用于維持傳感器準確度的設備的制作方法

相關申請案的交叉引用

本申請案主張2015年1月12日申請的第14/594,625號美國專利申請案的優先權，所述申請案的揭示內容以全文引用的方式并入本文中。

背景技術：

許多工業水系統需要精確化學處理以實現以下目標中的任一者或其組合：維持優良能量轉移、減少廢棄物、保護資產，以及改善產品質量。可通過監測特征性變量將精確化學處理施予工業水系統，所述特征性變量例如電導率、ph值、氧化還原電位、微生物濃度、堿度和硬度。

所測得的這些變量中的任一者的改變可提供輸入到控制過程操作。舉例來說，測量出在冷卻塔操作中循環的冷卻水的電導率的增大可觸發操作的排污，隨后添加補給水，由此降低冷卻水的電導率。維持工業水系統(確切地說，冷卻水系統)的特征性變量的準確、精確測量是其高效處理和操作的關鍵。

對于工業水系統(更確切地說，冷卻水系統)，通常通過處理操作解決三個問題：1)抑制由礦物沉積(例如，碳酸鈣和/或硅酸鎂)引起的結垢；2)抑制由懸浮沉積物的沉積引起的積垢，懸浮沉積物例如由腐蝕引起；以及3)抑制由例如細菌、藻類及/或真菌引起的微生物污染。這些條件中的任一者可能會使得沉積物形成于潤濕表面(確切地說，用來測量工業水系統的參數的表面)上。這些中的任一者沉積到測量表面上都特別令人擔憂，因為沉積物可能會引入由例如延遲的測量響應時間、測量漂移(例如，不斷改變的偏移)或測量不穩定性引起的測量誤差(不準確性、不精確性，或兩者)。

若干傳感器探頭清潔裝置和方法可用。舉例來說，對于包括溶解氣體的液體系統，存在超聲清潔技術。在一些應用中已實施機械擦拭系統。也已經使用氣刀、水刀和離線化學處理。

技術實現要素：

提供維持工業水系統的參數的測量準確度的方法。在一方面中，所述方法包括使處于液流壓力下的液流與用于利用傳感器測量參數的表面接觸。將氣流引入到所述液流中，由此使得組合的氣流與液流接觸所述表面。所述氣流是在比所述液流壓力大約10psi到約100psi的氣壓下引入到所述液流中。

在另一方面中，所述方法包括使處于工業水流壓力下的工業水流與ph值傳感器的潤濕表面和氧化還原電位傳感器的潤濕表面中的至少一者接觸。測量所述工業水流的ph值和/或氧化還原電位。使包括鹽酸脲的清潔溶液以足以清潔所述潤濕表面中的至少一者的濃度與所述潤濕表面中的所述至少一者接觸第一時間段。使處于所述工業水流壓力下的所述工業水流與所述潤濕表面中的所述至少一經清潔者重新接觸第二時間段，由此使用清潔ph值和/或氧化還原電位傳感器測量所述工業水流的ph值和/或氧化還原電位。產生與使用所述清潔ph值和/或氧化還原電位傳感器測量的所述ph值和/或測量的所述氧化還原電位相關的恢復曲線。重復前述步驟。比較相應恢復曲線。如果所述相應恢復曲線的所述比較表明可接受的傳感器劣化，那么相應傳感器可保持運行。然而，如果相應傳感器表明不可接受的傳感器劣化，那么使相應傳感器不再運行。

在又一方面中，所述方法包括使處于工業水流壓力下的工業水流與ph值傳感器的潤濕表面和氧化還原電位傳感器的潤濕表面中的至少一者接觸。使清潔溶液與所述ph值傳感器的所述潤濕表面和所述氧化還原電位傳感器的所述潤濕表面中的至少一者接觸。使處于所述工業水流壓力下的所述工業水流與所述ph值傳感器的所述潤濕表面和所述氧化還原電位傳感器的所述潤濕表面中的至少一者重新接觸。將氣流在比所述工業水流壓力大約10psi到約100psi的氣流壓力下且在起始所述重新接觸之后引入到所述工業水流中。

還提供一種維持工業水系統中的工業水的多個參數的測量準確度的方法。所述方法包括使處于工業水流壓力下的工業水流與用于利用多個傳感器測量多個參數的多個表面接觸。使所述表面的第一子集與所述工業水流隔離，而所述表面的第二子集維持與所述工業水流接觸。清潔所述第一子集的至少一個表面，而所述第二子集維持與所述工業水流接觸。恢復表面的所述第一子集與所述工業水流的接觸。表面的所述第一子集包括以下各者中的至少一者：光傳遞介質的潤濕表面、ph值傳感器的潤濕表面，以及氧化還原電位傳感器的潤濕表面。表面的所述第二子集包括以下各者中的至少一者：腐蝕檢測傳感器的潤濕表面和電導率傳感器的潤濕表面。

在另一方面中，提供一種用于維持工業水的參數的測量準確度的設備。所述設備包括主體，所述主體具有頂部部分、底部部分、進入部分和退出部分。所述設備包含至少一個傳感器孔隙，其形成于所述頂部部分中且部分地穿過所述主體朝向所述底部部分延伸。所述至少一個傳感器孔隙經配置以收納用于測量工業水的所述參數的至少一個傳感器。所述設備包含液體流動孔，所述液體流動孔經形成而在所述進入部分與所述退出部分之間穿過所述主體。所述液體流動孔與所述至少一個傳感器孔隙流體連通，且經配置以允許液流流過所述主體。所述設備包含經形成而至少部分地穿過所述主體的氣體流動孔。所述氣體流動孔經配置以允許氣流流入所述主體中。所述設備還包含至少一個噴射通道，所述至少一個噴射通道形成于所述主體中且流體連接所述氣體流動孔與所述液體流動孔。所述至少一個噴射通道終止于所述液體流動孔中，大體上與所述至少一個傳感器孔隙相對，以便將所述氣流從所述氣體流動孔朝向所述至少一個傳感器孔隙引導到所述液體流動孔中。

