия, например, с контроллером, которым может быть ПК, микропроцессор, шлюз или комбинация таких устройств для установления электронной связи с целью управления сбором данных, а также для хранения и/или передачи данных изображений. Данные могут передаваться с помощью проводного соединения и/или протокола беспроводной связи (например, одного или более из Wi-Fi, Zigbee, LoRa, Thread, BLE OnRamp, RPMA, семейства сетей EEE 802.11, IEEE 802.15.4, Bluetooth, HiperLAN, LoRa и т.д.). Питание систем может осуществляться при помощи кабеля, аккумуляторной батареи, солнечной энергии или других средств аккумулирования энергии, например, по принципу преобразования энергии вибрации. Комбинация использования протокола беспроводной связи со способом работы с собственным источником питания позволяет осуществлять простую установку во множественных местоположениях. Данные изображений, собранные контроллером, могут быть сохранены, обработаны при помощи усовершенствованных алгоритмов анализа изображений, обработаны и преобразованы в ключевые переменные отслеживания характера изменений, при этом можно передавать данные на удаленный сервер или обмениваться данными с устройством управления, например, с распределенной системой управления («DCS», например, по технологии Nalco 3D, имеющейся у компании Nalco Water, Ecolab, почтовый адрес: 1601 West Diehl Road, г. Напервиль, штат Иллинойс, США, 60563), с лабораторной информационной системой (например, комплект программного и аппаратного обеспечения «LIMS») и/или системой облачных вычислений.
[0058] Создание цифрового изображения может быть реализовано с помощью простого моментального снимка подложки, а серия цифровых изображений может быть получена с помощью двух или более моментальных снимков подложки с течением времени. В некоторых вариантах осуществления цифровые изображения в серии цифровых изображений усредняют, что может обеспечить улучшенное отношение сигнала к уровню шумов, что, например, может быть использовано для создания замедленного видео, синхронизированного для обработки данных, собранных путем измерения параметра промышленной воды в системе промышленного водоснабжения. Способ может дополнительно включать анализ (например, синтез) данных, полученных из цифрового изображения или серии цифровых изображений путем математического преобразования данных, что в некоторых вариантах осуществления может обеспечить более глубокое понимание выявленного отложения.
[0059] Возможность захвата изображения подложки в разные моменты времени обеспечивает средство для контроля изменений, возникающих на поверхности подложки, в данном случае из-за отложения. Кроме того, возможность хранить данные изображения обеспечивает возможность сравнения текущих данных изображения с прошлыми наблюдениями различных подложек всех видов, например, находящихся в таком же положении подложек в такой же системе промышленного водоснабжения, находящихся в таком же положении подложек в различных системах промышленного водоснабжения, выполнять статистический анализ совокупности подложек и т.д. Например, серия цифровых изображений подложки может создаваться каждые 5, 10, 15... дней и анализироваться в сравнении с данными цифровых изображений за прошлое время, собранными за те же самые поступательные периоды для одной или более подложек, находящихся в одном и том же положении внутри системы промышленного водоснабжения. Наблюдаемые различия между данными могут указывать на изменения в процессе в связи с выполнением плана работ по очистке и/или изменением качества воды.
[0060] Использование алгоритмов обработки цифровых изображений может обеспечивать количественную оценку цифровых изображений, которая дает количественную оценку отложения на подложке, а поэтому и отложения в системе промышленного водоснабжения. Данные, собранные из цифрового изображения или серии цифровых изображений, могут быть использованы для получения общих трендов (т.е. характеров изменений), относящихся к элементу отложения (или множеству элементов отложения), по изменениям площади поверхности подложки.
[0061] Способы и системы, представленные в данном документе, могут быть модифицированы для того, чтобы обеспечить возможность формирования многоспектральных изображений, что в некоторых вариантах осуществления дает возможность получения характеристик типа отложения, образовавшегося на подложке. В некоторых вариантах осуществления способов и систем, предусмотренных в данном документе, освещение подложки осуществляется с использованием источника света с узким диапазоном длин волн, такого как, например, RGBW-светоизлучающий диод (т.е. светодиод красного, зеленого, синего, белого свечения). Освещение подложки на разных диапазонах длин волн может заострять внимание на областях различного цвета, что дает представление об отнесении отложения к тому или иному типу (его классификации). В общем, источник света ограничен RGB-диапазоном, но для выбора некоторых более узких диапазонов длин волн может быть использована комбинация широкополосного источника света со светофильтрами с узкой полосой пропускания. Как вариант, может быть использовано устройство формирования многоспектральных изображений, которое можно приобрести в компании Surface Optics Corporation (адрес: 1155 Rancho Bernardo Rd., Сан Диего, штат Калифорния, США), в качестве камеры в системе или для создания цифрового изображения или серии цифровых изображений при помощи формирования многоспектральных изображений. В общем случае устройство формирования многоспектральных изображений может обеспечить непрерывную спектральную информацию в диапазоне длин волн от около 400 нм до около 1000 нм для каждого пикселя. В тех вариантах осуществления, в которых используется формирование многоспектральных изображений, спектральный диапазон устройства формирования многоспектральных изображения позволяет проводить выявление типа отложения, например, минеральное отложение (и, возможно, разновидность минерального отложения) в противоположность микробиологическому отложению.