在又一方面中，提供一種工業水測量系統。所述系統包括經配置以維持工業水的參數的測量準確度的設備。所述設備包括主體，所述主體具有頂部部分、底部部分、進入部分和退出部分。所述設備包含液體流動孔，所述液體流動孔經形成而在所述進入部分與所述退出部分之間穿過所述主體。所述液體流動孔經配置以允許液流流過所述主體。所述設備包含至少一個傳感器孔隙，所述至少一個傳感器孔隙形成于所述主體的所述頂部部分中且至少部分地延伸穿過所述主體以在所述至少一個傳感器孔隙的傳感器開口處與所述液體流動孔流體連通。所述設備還包含經形成而至少部分地穿過所述主體的氣體流動孔。所述氣體流動孔經配置以允許氣流流入所述主體中。所述設備包含至少一個噴射通道，所述至少一個噴射通道形成于所述主體中且流體連接所述氣體流動孔與所述液體流動孔。所述至少一個噴射通道終止于所述液體流動孔中，大體上與所述至少一個傳感器孔隙的所述傳感器開口相對。所述系統還包含安置于所述至少一個傳感器孔隙中的至少一個傳感器。所述至少一個傳感器包含表面，所述表面安置于所述傳感器開口中，以便感測流過所述液體流動孔的所述液流的參數。所述至少一個噴射通道經配置以將所述氣流的至少一部分從所述氣體流動孔朝向安置于所述至少一個傳感器孔隙的所述傳感器開口中的所述傳感器的所述表面引導到所述液體流動孔中，以便清潔所述傳感器的所述表面。

在另一方面中，提供一種用于維持工業水的參數的測量準確度的設備。所述設備包括主體，所述主體具有頂部部分、底部部分、進入部分和退出部分。所述設備包含液體流動孔，所述液體流動孔經形成而在所述進入部分與所述退出部分之間穿過所述主體。所述液體流動孔經配置以允許液流流過所述主體。所述設備包含第一傳感器孔隙，所述第一傳感器孔隙形成于所述頂部部分中、大體上垂直于所述液體流動孔且部分地延伸穿過所述主體以在第一傳感器開口處與所述液體流動孔流體連通。所述第一傳感器孔隙經配置以收納用于測量工業水的所述參數的第一傳感器。所述設備包含第二傳感器孔隙，所述第二傳感器孔隙形成于所述頂部部分中、大體上垂直于所述液體流動孔且部分地延伸穿過所述主體以在第二傳感器開口處與所述液體流動孔流體連通。所述第二傳感器孔隙經配置以收納用于測量工業水的所述參數的第二傳感器。所述設備包含氣體流動孔，所述氣體流動孔經形成而至少部分地穿過所述主體，大體上平行于所述液體流動孔。所述氣體流動孔經配置以允許氣流流入所述主體中。所述設備包含第一噴射通道，所述第一噴射通道形成于所述主體中、大體上垂直于所述液體流動孔且流體連接所述氣體流動孔與所述液體流動孔。所述第一噴射通道終止于所述液體流動孔中、大體上與所述第一傳感器孔隙的所述第一傳感器開口相對，以便將所述氣流的至少一部分從所述氣體流動孔朝向所述第一傳感器開口引導到所述液體流動孔中。所述設備包含第二噴射通道，所述第二噴射通道形成于所述主體中、大體上垂直于所述液體流動孔且流體連接所述氣體流動孔與所述液體流動孔。所述第二噴射通道終止于所述液體流動孔中、大體上與所述第二傳感器孔隙的所述第二傳感器開口相對，以便將所述氣流的至少一部分從所述氣體流動孔朝向所述第二傳感器開口引導到所述液體流動孔中。

附圖說明

圖1a圖示可用以執行本發明的方法的設備的透視圖；

圖1b圖示可用以執行本發明的方法的設備的截面圖；

圖1c圖示可用以執行本發明的方法的光學傳感器的實施例；

圖1d圖示可用以執行本發明的方法的設備的實施例；

圖1e圖示可用于執行本發明的方法的系統的實施例的平面圖；

圖2圖示可用于執行本發明的方法的系統的實施例的平面圖；

圖3圖示可用于執行本發明的方法的系統的實施例的平面圖；

圖4圖示在化學清潔和曝露于單個工業水流之后利用兩個氧化還原傳感器探頭進行的氧化還原電位測量；

圖5圖示在化學清潔和曝露于工業水流之后利用ph值傳感器探頭進行的ph值測量；

圖6圖示在化學清潔和曝露于單個工業水流之后利用兩個氧化還原傳感器探頭進行的氧化還原電位測量，其中兩個探頭中的一者進一步曝露于氣流后化學清潔；

圖7圖示可用以執行本發明的方法的系統的實施例的平面圖；

圖8為與本文中的實例1相關的結果曲線圖；

圖9為與本文中的實例2相關的結果曲線圖；以及

圖10為與本文中的實例3的利用基于無機酸的清潔溶液的處理相關的結果曲線圖。

圖11為與本文中的實例3的利用基于脲鹽的清潔溶液的處理相關的結果曲線圖。

具體實施方式

盡管包含通用發明概念的實施例可以采用各種形式，但附圖中示出且在下文中將描述各種說明性且優選的實施例，且應理解，本發明應視為例證且不意欲限于特定實施例。

大體上，提供維持工業水(其可為冷卻水)的參數的測量準確度的方法。“冷卻水”是指包括水的液態物質，其經由具有一個或多個管道和熱交換裝備的系統循環，由此將熱能從一種物質轉移到另一物質。損失熱的物質稱為被冷卻，且接收熱的物質稱為冷卻劑。

進行本文揭示的方法的一般目標是維持在監測且任選地控制工業水系統時所執行的測量的準確度，具體是借助于防止沉積到對于執行所述測量至關重要的表面上。進行本文揭示的方法的另一一般目標是從對于執行所述測量至關重要的表面移除沉積，由此恢復可能已由于所述沉積而損失的準確度。所述沉積可能是歸因于結垢、積垢、微生物生長，或其組合。

進行本文揭示的方法的更特定目標是防止沉積到ph值傳感器的潤濕表面、氧化還原電位傳感器的潤濕表面和用于工業水系統中的光傳遞介質的潤濕表面中的至少一者上，由此維持由所利用的傳感器進行的測量的可接受水平的準確度。進行本文揭示的方法的另一更特定目標是移除ph值傳感器的潤濕表面、氧化還原電位傳感器的潤濕表面和用于工業水系統中的光傳遞介質的潤濕表面中的至少一者上的沉積，由此恢復可能已由于所述沉積而損失的準確度水平。

對于本發明，除非另有指示，“工業水”是指液體或包括液體的混合態物質，其中所述液體包括水，且其中所述液體或混合態物質用于工業目的。作為實例，工業目的的非窮盡性列表包含以下：加熱、冷卻、制造(例如，造紙)、精煉、化學處理、粗油萃取、天然氣萃取，及其類似者。“冷卻水”是“工業水”的示范性實施例。