[0062] В некоторых вариантах осуществления способов и систем, описанных в данном документе, подложка представляет собой детектор с микровесами на кристалле кварца (QCM, от англ. quartz crystal microbalance), снабженный системой формирования изображений. Для вариантов осуществления, использующих детектор с QCM, подложка, описанная выше и проиллюстрированная на фиг. 1 и 2, является устройством с QCM, работающим, например, на частоте 5 МГц. Противоэлектрод кристалла QCM может работать как нагревательное устройство для нагрева электрода, который подвергается воздействию текучей среды. Предполагая, что в потоке промышленной воды присутствуют ионы кальция и карбоната, нагрев поверхности электрода вызывает отложение карбоната кальция из потока промышленной воды, контактирующего с поверхностью электрода. По мере образования отложения на поверхности резонансная частота детектора с QCM уменьшается из-за нагрузки массой, что следует из уравнения Сауэрбри. В общем, нагрев детектора с QCM останавливают, когда выполняется замер массы. Детектор с QCM не выдает напрямую информацию о составе отложения, а выдает только его массу.
[0063] На рынке доступна техника с использованием рассеяния, например, детектор с контролем рассеивания (QCM-D) от компании QSense, входящей в компанию Biolin Scientific USA (адрес: 215 College Road, г. Парамус, штат Нью-Джерси, США), для определения того, является ли осадок мягким (например, микробиологическим по своей природе) или жестким (например, карбонатом кальция). При помощи соединения системы формирования изображений, проиллюстрированной на фиг. 1-3, с детектором с QCM в такой конфигурации, как проиллюстрирована на фиг. 1-3, из данных изображения может быть получено представление о типе осадка, образовавшегося на поверхности.
[0064] Пример, иллюстрирующий этот аспект, продемонстрирован на фиг. 4. Верхняя серия изображений слева направо (с течением времени) показывает отложение карбоната кальция, в то время как нижняя серия изображений показывает коричневатое отложение марганца и/или железа на поверхности, определенное в результате анализа вне системы. В обоих случаях датчик QCM измерял увеличение массы с течением времени. Тем не менее, без обратной связи с системой формирования изображений информация о характере отложения теряется. Дополнительное представление об отложении помогает в оптимизации химического состава и дозировки реагентов при мероприятиях по обработке и в подтверждении ее эффективности.
[0065] Напряженность водного режима технической воды в системе промышленного водоснабжения может быть проверена, например, на вероятность образования отложения, а также на тип отложения, путем эксплуатации нагретой подложки при различных температурах ее поверхности, а также электрохимического изменения показателя рН локально вблизи нагретой поверхности подложки. К этому можно добавить, что относящиеся к химическому составу воды сведения, полученное при попеременном анализе, например, pH, проводимости, окислительно-восстановительного потенциала, расхода химических реагентов, щелочности, концентрации ионов металлов, концентрации фосфатов, сульфатов и диоксида кремния, могут служить входными данными в пакет программных средств моделирования, например, French Creek Software, которые могут дополнительно включать в себя входные данные от способов и систем, описанных в данном документе. Например, поэтапное регулирование температуры нагретой подложки для управления образованием отложения на нагретой подложке может предоставить информацию об уровне насыщения или потенциале осаждения минеральной соли в промышленной воде. В дополнение к этому, системы с матрицей датчиков (зондов) могут использоваться в контакте, например, с одним потоком промышленной воды, при этом каждый датчик настроен на разные условия работы, например, на температуру подложки и/или локальную регулировку pH, а также на разное качество обработки поверхности подложки или ее состав и т.д.
[0066] В некоторых вариантах осуществления способов и систем, описанных в данном документе, нагретая подложка содержит блок слюды со стеклянным наполнителем. В некоторых вариантах осуществления способов и систем, описанных в данном документе, нагретая подложка содержит полиэфиримидную смолу (например, смолу ULTEM, имеется в продаже от компании SABIC).
[0067] В некоторых вариантах осуществления способов и систем, описанных в данном документе, нагретая подложка или ее часть покрыта термочувствительной краской. При использовании термочувствительной краски она может обеспечить дополнительную точность измерения температуры поверхности нагретой подложки. Температура поверхности нагретой подложки может быть критически важным параметром для измерения потенциала накипеобразования водной системы, потому что обычно оператор старается достичь условий, близких к тем, которые выявлены в теплообменнике. Термочувствительная краска имеется на рынке, например, в виде термочувствительной краски UniTemp, поставляемая компанией Innovative Scientific Solutions, Inc. (адрес: 7610 McEwen Road, г. Дейтон, штат Огайо, США). В некоторых вариантах осуществления поверхность нагретой подложки, находящаяся в контакте с промышленной водой, полностью покрыта термочувствительной краской, а в других вариантах осуществления покрыты одна или более частей поверхности нагретой подложки, находящейся в контакте с промышленной водой. В общем, по мере того, как отложение формируется на поверхности и поверх части (частей) поверхности, покрытой термочувствительной краской, интенсивность излучения термочувствительной краски будет уменьшаться из-за снижения проникновения источника возбуждения к термочувствительной краске. При дальнейшем формировании отложения излучение уменьшается, становясь менее обнаруживаемым, так как сформировавшееся на подложке отложение будет полностью загораживать источник возбуждения, присутствующий в термочувствительной краске.
ПРИМЕРЫ
[0068] Применение с использованием комбинации теплопередачи и формирования изображений демонстрируется при использовании системы оборотного водоснабжения, начиная с исходного состава, показанного в таблице 1, которая является экспериментальным примером промышленной воды в системе промышленного водоснабжения. Состав воды, приведенный в таблице 1, используется во всех примерах.
Таблица 1. Состав воды для испытания образцов осадка в системе с рециркуляцией.
| Содержание в воде | CaCO3, млн-1 |
Вещество, млн-1 | Вещество, форма в воде | CaCO3, мг/л |
Вещество, граммы |
| Ca (CaCO3) Mg (CaCO3) Щелочность (CaCO3) Хлорид (CaCO3) Сульфат (CaCO3) |
550 225 300 600 225 |
220 54 366 426 216 |
CaCl2•2H2O MgSO4•7H2O NaHCO3 NaCl |
550 225 300 50 |
16,17 11,115 10,08 1,17 |
ПРИМЕР 1.
[0069] При использовании этой конфигурации вода циркулировала по коллектору с проиллюстрированной на фиг. 1-3 системой, установленному в проточном контуре, в котором использовалось регулирование расхода для поддержания расхода в 1 галлон (около 3,9 литра) в минуту при использовании трубы NPT Schedule 40 диаметром 1 дюйм (2,54 см). Для того, чтобы вызвать образование отложения, концентрацию карбоната кальция в воде регулировали добавлением 50 млн-1 хлорида кальция и 100 млн-1 бикарбоната натрия с различными шагами повышения доз. Для сравнительной оценки результатов измерений в контуре рециркуляции была установлена испытательная система накопления отложения (DATS) производства компании Bridger Scientific INC. В зонде использовался керамический нагреватель модели HT19R диаметром 23 мм и мощностью 19 Вт производства компании THORLABS (адрес: 56 Sparta Ave, г. Ньютон, штат Нью-Джерси, США) для нагрева подложки из нержавеющей стали 302 толщиной 0,01 дюйма (0,254 мм). Для контроля температуры были использованы термопары типа J модели JMQSS-062G-6 производства компании Omega Engineering INC. (адрес: One Omega Drive, г. Стэмфорд, штат Коннектикут, США). Для измерения температуры массы воды был использован дополнительный датчик RTD. Регистрация температуры была выполнена в системе DNA-PPC8 и DNA-AI-207 компании United Electronics Industries, Inc. (адрес: Renmar Avenue, 27, Walpole, штат Массачусетс, США), подключенной к персональному компьютеру. Мониторинг и регулирование расхода обеспечивались блоком DATS, который был оборудован системой регулирования расхода с обратной связью. Проводимость воды, pH и окислительно-восстановительный потенциал непрерывно контролировались с помощью системы регулирования 3D TRASAR производства компании Nalco/ECOLAB с датчиками, вставленными в расходную емкость, которая подавала и принимала оборотную воду.
[0070] Результаты эксперимента демонстрируют измеренное изменение термического сопротивления (HTR), данные отобранных изображений и данные обработанных изображений, которые представлены на фиг. 5-7. На фиг. 5 проиллюстрировано, что изменение HTR проявляется в возрастании его величины, начинающемся через 5 часов по мере того, как на нагретой подложке формируется отложение. Одновременно с измерением HTR серия цифровых изображений демонстрирует образование отложения на поверхности нагретой подложки. Отобранные изображения образцов показаны на фиг. 5 в разные моменты времени. Данные изображений собирали на ПК при помощи камеры производства компании THE IMAGING SOURCE LLC, адрес: 6926 Shannon Willow Rd, г. Шарлотт, штат Северная Каролина, США, модели DFK ECU010-M12 с объективом 8 мм модели TBL-8-C производства компании THE IMAGING SOURCE. Освещением управляли светодиодом Cree XLamp XP-E2 (производства компании Cree INC., адрес: 4600 Silicon Drive, г. Дарем, штат Северная Каролина, США) и линзой Carlco 10140 (производства компании Carlco Optics, адрес: 600 Depot Street, г. Латроб, штат Пенсильвания, США). Эти примерные изображения демонстрируют условия до появления отложения (~ 2 часа), сразу после того, как отложение начало формироваться (~ 7 часов), и после длительного периода (~ 20 часов) для того, чтобы продемонстрировать протяженность образования отложения на поверхности нагретой подложки.
[0071] Серию цифровых изображений обрабатывают для уменьшения данных двумерного изображения (разрешающая способность в пикселях 1280 по горизонтали x 720 по вертикали) до одной точки, которая отражена на графике фиг. 5 в виде тренда как сгруппированное изображение. Этапы обработки изображения включают в себя первое группирование (т.е. суммирование) значений интенсивности пикселей по вертикальному направлению для того, чтобы сформировать горизонтальный линейный профиль интенсивности от 0 до 1280 пикселей. Пример, демонстрирующий итоговые сгруппированные данные изображений, собранные в разные моменты времени, проиллюстрирован на фиг. 6. На фиг. 6 также показаны вертикальные пунктирные линии, которые представляют края подложки. На фиг. 6 стрелкой указано направление потока слева направо. Сгруппированный линейный профиль первоначально является плоским для всех обработанных изображений, потому что он представляет ненагретый участок слева от подложки, наблюдаемый на данных изображений, проиллюстрированных на фиг. 5. Сгруппированный линейный профиль между пунктирными линиями соответствует площади подложки, а в значениях интенсивности линейного профиля наблюдаются изменения, происходящие на подложке. Сгруппированный линейный профиль со временем увеличивается по мере образования отложения на поверхности подложки. Самое большое изменение в линейном профиле наблюдается в крайней правой части графика, потому что это та область, где образование отложения происходит в первую очередь, так как это самый нагретый участок подложки. За пределами области подложки в правой части сгруппированный линейный профиль обнаруживает более высокую чувствительность, чем в левой части, из-за образования отложения ниже по течению в направлении потока воды.