對于本發明，除非另有指示，否則“連續(地)”描述不中斷地執行動作達延長的時間段。示范性“延長時間段”為24小時。

對于本發明，除非另有指示，否則“ph值傳感器”是指用于測量液體的ph值的電極型傳感器，其可包含或可不包含專用輸入裝置、專用輸出裝置，或專用輸入-輸出裝置。ph值傳感器的示范性實施例是獲自納爾科(藝康公司，西迪爾路1601號，內珀維爾，il60563)的第400-c0060.88號部件(http://ecatalog.nalco.com/ph-meters-waterproof-c739.aspx)。某些ph值傳感器可測量除了ph值之外的參數。

對于本發明，除非另有指示，否則“氧化還原電位傳感器”是指用于測量液體的氧化還原電位(“orp”)的電極型傳感器，其可包含或可不包含專用輸入裝置、專用輸出裝置或專用輸入-輸出裝置。氧化還原電位傳感器的示范性實施例是獲自納爾科(藝康公司，西迪爾路1601號，內珀維爾，il60563)的第400-p1342.88號部件(http://ecatalog.nalco.com/orp-pocket-meter-waterproof-c732.aspx)。某些氧化還原電位傳感器可測量除了氧化還原電位之外的參數。例如電導率傳感器和腐蝕監測器的其它傳感器的實例也獲自納爾科(藝康公司，西迪爾路1601號，內珀維爾，il60563)(納爾科在線裝備目錄可見于以下url：http://ecatalog.nalco.com/default.aspx)。

對于本發明，除非另有指示，否則“時間段”(例如，“第一時間段”)，在涉及使清潔溶液接觸傳感器(例如，ph值傳感器、氧化還原電位傳感器，等)的潤濕表面時，是指(例如)足以移除可見于與清潔溶液(在清潔溶液的特定濃度下)接觸的傳感器的潤濕表面上的至少一部分或大體上全部阻塞物的一段時間。用于使傳感器的潤濕表面與清潔溶液接觸的示范性時間段范圍包含但不限于從約1秒或從約10秒或從約30秒或從約1分鐘到約2分鐘或到約3分鐘或到約5分鐘或到約10分鐘或到約30分鐘或到約1小時，包含從約1分鐘到約5分鐘，且包含從約1分鐘到約10分鐘，且包含從約1分鐘到約1小時。使用本發明的方法足以清潔潤濕表面的時間段可取決于若干因素而改變，所述因素尤其包含清潔溶液的化學物質、清潔溶液的濃度、溫度、壓力、流動速率、湍流，及其類似者。

對于本發明，除非另有指示，否則“控制器”是指具有例如處理器、存儲裝置、數字存儲媒體、陰極射線管、液晶顯示器、等離子顯示器、觸摸屏或其它監測器的組件和/或其它組件的電子裝置。控制器包含(例如)指導用戶，向用戶提供提示或向用戶提供有關本發明方法任何部分的信息的交互式接口。此類信息可包含(例如)校準模型的構建、一個或多個參數的數據收集、測量位置、所得數據集的管理等。

在利用時，控制器優選可操作以與一或多個專用集成電路、程序、計算機可執行指令或算法、一個或多個硬連線裝置、無線裝置，和/或一個或多個機械裝置(例如液體處理器、液壓臂、伺服系統)或其它裝置集成和/或通信。此外，控制器可操作以集成尤其是通過實踐本發明的方法而測量的參數得到的反饋、前饋或預測性循環。控制器系統的一些或全部功能可處于中央位置，例如網絡服務器，用于經由局域網、廣域網、無線網絡、外聯網、互聯網、微波鏈路、紅外線鏈路等，及這些鏈路或其它合適鏈路的任何組合通信。此外，可包含例如信號調節器或系統監測器的其它組件，以促進信號發射和信號處理算法。

作為實例，控制器可操作而以半自動或全自動方式實施本發明的方法。在另一實施例中，控制器可操作而以手動或半手動方式實施所述方法。本文中參考諸圖提供本發明的前述變化的實例。

舉例來說，從液體收集的數據集可包含變量或系統參數，例如某些化學物質或離子的氧化還原電位、ph值、濃度(例如，憑經驗、自動地、以熒光方式、以電化學方式、以比色分析方式確定，直接測量，計算，等)、溫度、渾濁度、壓力、流動速率、溶解或懸浮固體，等。此類參數通常利用任何類型的合適資料測量/感測/俘獲裝備來測量，例如ph值傳感器、離子分析器、溫度傳感器、壓力傳感器、腐蝕檢測傳感器和/或任何其它合適的裝置或方法。能夠檢測或感測比色分析、折射測定、分光光度、冷光測定和/或熒光測定信號的裝置尤其可用于本發明。此類數據俘獲裝備優選地與控制器通信，且根據替代實施例，可能具有由控制器賦予的高級功能(包含本文中所描述的控制算法的任何部分)。

所測量參數或信號中的任一者到用戶、化學泵、報警器或其它系統組件的數據發射是使用任何合適裝置，例如有線或無線網絡、電纜、數字訂戶線、互聯網等實現。可使用任何合適的接口標準，例如以太網接口、無線接口(例如，ieee802.lla//b/g/n、802.16、藍牙、光學、紅外光、其它射頻、任何其它合適的無線數據發射方法，前述的任何組合)、通用串行總線、電話網等，及此類介面/連接的組合。如本文所使用，術語“網絡”涵蓋所有這些數據發射方法。本文中描述的組件、裝置、傳感器等中的任一者都可使用以上描述的或其它合適的接口或連接彼此連接和/或連接至控制器。在一實施例中，信息(總體上指由本發明的方法產生的所有輸入或輸出)從所述系統接收且存檔。在另一實施例中，此類信息是根據時間表或調度加以處理。在另一實施例中，此類信息是實時處理的。此類實時接收還可包含例如經由計算機網絡“流式傳輸數據”。

對于本發明，除非另有指示，否則“控制方案”是指基于到控制器的輸入從控制器提供輸出，如本文所定義。

提供維持工業水系統的參數的測量準確度的方法。所述方法包括使處于液流壓力下的液流與用于利用傳感器測量參數的表面接觸。將氣流引入到所述液流中，由此使得組合的氣流與液流接觸所述表面。所述氣流是在比所述液流壓力大約10psi到約100psi的氣壓下引入到所述液流中。

圖1a和1b圖示可用以進行本文中所描述的本發明方法中的一者或多者的至少一部分的設備的實施例。在某些實施例中，設備100可用作工業水測量系統，用于測量工業水系統中使用的工業水的至少一個參數且維持其測量準確度。圖1a示出設備100的透視圖，而圖1b示出設備100的更詳細截面圖。如圖所示，設備100包括主體102，所述主體能夠支撐兩個傳感器、ph值傳感器110a和氧化還原電位傳感器110b。然而，所屬領域的技術人員將認識到，設備100可經設計和構建以實施一個、兩個或任何合理數目個傳感器110、可調換ph值傳感器110a與氧化還原電位傳感器110b的位置，或設備100可實施兩個ph值傳感器110a或兩個氧化還原電位傳感器110b。此外，預期可使用其它合適類型的傳感器。如圖中所示，傳感器110a、110b可支撐于形成于主體102中的第一傳感器孔隙112a與第二傳感器孔隙112b內。

此外，圖1c圖示光學傳感器110x的實施例，例如，熒光計的實施例。在圖1c的實施例中，使用例如設備100可操作地裝設光學傳感器110x，代替ph值傳感器110a和氧化還原電位傳感器110b中的至少一者。光學傳感器110x可利用光學窗或反射表面作為其潤濕表面1110x，如本文所描述。如同利用ph值傳感器110a和氧化還原電位傳感器110b的情況，所屬領域的技術人員將認識到，設備100僅提供可用以進行本文揭示的方法或其部分的設備的實施例，且本申請案不應限于設備100。術語“光學窗”用以指允許在處理中對物質進行光學觀測的屏障。光學觀測可以視覺方式或以電子方式執行。光學觀測是指任何基于光的觀測形式。光學觀測的實例包含但不限于熒光測定、吸收、分光光度法、成像，和其任何組合。

再次參考圖1a，設備100的主體102包含前部部分101、后部部分103、進入部分105、退出部分107、頂部部分109和底部部分111。在一些實施例中，扣接件通道113經形成而在前部部分101與后部部分103之間穿過主體102，以容納扣接件，例如螺栓或螺釘。第一傳感器孔隙112a和第二傳感器孔隙112b形成于主體102的頂部部分109中。如圖1b中所示，傳感器孔隙112a、112b各自包含孔部分114a、114b和埋頭孔部分116a、116b，但涵蓋不具有埋頭孔的實施例。本文中預期傳感器孔隙112a、112b和相關聯部件的大小可經設定大小以收納對于給定感測應用合乎需要的任何傳感器。

參考圖1b，液體流動孔117經形成而大體上在進入部分105與退出部分107之間穿過主體102。盡管圖1b中所圖示的實施例示出液體流動孔117大體上垂直于第一傳感器孔隙112a和第二傳感器孔隙112b，但涵蓋所述孔之間的其它關系。液體流動孔117包括鄰近于主體102的進入部分105的入口部分119、窄化部分120，和鄰近于主體102的退出部分107的出口部分121。在一些實施例中，入口部分119和出口部分121可具有大于窄化部分122的直徑。液流120a經由形成于入口部分105中的入口孔口118而進入液體流動孔117的入口部分119。一旦液流120a已進入入口部分119，那么液流任選地在孔隙121處窄化，且流過窄化部分122。液流120a接著穿過出口孔隙124、穿過液體流動孔117的出口部分121，且經由形成于退出部分107中的出口孔口126而流出主體102。顯而易見，在所圖示實施例中變為流過液體流動孔117的窄化部分122的液流的液流120a可包括工業水系統的工業水、清潔液體、單獨含水液體，或其組合。

如圖1b中所示，傳感器孔隙112a、112b的孔部分114a、114b與液體流動孔117的窄化部分120流體連通。第一傳感器開口115a與第二傳感器開口115b形成于相應第一傳感器孔隙112a和第二傳感器孔隙112b與液體流動孔117之間的交叉點處。在某些實施例中，傳感器110a、110b的表面1110a、1110b安置于傳感器開口115a、115b中。結果，流過主體102的液流120a在其表面1110a、1110b處接觸ph值傳感器110a和氧化還原電位傳感器110b。

繼續參考圖1b，氣體流動孔128形成于主體102中，大體上平行于液體流動孔117以允許氣流130流動到主體中，以供引入到大體上與傳感器孔隙112a和112b相對的液體流動孔中。氣體流動孔口128具有鄰近于退出部分107和窄化氣體部分131的氣體入口部分129。在圖1b中所示出的實施例中，第一噴射通道132a和第二噴射通道132b形成于主體102中，且提供氣體流動孔128的窄化氣體部分131與液體流動孔117之間的流體連通。第一噴射通道132a在第一埋頭開口2110a處終止于液體流動孔117的窄化部分122中，且第二噴射通道132b在第二埋頭開口2110b處終止于液體流動孔的窄化部分中。第一埋頭開口2110a通向窄化部分122、大體上與第一傳感器孔隙112a相對，且第二噴射通道132b通向窄化部分、大體上與第二傳感器孔隙112b相對。盡管圖1b中所圖示的實施例包含對應于兩個傳感器孔隙112a、112b的兩個噴射通道132a、132b，但預期不同量的噴射通道可從氣體流動孔128分支，這取決于給定設備中使用的傳感器的數目，或用戶希望經由引入氣流加以清潔的傳感器的數目。

如圖1b中所示，氣流130在形成于主體102的退出部分107中的氣體入口孔口133處引入到氣體流動孔128的氣體入口部分129中。氣流130接著穿過氣體孔隙134進入氣體流動孔128的窄化氣體部分131中。氣流130接著分裂到第一噴射通道132a或第二噴射通道132b中，且經由相應第一埋頭開口2110a或第二埋頭開口2110b排出到液流120的窄化部分122中，由此建立氣流和液流150。對于圖1b中所圖示的實施例，氣流130是在垂直于液流120(在此情況下，窄化部分122)的方向上引入。如所圖示，氣流130是經由對應于ph值傳感器110a與氧化還原電位傳感器110b的表面1110a與1110b中的每一者的兩個埋頭開口2110a與2110b而引入。盡管是可選的，但圖1b中所圖示的實施例的埋頭開口2110a和2110b成錐形以提供跨越ph值傳感器110a與氧化還原電位傳感器110b的潤濕表面1110a與1110b的分布。在其它實施例中，例如在圖1d中所示的實施例中，噴射通道132a、132b在第一噴嘴3110a與第二噴嘴3110b處終止于窄化部分122中。在此類實施例中，氣流130經由不埋頭的噴嘴3110a、3110b進入窄化部分117。結果，氣流130與液流120混合，因為直接射流比使用埋頭開口2110a、2110b時多。在一些實施例中，第一噴嘴3110a和第二噴嘴3110b的開口的直徑實質上小于相應第一噴射通道132a和第二噴射通道132b。如從圖1b中所圖示的實施例而顯而易見，氣流130可經配置以可操作地將氣態物質供應到單個表面、將多種氣態物質供應到多個表面、將單種氣態物質供應到多個表面，而不管用戶是使用閥門、管道、配件及其類似者進行適配。