[0072] При интегрировании линейного профиля между пунктирными линиями, проиллюстрированными на фиг. 6, кривая превращается к одну точку. Будучи заранее сформированным с различными приращениями времени, полученное интегрированием значение может отражаться на графике в виде тренда. Количественное значение точки характеризует изменение отражательной способности и/или цвета поверхности подложки. На фиг. 5 эта точка проиллюстрирована путем сравнения данных сгруппированных изображений с измеренными значениями термического сопротивления. По мере образования отложения на поверхности подложки величина HTR увеличивается, как и данные сгруппированных изображений, причем и то, и другое демонстрирует соответствующее увеличение. Результат тренда, проиллюстрированный на фиг. 5, корректируют на смещение, т.е. участок без отложения, и нормализуют по максимальному полученному интегрированием значению для того, чтобы изменить масштаб данных от нуля до единицы. В этом примере данные сгруппированных изображений выявляют наличие отложения приблизительно на 2 часа раньше, чем измерение HTR, основанное на использовании порога чувствительности, равного 2-кратной величине помех. В этом случае помехи при измерении HTR обусловлены колебаниями в потоке в результате работы системы регулирования расхода. Небольшие изменения в величине расхода распространяются на расчет HTR в результате конвекции. В отличие от измерения HTR, измерение по изображениям не зависит от расхода текучей среды и/или температуры.
ПРИМЕР 2.
[0073] Во втором примере, проиллюстрированном на фиг. 7, в начале графика на поверхности подложки уже имеется отложение. Отложение продолжает формироваться на поверхности подложки, что является причиной увеличения величины HTR, которое переходит в пологий участок кривой на графике на отметке времени приблизительно 3:12, за которым следует резкое уменьшение на отметке времени около 8:00 в результате удаления отложения после введения кислоты в протекающий поток. При этом показатель рН изменился с 8,5 до менее чем 2. Данные сгруппированных изображений демонстрируют аналогичный характер изменения (тренд), но ближе к моменту введения кислоты отличаются по своей структуре. В обоих случаях после удаления отложения с поверхности подложки величина HTR и данные сгруппированных изображений возвращаются к исходному значению, которое меньше, чем значения в начале графика.
[0074] Все ссылки, включая публикации, заявки на патенты и патенты, приведенные в данном документе, включены сюда по ссылке в такой же степени, как если бы каждая ссылка была отдельно и конкретно указана включенной по ссылке и была изложена полностью в данном документе.
[0075] Использование терминов в единственном числе и выражения «по меньшей мере один» и аналогичных определяемых объектов в контексте описания изобретения (особенно в контексте следующей формулы изобретения) следует истолковывать как охватывающее как единственное, так и множественное число, если иное не указано в данном документе или явно не противоречит контексту. В частности, в данной заявке встречается слово «серия», которое следует истолковывать как охватывающее как единственное, так и множественное число, если иное не указано в данном документе или явно не противоречит контексту. Использование выражения «по меньшей мере один», за которым следует перечень из одного или более предметов (например, «по меньшей мере один из А и В»), следует истолковывать как относящееся к одному предмету, выбранному из перечисленных предметов (А или В), или к любой комбинации двух или более из перечисленных предметов (A и B), если иное не указано в данном документе или явно не противоречит контексту. Термины «содержащий», «имеющий», «включающий» и «содержащий в себе», следует истолковывать как неограничивающие термины (т.е. означающие «включающий, но не ограниченный этим»), если не указано иное. Указание диапазонов значений в данном документе предназначено просто для того, чтобы служить кратким способом индивидуального указания каждого отдельного значения, попадающего в диапазон, если в данном документе не указано иное, а каждое отдельное значение включено в данное описание, как если бы оно было отдельно перечислено в данном документе. Все способы, описанные в данном документе, могут быть выполнены в любом подходящем порядке, если иное не указано в данном документе или иное явно не противоречит контексту. Использование любого и всех примеров или примерных выражений (например, «такой как»), приводимых в данном документе, предназначено просто для лучшего освещения изобретения и не налагает ограничения на объем изобретения, если не заявлено иное. Ни одна формулировка в описании не должна быть истолкована как указывающая на любой незаявленный элемент как существенный для практического осуществления изобретения.
[0076] В данном документе описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения, включая лучший известный авторам изобретения вариант осуществления изобретения. Вариации этих предпочтительных вариантов осуществления могут стать очевидными специалистам в данной области техники после прочтения предшествующего описания. Авторы изобретения ожидают, что квалифицированные специалисты будут использовать такие вариации, исходя из конкретных условий, и авторы изобретения предполагают, что изобретение может осуществляться на практике иначе, чем это конкретно описано в данном документе. В соответствии с этим, настоящее изобретение включает в себя все модификации и эквиваленты объекта изобретения, указанного в прилагаемой формуле изобретения, как это разрешено применяемым законодательством. Более того, настоящим изобретением охватывается любая комбинация вышеописанных элементов во всех их возможных вариациях, если иное не указано в данном документе или иное явно не противоречит контексту.