在某些實施例中，液流包括水，或可由或基本上由水組成。在優選實施例中，液流為來自工業水處理的工業水流。在其它實施例中，液流可為液態清潔化學品。在一些實施例中，表面如本文所描述而隔離，且組合的氣流與液流與表面接觸。在一些實施例中，液流在表面隔離期間經由循環(例如，再循環)而接觸表面，其中所述液流可包括來自工業水處理的工業水。

在某些實施例中，液流與用于利用傳感器測量參數的表面接觸。所述表面可以傳感器自身的潤濕表面(即，傳感器的感測組件)形式連接到傳感器。所述表面可為光傳遞介質的潤濕表面。

在某些實施例中，液流與腐蝕試片接觸，所述腐蝕試片經移除且觀測以評估一般和局部腐蝕。當存在時，腐蝕試片曝露于大體遵守標準化協議(例如，astm標準)的液流。可從液流移除試片以便測量例如重量減輕或坑洞(當存在時)的深度。

在某些實施例中，將氣流在比液流壓力大約10psi到約100psi的氣壓下引入到液流(其可為工業水流)中。術語“氣流”是指氣相物質的流動。氣流的示范性實施例為壓縮空氣流。氣流壓力可至少比液流壓力大約10psi，或比液流壓力大約20psi，且最多比液流壓力大約100psi，或最多比液流壓力大約80psi，或最多比液流壓力大約60psi，或最多比液流壓力大約40psi。在優選實施例中，氣流在比液流壓力大約20psi到約40psi的氣壓下引入到液流中。

在某些實施例中，表面位于液流(其可為工業水流)的窄化部分中。在優選實施例中，位于液流的窄化部分中的表面為以下各者中的至少一者：ph值傳感器的潤濕表面，和氧化還原電位傳感器的潤濕表面。液流的流動僅在表面上游窄化，且接著氣流引入到所述窄化部分中，以便產生組合的氣流與液流，其由此接觸表面。已表明液流的窄化在與在比液流壓力大約10psi到約100psi的氣流壓力下引入氣流組合使用時提供尤其有益的結果。例如，在本文中所提供的實例中表明前述有益結果的證據。

在某些實施例中，氣流朝向用于測量工業水系統中的工業水的參數的表面引入到液流中。在某些實施例中，氣流在垂直于液流流動的方向上引入到液流中。在某些實施例中，氣流以與垂直于液流流動的方向成范圍約±45度的角度引入到液流中。在某些實施例中，氣流在用于測量工業水的參數的表面上游的位置處引入到液流中。在某些實施例中，氣流是在液流流動的方向上引入。在某些實施例中，氣流引入到液流中，使得跨越用于測量工業水系統中的工業水的參數的表面而流動的液流不受氣流遞送容器阻礙。舉例來說，如圖1b中所圖示，氣流130遞送到液流120中，而不將遞送裝備或任何種類的裝備放置到液流120的流動中。

本文中所描述的實施例的氣流可包括若干氣態物質中的任何一者或多者。氣流可包括范圍從堿性到惰性到酸性的氣態物質。在某些實施例中，氣流包括選自由以下各者組成的群的氣態物質：空氣、氮氣、氧氣、酸性氣體、堿性氣體(例如，氣態氨)及其組合，但請注意，酸性氣體與堿性氣體不組合。

術語“酸性氣體”是指如果與水組合(例如，溶解于水中)則會使水變為酸性的氣態物質。酸性氣體的示范性實施例包含某些含碳氣體、含硫氣體、含氮氣體，和含氯氣體。含碳酸性氣體的示范性實施例為二氧化碳。含硫酸性氣體的示范性實施例為二氧化硫。含氮酸性氣體的示范性實施例為二氧化氮。含氯酸性氣體的示范性實施例為氯氣。

可用來實踐本發明方法的酸性氣體包含但不限于含碳酸性氣體、含硫酸性氣體、含氮酸性氣體、含氯酸性氣體，及其組合。含碳酸性氣體的實施例為二氧化碳。含硫酸性氣體的實施例為二氧化硫。含氮酸性氣體的實施例為二氧化氮和其前驅物。含氯酸性氣體的實施例包含氯氣。

不希望受理論束縛，據信，將氣流引入到液流中將機械能傳遞到用于測量參數的表面，由此傾向于以物理方式(相對于以化學方式)移除或抑制沉積。假如氣流傾向于為酸性的，則相信經由與引入酸性氣體相關聯的物理和化學動作實現沉積的移除或抑制，相信這對于堿性氣流也是成立的。

在某些實施例中，二氧化碳集結粒隨著氣流引入到液流(其可為工業水流)中。短語“二氧化碳集結粒”是指包括二氧化碳且可能包括其它物質的固態集結粒。本發明的二氧化碳集結粒獲自allteqindustries公司(355lindberghave.,livermore,california)和kyodointernational公司(9-10-9miyazaki,miyamae-ku,kawasaki-shi,kanagawa-ken,216-0033,japan)。集結粒可為大體上球形。在某些實施例中，集結粒的直徑從約0.1μm到約0.3mm，包含從約0.1μm或約1μm或約10μm到約0.1mm或約0.2mm或約0.3mm。

如圖1d中所示，將包含二氧化碳集結粒的氣流130可經由噴嘴3110a和/或3110b(其在實施時替換埋頭開口2110a和/或2110b)以氣動方式饋送到液流中。集結粒可與本文揭示的氣態物質中的任一者一起引入到氣流中。用于遞送二氧化碳集結粒的優選氣體包含例如空氣和氣態二氧化碳中的至少一者。

圖1e圖示可用來例如經由流185執行二氧化碳集結粒到氣流130中的引入的系統的實施例。所屬領域的技術人員將認識到，流185應經配置以提供二氧化碳集結粒的有效饋送，使得所得組合氣流130提供到表面1110中的任一者或全部的適當接觸。

本發明的方法涵蓋對于測量用于工業水系統中的工業水的一個或多個參數至關重要的任何表面。短語“用于工業水系統中的工業水”意欲包含已經用于或將用于工業水系統中的工業水。如其通常使用的那樣，術語“流”表示通常經由導管(例如，管)的流體流動。