Claims (24)
1. Способ анализа отложения на подложке, находящейся в контакте с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения, включающий:
нагрев подложки в то время, когда подложка находится в контакте с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения, до температуры выше температуры промышленной воды с образованием тем самым отложения на подложке;
создание серии цифровых изображений подложки в то время, когда подложка находится в контакте с промышленной водой в системе промышленного водоснабжения;
выявление элемента отложения на каждом из серии цифровых изображений подложки; и
анализ элемента отложения на каждом из серии цифровых изображений подложки для определения характера изменения образования отложения на подложке в системе промышленного водоснабжения.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий регулирующую обработку промышленной воды системы промышленного водоснабжения ингибитором отложений на основе определенного характера изменения образования отложения.
3. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий определение термического сопротивления подложки.
4. Способ по любому из пп. 1-3, дополнительно включающий измерение параметра промышленной воды в системе промышленного водоснабжения, выбранного из pH, проводимости, окислительно-восстановительного потенциала, сопротивления линейной поляризации, их производных и их комбинаций.
5. Способ по любому из пп. 1-4, дополнительно включающий измерение температуры во множестве точек для определения термического сопротивления подложки.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором отложение содержит вещество, содержащее кальций.
7. Способ по п. 6, в котором вещество, содержащее кальций, является карбонатом кальция.
8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором отложение содержит вещество, содержащее железо.
9. Способ по п. 8, в котором вещество, содержащее железо, является оксидом железа.
10. Способ по любому из пп. 1-9, в котором создание серии цифровых изображений подложки включает захват многоспектральных цифровых изображений.
11. Способ по любому из пп. 1-10, дополнительно включающий действие по регулированию образования отложения в системе промышленного водоснабжения.
12. Способ по п. 11, в котором действие по регулированию образования отложения в системе промышленного водоснабжения включает осуществление действия, выбранного из увеличения дозы ингибитора отложений, выбора другого ингибитора отложений, модификации ингибитора отложений, изменения физического свойства системы промышленного водоснабжения, остановки работы системы промышленного водоснабжения и их комбинаций.
13. Способ по любому из пп. 1-12, в котором анализ элемента отложения включает классификацию элемента отложения на подложке в соответствии с цветом.
14. Способ по любому из пп. 1-13, дополнительно включающий перемещение подложки в системе промышленного водоснабжения для экспонирования второго интересующего участка формирования цифровых изображений; и повторение этапов способа.
15. Способ по любому из пп. 1-14, в котором подложка является микровесами с кристаллом кварца.
16. Способ по любому из пп. 1-15, в котором образование отложения на подложке включает образование неорганического отложения на подложке.
17. Способ по любому из пп. 1-16, в котором система промышленного водоснабжения включает в себя по меньшей мере одно из теплообменника, конденсатора и градирни, а нагрев подложки до температуры выше температуры промышленной воды включает ускорение образования отложения сверх скорости, с которой в противном случае отложение образовывалось бы на упомянутом по меньшей мере одном из теплообменника, конденсатора и градирни.
18. Способ по любому из пп. 1-17, в котором анализ элемента отложения на каждом из серии цифровых изображений дополнительно включает определение состава отложения на основе по меньшей мере одного из цвета элемента отложения и морфологии элемента отложения.
19. Способ по любому из пп. 1-18, в котором система промышленного водоснабжения является системой водяного отопления или системой водяного охлаждения.
20. Способ по любому из пп. 1-19, в котором подложка образована из металла.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201662364138P | 2016-07-19 | 2016-07-19 | |
| US62/364,138 | 2016-07-19 | ||
| PCT/US2017/042793 WO2018017670A1 (en) | 2016-07-19 | 2017-07-19 | Control of industrial water treatment via digital imaging |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019101799A RU2019101799A (ru) | 2020-08-19 |
| RU2019101799A3 RU2019101799A3 (ru) | 2020-10-08 |
| RU2743071C2 true RU2743071C2 (ru) | 2021-02-15 |
Family