作為實例，可用于測量工業水系統中的工業水的參數的傳感器包含但不限于溫度傳感器、ph值傳感器、氧化還原電位傳感器、腐蝕檢測傳感器、光學傳感器、重量測量傳感器和流量計。多個傳感器可用于監測且任選地控制工業水系統，其可包含以下類型的多個傳感器：單個類型的傳感器(例如，兩個熒光計)、多個類型的傳感器(例如，ph值傳感器、氧化還原電位傳感器，和熒光計)，及其組合(例如，兩個熒光計、一個ph值傳感器，和三個氧化還原電位傳感器)。

術語“光學傳感器”的提及表示至少部分地依賴于光透射和檢測來確定與物質相關聯的參數的裝置。舉例來說，熒光計可通過將激發波長的光透射到液體中且檢測從液體發出的發射波長的光來確定液體中化學物質的濃度。取決于應用和物質，光學傳感器可測量例如熒光、吸收、溫度、化學發光、光學散射(例如，瑞利、米氏和拉曼散射)、成像、透射率、粒徑、粒子計數和渾濁度。

在最低限度，光學傳感器能夠接收光學信號以偵測物質的參數。光學傳感器還可發送可用以產生由光學傳感器接收的光學信號的光學信號。如果產生了光學信號，其通常被引導到特定位置。舉例來說，可引導光學信號以照射透過光傳遞介質進入液體(例如，工業水流)中，以便使用相同或不同光學傳感器執行液體參數的光學測量。對術語“光學測量”的提及表示使用光來使用光學傳感器確定物質的參數。

作為實例，光學傳感器的實施例包含但不限于熒光計、分光光度計、比色計、折射計、照度計、濁度計和粒子計數器。多個光學傳感器可用于監測且任選地控制工業水系統，其可包含以下類型的多個光學傳感器：單個類型的光學傳感器(例如，多于一個熒光計)、多個類型的傳感器(例如，熒光計和色度計)，及其組合(例如，兩個熒光計、分光光度計，和三個折射計)。一般來說，對使用光學傳感器測量一個或多個參數至關重要的表面是光傳遞介質的潤濕表面。

作為實例，對測量工業水系統中的工業水的一個或多個參數至關重要的表面的實施例包含但不限于溫度傳感器的潤濕表面、ph值傳感器的潤濕表面、氧化還原電位傳感器的潤濕表面、腐蝕檢測傳感器的潤濕表面、光傳遞介質的潤濕表面、腐蝕試片的潤濕表面、流量計的潤濕表面，及其組合。

光傳遞介質允許光經由自身傳遞，或在適當情況下，從自身反射，以使得光可用以使用光學傳感器執行對物質參數的光學測量。優選地，光傳遞介質用于光學傳遞，且因此優選地是透明的，如astmd1746中所定義。然而，取決于特定應用，光傳遞介質可能不必完全透明。光傳遞介質的實例包括流槽、光學窗、反射表面、折射表面、分散元件、濾波元件及光纖傳感器頭。防止或移除光傳遞介質的潤濕表面上的沉積會導致光傳遞介質的較大透明度，或在一些實施例中，導致光反射，其應導致經由光學傳感器的更準確測量。

如前一段中所提出，在一些實施例中，光傳遞介質包括用來反射光的表面。光可部分地或完全地從光傳遞介質的反射表面反射。

在利用流槽作為光傳遞介質的某些實施例中，所述方法進一步包括在組合的氣流與工業水流朝向光傳遞介質的潤濕表面流動時使其散開。盡管不希望受理論束縛，但執行散開以便通過迫使組合的氣流與工業水流的氣體與光傳遞介質的潤濕表面更好地接觸而提供對流槽的潤濕表面上的沉積的更好抑制和/或移除。

圖2圖示用于執行本發明的方法的系統200的實施例，其中系統200并有光學傳感器205，所述光學傳感器與具有潤濕表面1210的流槽210(光傳遞介質的示范性實施例)耦合。如所圖示，液流120流過流槽210。在流槽210上游，氣流130引入到液流120中。組合的氣流與液流150流動，以便接觸流槽210的潤濕表面1210。

可經由噴嘴180增強接觸，所述噴嘴可經配置以便提供經由流槽210的進一步湍流。噴嘴180可經建構和定位以便提供朝向流槽210的潤濕表面1210的不同散開度(α，β)。

在某些實施例中，氣流間歇性地引入到工業水流中。術語“間歇性”和“間歇性地”在本文中用來描述以下實踐：執行方法或其步驟，停止執行方法或其步驟，且稍后重復執行方法或其步驟，與執行的定時無關。在說明性實施例中的某些實施例中，氣流以預定時間間隔間歇性地引入。

在某些實施例中，氣流根據經由例如測量數據趨勢所確定而按照需要來引入。舉例來說，測量到變量隨時間推移而一致地增大或減小(即使輕微)可能指示需要將氣流引入到工業水流中。一致增大或減小的實例可通過例如值在某一時間段(例如，約1小時)內±約1％到約10％的一致改變(即，在一個方向上改變)來說明(在已知樣品水具有大致相同組成(例如，沒有污染物劇增)且處于大致不變的條件(溫度、壓力，等)下時)。所測量變量的一致改變可指示跨越表面的阻塞(例如，積垢)。在執行如本文所描述的方法之后，可比較利用所述表面的后清潔測量，以確定表面的阻塞是否引起變化性，或執行測量的傳感器是否發生故障，其在本文中進一步描述。

還提供操作冷卻水系統的方法。所述方法包括使處于冷卻水流壓力下的冷卻水流與用于利用傳感器測量參數的表面接觸。將氣流引入到所述冷卻水流中，由此使得組合的氣流與冷卻水流接觸所述表面。所述氣流是在比所述冷卻水流壓力大約10psi到約100psi的氣流壓力下引入。氣流的引入使得組合的氣流與冷卻水流接觸所述表面。

在某些實施例中，用于測量工業水系統的參數的表面位于液流的窄化部分中。

如本文所論述，在某些實施例中，液流包括清潔溶液。圖3示出并有圖1a、1b和2中所圖示的實施例的方面的系統的實施例且進一步包括用于將清潔溶液施予到系統的潤濕部分中的系統。所屬領域的技術人員將認識到，雖然從圖3省略，但可在圖3的實施例中實施圖1c和1e。此外，所屬領域的技術人員將認識到，.圖3示出傳感器的隔離第一子集的實施例，如在利用本文中進一步描述的多個參數的方法中所描述。

在圖3的實施例中，清潔溶液經由清潔溶液供應箱301和清潔溶液泵302供應到ph值傳感器110a、氧化還原電位傳感器110b與流槽210的潤濕表面1110a、1110b與1210。所屬領域的技術人員將認識到，清潔溶液供應箱301和清潔溶液泵302僅為可用以提供清潔溶液到潤濕表面1110a、1110b和1210的設備的說明性實施例。