ID=59649976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019101799A RU2743071C2 (ru) | 2016-07-19 | 2017-07-19 | Контроль обработки промышленных вод при помощи формирования цифровых изображений |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US10590007B2 (ru) |
| EP (1) | EP3488229A1 (ru) |
| JP (1) | JP6971303B2 (ru) |
| CN (1) | CN109477802A (ru) |
| BR (1) | BR112019000817B1 (ru) |
| CA (1) | CA3030985A1 (ru) |
| IL (1) | IL264327B (ru) |
| MX (1) | MX2019000847A (ru) |
| RU (1) | RU2743071C2 (ru) |
| WO (1) | WO2018017670A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021081340A1 (en) | 2019-10-24 | 2021-04-29 | Ecolab Usa Inc. | System and method of inline deposit detection in process fluid |
| CN111474309A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-31 | 重庆大学 | 基于互相关法的工业废水排放实时监控系统 |
| CN112079449B (zh) * | 2020-09-17 | 2021-11-02 | 浙江大学 | 一种自适应的电磁信号阻垢器及方法 |
| WO2023222147A1 (de) * | 2022-05-20 | 2023-11-23 | Frank Seida | DETEKTION VON ABLAGERUNGEN UND/ODER VERSCHMUTZUNGEN AUF EINER SENSOROBERFLÄCHE INNER-HALB EINES GEFÄßES ODER EINER LEITUNG MIT EINEM STRÖMENDEN MEDIUM |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6034775A (en) * | 1996-10-09 | 2000-03-07 | Symyx Technologies, Inc. | Optical systems and methods for rapid screening of libraries of different materials |
| US6973842B1 (en) * | 2004-09-22 | 2005-12-13 | Feller Murray F | Flow probe pipe size detector |
| US20140293040A1 (en) * | 2011-09-02 | 2014-10-02 | Kemira Oyj | Device and method for characterizing solid matter present in liquids |
| US20140368823A1 (en) * | 2013-06-17 | 2014-12-18 | Intellectual Reserves, LLC | System and Method for Determining Fluid Parameters |
Family Cites Families (76)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0672838B2 (ja) | 1987-03-02 | 1994-09-14 | 三菱重工業株式会社 | 腐食疲労寿命予測法 |
| US4836146A (en) * | 1988-05-19 | 1989-06-06 | Shell Oil Company | Controlling rapping cycle |
| JP3051153B2 (ja) | 1990-11-06 | 2000-06-12 | 大日本塗料株式会社 | 塗膜下腐食測定装置 |
| JPH03249546A (ja) | 1991-01-17 | 1991-11-07 | Niigata Eng Co Ltd | 流体を取扱う構造体の素材検査装置 |
| US5320779A (en) | 1991-06-06 | 1994-06-14 | Nalco Chemical Company | Use of molybdate as corrosion inhibitor in a zinc/phosphonate cooling water treatment |
| US5174654A (en) | 1992-03-18 | 1992-12-29 | Droege Thomas F | Heat exchanger efficiency monitor |
| US5278074A (en) | 1992-04-22 | 1994-01-11 | Nalco Chemical Company | Method of monitoring and controlling corrosion inhibitor dosage in aqueous systems |
| US5248198A (en) | 1992-08-19 | 1993-09-28 | Droege Thomas F | Method and apparatus for evaluating heat exchanger efficiency |
| US5332900A (en) | 1993-02-16 | 1994-07-26 | Exxon Research & Engineering Co. | On-line corrosivity monitor for petroleum products |
| US5360549A (en) | 1993-04-27 | 1994-11-01 | Nalco Chemical Company | Feed back control deposit inhibitor dosage optimization system |
| JPH075117A (ja) | 1993-06-14 | 1995-01-10 | Yoshikawa Kogyo Co Ltd | 供試材の表面状態測定方法及び装置 |
| JP3662037B2 (ja) | 1994-07-13 | 2005-06-22 | 栗田工業株式会社 | ボイラ復水系用監視装置 |
| US5734098A (en) | 1996-03-25 | 1998-03-31 | Nalco/Exxon Energy Chemicals, L.P. | Method to monitor and control chemical treatment of petroleum, petrochemical and processes with on-line quartz crystal microbalance sensors |
| US5750070A (en) | 1996-07-19 | 1998-05-12 | Nalco Chemical Company | Use of biodegradable polymers in preventing corrosion and scale build-up |
| KR100206660B1 (ko) | 1996-08-13 | 1999-07-01 | 이종훈 | 열교환기 전열면의 부착물 감시장치 및 방법 |
| JPH10123077A (ja) | 1996-10-24 | 1998-05-15 | Hitachi Ltd | 発電用ポンプの監視方法とその装置 |
| US5762757A (en) | 1996-12-05 | 1998-06-09 | Betzdearborn Inc. | Methods for inhibiting organic contaminant deposition in pulp and papermaking systems |
| JP3181543B2 (ja) | 1997-10-31 | 2001-07-03 | 東京電力株式会社 | 表面処理された鋼材の劣化・腐食検出判定方法 |
| JPH11212078A (ja) * | 1998-01-22 | 1999-08-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 液晶表示装置 |
| US6068012A (en) * | 1998-12-29 | 2000-05-30 | Ashland, Inc. | Performance-based control system |
| US6488868B1 (en) | 1999-03-15 | 2002-12-03 | Ondeo Nalco Energy Services, L.P. | Corrosion inhibitor compositions including quaternized compounds having a substituted diethylamino moiety |
| US6448411B1 (en) | 1999-03-15 | 2002-09-10 | Ondeo Nalco Energy Services, L.P. | Corrosion inhibitor compositions |
| US6250140B1 (en) | 1999-06-22 | 2001-06-26 | Nalco Chemical Company | Method for measuring the rate of a fouling reaction induced by heat transfer using a piezoelectric microbalance |
| US6375829B1 (en) | 2000-03-07 | 2002-04-23 | Nalco Chemical Company | Method and apparatus for measuring scaling capacity of calcium oxalate solutions using an electrochemically controlled pH change in the solution proximate to a piezoelectric microbalance |
| US6942782B2 (en) | 2000-03-07 | 2005-09-13 | Nalco Company | Method and apparatus for measuring deposit forming capacity of fluids using an electrochemically controlled pH change in the fluid proximate to a piezoelectric microbalance |
| US6336058B1 (en) | 2000-05-01 | 2002-01-01 | Nalco Chemical Company | Use of control matrix for boiler control |
| US6740231B1 (en) | 2001-07-11 | 2004-05-25 | Nalco Company | Self-contained cooling system feed and bleed system |
| JP2004069472A (ja) | 2002-08-06 | 2004-03-04 | Kurita Water Ind Ltd | 局部腐食の評価方法及び抑制方法 |
| US6792357B2 (en) | 2002-08-27 | 2004-09-14 | Honeywell International Inc. | Optical corrosion measurement system |
| AU2002952554A0 (en) | 2002-10-31 | 2002-11-21 | Carter, Peter John Mr | Monitower |
| US7057177B2 (en) | 2003-04-29 | 2006-06-06 | The Boeing Company | Infrared imaging for evaluation of corrosion test coupons |
| US7077563B2 (en) | 2003-11-19 | 2006-07-18 | General Electric Company | Deposition sensor based on differential heat flux measurement |
| JP4470707B2 (ja) | 2003-11-26 | 2010-06-02 | 住友ベークライト株式会社 | 水蒸気透過性評価方法 |
| US7483152B2 (en) | 2004-03-03 | 2009-01-27 | Baker Hughes Incorporated | High resolution statistical analysis of localized corrosion by direct measurement |
| US6887597B1 (en) | 2004-05-03 | 2005-05-03 | Prestone Products Corporation | Methods and composition for cleaning and passivating fuel cell systems |
| JP4363646B2 (ja) | 2004-08-25 | 2009-11-11 | 川崎重工業株式会社 | 腐食環境センサによる腐食環境評価方法 |
| US7096721B2 (en) | 2004-11-08 | 2006-08-29 | Bennett Richard J | Corrosion coupon rack and coupon holder |
| US7563377B1 (en) * | 2005-03-03 | 2009-07-21 | Chemical, Inc. | Method for removing iron deposits in a water system |
| US20120073775A1 (en) | 2005-06-09 | 2012-03-29 | Prasad Duggirala | Method for monitoring organic deposits in papermaking |
| US20060281191A1 (en) | 2005-06-09 | 2006-12-14 | Prasad Duggirala | Method for monitoring organic deposits in papermaking |
| US20070120572A1 (en) | 2005-11-30 | 2007-05-31 | Weiguo Chen | Smart coupon for realtime corrosion detection |
| WO2007087578A2 (en) * | 2006-01-24 | 2007-08-02 | The Regents Of The University Of California | Method and system for monitoring reverse osmosis membranes |
| JP5056286B2 (ja) | 2006-09-14 | 2012-10-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 表面処理鋼板の腐食部の観察装置、亜鉛めっき鋼板の白錆部の観察装置及び観察方法 |
| US7842127B2 (en) | 2006-12-19 | 2010-11-30 | Nalco Company | Corrosion inhibitor composition comprising a built-in intensifier |
| US20080308770A1 (en) | 2007-06-14 | 2008-12-18 | Laxmikant Tiwari | Mono and bis-ester derivatives of pyridinium and quinolinium compounds as environmentally friendly corrosion inhibitors |
| US7842165B2 (en) | 2007-08-29 | 2010-11-30 | Nalco Company | Enhanced method for monitoring the deposition of organic materials in a papermaking process |
| US8033164B2 (en) | 2007-12-20 | 2011-10-11 | Dow Global Technologies Llc | Corrosion testing apparatus and method |
| JP5077960B2 (ja) | 2008-09-03 | 2012-11-21 | 大日本塗料株式会社 | 屋外鋼構造物の塗膜形成方法 |
| FR2941052B1 (fr) | 2009-01-09 | 2012-11-02 | Neosens | Capteur et procede de mesure en continu du niveau d'encrassement |
| FR2941300B1 (fr) | 2009-01-19 | 2016-07-01 | Neosens | Micro-capteur realise en technologies microsystemes pour la mesure et/ou la detection de l'encrassement. |
| US20100206527A1 (en) | 2009-02-18 | 2010-08-19 | Hu Lin-Wen | In-Situ Treatment of Metallic Surfaces |
| FR2949155B1 (fr) | 2009-08-14 | 2012-04-06 | Neosens | Procede de mesure ou de detection de l'encrassement d'un reacteur |
| CN103180034A (zh) * | 2010-10-21 | 2013-06-26 | 日东电工株式会社 | 膜分离装置、膜分离装置的运转方法及使用膜分离装置的评价方法 |
| JP5467989B2 (ja) * | 2010-11-30 | 2014-04-09 | 株式会社神戸製鋼所 | 配管内監視装置 |
| US8618027B2 (en) | 2010-12-08 | 2013-12-31 | Nalco Company | Corrosion inhibitors for oil and gas applications |
| US9562861B2 (en) | 2011-04-05 | 2017-02-07 | Nalco Company | Method of monitoring macrostickies in a recycling and paper or tissue making process involving recycled pulp |
| US8959898B2 (en) | 2011-04-26 | 2015-02-24 | GM Global Technology Operations LLC | Regeneration methods and systems for particulate filters |
| CN102313695A (zh) | 2011-07-28 | 2012-01-11 | 南昌航空大学 | 一种原位全场早期检测不锈钢点蚀的方法 |
| US8958898B2 (en) | 2011-11-07 | 2015-02-17 | Nalco Company | Method and apparatus to monitor and control sheet characteristics on a creping process |
| US9074289B2 (en) | 2011-11-08 | 2015-07-07 | Nalco Company | Environmentally friendly corrosion inhibitor |
| JP5798955B2 (ja) | 2012-03-13 | 2015-10-21 | 株式会社日立製作所 | 腐食環境モニタリング装置 |
| JP5822076B2 (ja) * | 2012-05-01 | 2015-11-24 | 栗田工業株式会社 | スケール検出装置、スケール検出方法 |