在某些實施例中，清潔溶液為水性清潔溶液。在一些實施例中，清潔溶液包括水和選自由以下各者組成的群組的成份：脲鹽、無機酸、有機酸、過氧酸、清潔劑、乳化劑，及其組合。所屬領域的技術人員將認識到，某些化學物質將適合多于一種上述成分的描述。

示范性脲鹽包含但不限于鹽酸脲、硫酸脲、硝酸脲，和磷酸脲。示范性礦物酸包含但不限于鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸和硼酸。示范性有機酸包含但不限于羧酸、乙酸、過氧乙酸、檸檬酸和草酸。在一些實施例中，清潔溶液包括水和選自由以下各者組成的群組的成份：鹽酸脲、磷酸、硫酸、硝酸、過氧酸、清潔劑、乳化劑，及其組合。在優選實施例中，水性清潔溶液包括水和鹽酸脲。

在某些實施例中，水性清潔溶液(即，包括水的清潔溶液)的固體濃度從約1重量百分比固體到約99重量百分比固體，包含從約1重量百分比固體或約10重量百分比固體或從約20重量百分比固體或從約30重量百分比固體到約40重量百分比固體或到約60重量百分比固體或到約90重量百分比固體或到約99重量百分比固體。短語“重量百分比固體”用來表示由除水以外的一個或多個成分組成的水性清潔溶液的重量百分比。在優選實施例中，水性清潔溶液包括水和鹽酸脲，其中脲鹽酸在水性清潔溶液中的存在濃度是從約10重量百分比到約90重量百分比，包含從約10重量百分比或從約20重量百分比或從約30重量百分比到約60重量百分比或到約80重量百分比或到約90重量百分比。

過氧酸的示范性實施例包含但不限于過氧乙酸、過氧己酸，及其組合。

清潔劑的示范性實施例包含但不限于二甘醇、聚氧乙烯硬脂酸酯、氯三(十二烷基)甲基銨、十二烷基硫酸鈉、二(十六烷基)磷酸酯、辛基苯基聚乙二醇(例如，第9002-93-1號cas的組合物)，及其組合。

乳化劑的示范性實施例包含但不限于二甲苯磺酸鈉。

在特別優選的實施例中，所述方法以化學方式利用水性鹽酸脲清潔ph值傳感器的潤濕表面與氧化還原電位傳感器的潤濕表面中的至少一者，且通過比較先前化學清潔循環期間所搜集的歷史數據來監測所利用的ph值傳感器和/或氧化還原電位傳感器的響應性。一般來說，隨著ph值和氧化還原電位傳感器老化，在其相應感測組件中發生分解過程，由此改變每一者中利用的隔膜的化學組成。ph值或氧化還原電位傳感器的平均壽命取決于應用，且可在幾周到大于一年的范圍內變化。假定工業水系統操作達延長的時間段，ph值傳感器和/或氧化還原電位傳感器將需要更換。

分解過程導致水合凝膠層變厚，所述水合凝膠層構成ph值傳感器和氧化還原電位傳感器的感測組件。水合凝膠層變厚引起水合凝膠層中的較小動態改變，其可導致對相應參數的測量不準確。水合凝膠層的損壞或劣化可歸因于眾多來源而發生，例如曝露于高酸性或堿性化學過程、機械清潔、高溫、沉積，等。結果，探頭的響應時間變得較慢，且必須比較少利用的傳感器更頻繁地進行校準。

測量ph值傳感器和氧化還原電位傳感器的響應時間通常受限于校準過程期間的數據收集，校準過程涉及移除傳感器且將其放置在已知標準溶液中。使用本發明的化學清潔方法，可比較響應時間與先前所收集的數據以評估傳感器劣化。在利用多個相同類型的傳感器的實施例中，與曝露于相同處理流和清潔溶液的冗余傳感器的比較也可提供與每一傳感器的響應時間相關的信息。一個傳感器較之于另一傳感器的緩慢響應或測量偏移將指示劣化。

在優選實施例中，所述方法利用水性鹽酸脲的化學清潔，且進一步包括從工業水流隔離表面的第一子集，其中表面的所述第一子集包括ph值傳感器的潤濕表面和氧化還原電位傳感器的潤濕表面。表面的第一子集通過使其與水性鹽酸脲清潔溶液接觸足以使ph值傳感器和氧化還原電位傳感器返回到可接受水平的一段時間來加以清潔，所述一段時間可基于例如先前校準和/或重新建立液流與用于測量中的表面的接觸以后進行的測量來加以確定。ph值信號減小，且氧化還原電位信號增大，因為鹽酸脲為酸與氧化劑兩者。

清潔溶液可接觸被隔離子集(其可包含光傳遞介質)的潤濕表面。在一實施例中，化學溶液可以約3加侖每日的速率流過被隔離子集約3分鐘。在某些實施例中，一旦填充，清潔溶液就接觸潤濕表面而不流動一段時間。在其它實施例中，在可接受清潔之后即刻從潤濕表面沖洗清潔溶液，沖洗可使用來自工業水系統的工業水完成。

在重新起始工業水流動時，ph值和氧化還原電位信號在氧化還原電位傳感器的雙重指數級衰減和ph值傳感器的生長以后返回到工業水條件。從雙重指數分析計算出的特征性時間參數給出對于氧化還原電位傳感器和/或ph值傳感器中的分解或其缺乏的深刻理解。通過歷史上隨時間推移跟蹤所選參數，可監測或在需要時更換氧化還原電位傳感器(和對應ph值傳感器，如果利用)。在說明性實施例的某些實施例中，周期性地更換氧化還原電位傳感器，例如每隔4到8個月。在說明性實施例的某些實施例中，周期性地更換ph值傳感器，例如每隔4到8個月。

在使用時，ph值傳感器可顯示偶發性測量變化跡象或在校準期間的遲緩響應時間，其任一者提示沉積可能發生在ph值傳感器的潤濕表面上。任一現象可能會使得受影響ph值傳感器校準失敗。

表1中示出顯示曝露于水性鹽酸脲之后的氧化還原電位傳感器的動態行為的數據。表1中標注氧化還原電位傳感器的信號行為的示范性特征。在使氧化還原電位傳感器曝露于工業水系統的工業水之后的響應時間顯示特征性兩相模型以解釋由式1給出的快速和緩慢響應行為：