| RU2504772C1 (ru) | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова" (ФГУП НИФХИ им. Л.Я. Карпова) | Способ оценки стойкости стальных изделий против локальной коррозии |
| JP6034149B2 (ja) * | 2012-08-03 | 2016-11-30 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法 |
| US9568375B2 (en) | 2012-12-20 | 2017-02-14 | Solenis Technologies, L.P. | Method and apparatus for estimating fouling factor and/or inverse soluble scale thickness in heat transfer equipment |
| US9717461B2 (en) * | 2013-01-24 | 2017-08-01 | Kineticor, Inc. | Systems, devices, and methods for tracking and compensating for patient motion during a medical imaging scan |
| US8945371B2 (en) * | 2013-03-14 | 2015-02-03 | Ecolab Usa Inc. | Device and methods of using a piezoelectric microbalance sensor |
| US9128010B2 (en) * | 2013-03-14 | 2015-09-08 | Ecolab Usa Inc. | Device and methods of using a piezoelectric microbalance sensor |
| US9175405B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-11-03 | Ecolab Usa Inc. | Corrosion control compositions and methods of mitigating corrosion |
| JP2014211318A (ja) | 2013-04-17 | 2014-11-13 | 栗田工業株式会社 | スライムモニタリング装置、及びスライムのモニタリング方法、並びにスライム除去剤添加装置、及びスライム除去剤添加方法 |
| US9475718B2 (en) * | 2013-05-06 | 2016-10-25 | John O. Richmond | Water purification system and process with water pretreatment apparatus |
| JP6278839B2 (ja) | 2014-05-30 | 2018-02-14 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | すきま腐食試験装置及びすきま腐食試験方法 |
| CN107614497B (zh) | 2015-05-28 | 2021-08-03 | 艺康美国股份有限公司 | 腐蚀抑制剂 |
| BR112017025258B1 (pt) | 2015-05-28 | 2022-03-22 | Ecolab Usa Inc | Método para inibição de corrosão de uma superfície de metal em contato com um sistema aquoso |
| AU2016267614B2 (en) | 2015-05-28 | 2021-11-18 | Ecolab Usa Inc. | Purine-based corrosion inhibitors |
| JP6898255B2 (ja) | 2015-05-28 | 2021-07-07 | エコラボ ユーエスエー インコーポレイティド | ２−置換イミダゾール及びベンズイミダゾール腐食抑制剤 |
-
2017
- 2017-07-19 MX MX2019000847A patent/MX2019000847A/es unknown
- 2017-07-19 RU RU2019101799A patent/RU2743071C2/ru active
- 2017-07-19 US US15/654,063 patent/US10590007B2/en active Active
- 2017-07-19 EP EP17754211.5A patent/EP3488229A1/en active Pending
- 2017-07-19 IL IL264327A patent/IL264327B/en unknown
- 2017-07-19 WO PCT/US2017/042793 patent/WO2018017670A1/en unknown
- 2017-07-19 CN CN201780044539.9A patent/CN109477802A/zh active Pending
- 2017-07-19 BR BR112019000817-9A patent/BR112019000817B1/pt active IP Right Grant
- 2017-07-19 JP JP2019503222A patent/JP6971303B2/ja active Active
- 2017-07-19 CA CA3030985A patent/CA3030985A1/en active Pending
-
2020
- 2020-03-09 US US16/813,697 patent/US11465916B2/en active Active
-
2022
- 2022-10-10 US US17/963,191 patent/US11953445B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6034775A (en) * | 1996-10-09 | 2000-03-07 | Symyx Technologies, Inc. | Optical systems and methods for rapid screening of libraries of different materials |
| US6973842B1 (en) * | 2004-09-22 | 2005-12-13 | Feller Murray F | Flow probe pipe size detector |
| US20140293040A1 (en) * | 2011-09-02 | 2014-10-02 | Kemira Oyj | Device and method for characterizing solid matter present in liquids |
| US20140368823A1 (en) * | 2013-06-17 | 2014-12-18 | Intellectual Reserves, LLC | System and Method for Determining Fluid Parameters |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10590007B2 (en) | 2020-03-17 |
| JP2019526787A (ja) | 2019-09-19 |
| BR112019000817A2 (pt) | 2019-04-24 |
| CA3030985A1 (en) | 2018-01-25 |
| JP6971303B2 (ja) | 2021-11-24 |
| IL264327A (en) | 2019-02-28 |
| US20200207639A1 (en) | 2020-07-02 |
| MX2019000847A (es) | 2019-06-24 |
| NZ749801A (en) | 2021-09-24 |
| BR112019000817B1 (pt) | 2023-02-07 |
| CN109477802A (zh) | 2019-03-15 |
| US20230029668A1 (en) | 2023-02-02 |
| WO2018017670A1 (en) | 2018-01-25 |
| US20180022621A1 (en) | 2018-01-25 |
| RU2019101799A (ru) | 2020-08-19 |
| US11953445B2 (en) | 2024-04-09 |
| IL264327B (en) | 2022-09-01 |
| US11465916B2 (en) | 2022-10-11 |
| RU2019101799A3 (ru) | 2020-10-08 |
| EP3488229A1 (en) | 2019-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11953445B2 (en) | Control of industrial water treatment via digital imaging | |
| US11467072B2 (en) | Control of industrial water treatment via digital imaging | |
| CA2983936C (en) | Systems, apparatuses, and methods for fluid analysis and monitoring | |
| US11662314B2 (en) | System and method of inline deposit detection in process fluid | |
| TWI764637B (zh) | 用於監測傳熱表面的結垢、結污、點蝕和腐蝕之傳熱表面監測單元、系統以及方法 | |
| Sanni et al. | Study of surface deposition and bulk scaling kinetics in oilfield conditions using an in-situ flow rig | |
| NZ749801B2 (en) | Control of industrial water treatment via digital imaging |