其中a是用于快速響應項的常數，τf為快速時間常數，b是用于緩慢響應項的常數，τs為緩慢時間常數，且offset為就在傳感器接觸水性鹽酸脲(清潔溶液的實例)之前的近似氧化還原電位傳感器信號.在使氧化還原電位傳感器曝露于水性鹽酸脲之后，傳感器響應歸因于由水性鹽酸脲引起的氧化而增大。在工業水流開始接觸清潔表面之后的時間t＝0處，常數a、b與offset的總和等于傳感器信號水平。信號水平傾向于隨著式1中的各項的總和而衰減，其中與傳感器響應行為相關聯的關鍵參數為時間常數τf和τs。時間常數的倒數允許估計達到offset的衰減時間。確切地說，傳感器的值1/τs的增大指示傳感器響應降級。

在另一方面中，所述方法包括使處于工業水流壓力下的工業水流與ph值傳感器的潤濕表面和氧化還原電位傳感器的潤濕表面中的至少一者接觸。測量所述工業水流的ph值和/或氧化還原電位。使包括鹽酸脲的清潔溶液以足以清潔所述潤濕表面中的至少一者的濃度與所述潤濕表面中的所述至少一者接觸第一時間段。使處于所述工業水流壓力下的所述工業水流與所述潤濕表面中的所述至少一經清潔者重新接觸第二時間段，由此使用清潔ph值和/或氧化還原電位傳感器測量所述工業水流的ph值和/或氧化還原電位。產生與使用所述清潔ph值和/或氧化還原電位傳感器測量的所述ph值和/或測量的所述氧化還原電位相關的恢復曲線。重復前述步驟。比較相應恢復曲線(且理想情況下將彼此重疊)。如果所述相應恢復曲線的所述比較表明可接受的傳感器劣化，那么相應傳感器可保持運行。然而，如果相應傳感器表明不可接受的傳感器劣化，那么使相應傳感器不再運行。

舉例來說，圖4圖示與兩個不同傳感器相關的恢復曲線，且允許比較老化傳感器探頭(運行4個月以上)與曝露于相同水和鹽酸脲清潔步驟的新傳感器探頭的氧化還原電位傳感器響應。清潔步驟涉及使傳感器探頭的感測表面曝露于速率為10加侖每日且濃度為60重量百分比固體的鹽酸脲3分鐘，隨后曝露于2加侖每分鐘的工業水流動2分鐘。圖4示出在清潔過程結束時來自每一傳感器探頭的歸一化信號響應。從圖4，老化傳感器的響應時間較之于新傳感器較長。通過將數據擬合到式1來獲得傳感器響應時間的定量分析，以確定快速和緩慢時間常數。用于式1的參數可計算且存儲以用于歷史跟蹤，其已在下文表1中完成。

表1.利用兩相模型的氧化還原電位傳感器的示范性響應時間參數。

式1的數學關系還可根據下文示出的式2應用于ph值傳感器的響應度模型。

如可從式2看出，ph值傳感器信號遵循生長響應，因為曝露于鹽酸脲引起ph值減小，隨后在曝露于工業水流動時增大。由如上文所描述的鹽酸脲清潔過程造成的典型ph值傳感器響應曲線在圖5中示出。以針對氧化還原電位傳感器探頭描述的方式確定ph值傳感器探頭的時間常數，只是考慮到ph值傳感器響應為倒數。

在某些實施例中，通過所測量ph值和/或氧化還原電位在使傳感器與工業水流重新接觸之后的等效時間點的至少約5％的偏差來確定不可接受的傳感器劣化。在某些實施例中，通過所測量ph值和/或氧化還原電位在使傳感器與工業水流重新接觸之后的等效時間點的至少約10％的偏差來確定不可接受的傳感器劣化。在某些實施例中，重新接觸工業水流之后的等效時間點為重新接觸工業水流之后約1分鐘到約120分鐘的時間點。在某些實施例中，重新接觸工業水流之后的等效時間點為重新接觸工業水流之后約10分鐘到約60分鐘的時間點。舉例來說，在圖4中，比較在重新接觸之后50分鐘的時間點處所測量的氧化還原電位(例如，曲線已歸一化)顯示，“新[orp]探頭”測量出約0.1的氧化還原電位，而已運行約4個月的“老化[orp]探頭”測量出約0.4的氧化還原電位，其為“新[orp]探頭”測量值的400％。比較實驗跨度內的曲線，“老化[orp]探頭”不會完全恢復，且不再提供氧化還原電位的準確測量。盡管時間點比較容易實施，但本發明的方法涵蓋單個ph值或氧化還原電位傳感器之間的所測量ph值和/或氧化還原電位的恢復曲線偏差的任何類似比較或任何單個類型的多個傳感器之間的比較。

在一實施例中，提供一種維持用于工業水系統中的工業水的參數的測量準確度的方法。在某些實施例中，所述方法加速氧化還原電位傳感器和/或ph值傳感器的恢復時間。為實現此加速，所述方法包括使處于工業水流壓力下的工業水流與ph值傳感器的潤濕表面和氧化還原電位傳感器的潤濕表面中的至少一者接觸。使清潔溶液與所述ph值傳感器的所述潤濕表面和所述氧化還原電位傳感器的所述潤濕表面中的至少一者接觸。使處于所述工業水流壓力下的所述工業水流與所述ph值傳感器的所述潤濕表面和所述氧化還原電位傳感器的所述潤濕表面中的至少一者重新接觸。將氣流在比所述工業水流壓力大約10psi到約100psi的氣流壓力下且在起始所述重新接觸之后引入到所述工業水流中。

舉例來說，氧化還原電位傳感器和ph值傳感器中的至少一者曝露于如本文所描述的利用鹽酸脲的化學清潔，隨后恢復至少一個傳感器探頭(即，用于測量參數的表面)與工業水流的接觸，且接著將氣流在比工業水流壓力大約10psi到約100psi的氣壓下引入到工業水流中。氣流可根據本文中所描述的與將氣流引入到液流中相關的參數中的任一者來引入。圖6圖示與引入氣流后化學清潔相關的結果，其中氣流為空氣。

在另一說明性實施例中，本發明針對一種維持工業水系統中的工業水的多個參數的測量準確度的方法。所述方法包括使處于工業水流壓力下的工業水流與用于利用多個傳感器測量多個參數的多個表面接觸。使所述表面的第一子集與所述工業水流隔離，而所述表面的第二子集維持與所述工業水流接觸。清潔所述第一子集的至少一個表面，而所述第二子集維持與所述工業水流接觸。恢復表面的所述第一子集與所述工業水流的接觸。表面的所述第一子集包括以下各者中的至少一者：光傳遞介質的潤濕表面、ph值傳感器的潤濕表面，以及氧化還原電位傳感器的潤濕表面。表面的所述第二子集包括以下各者中的至少一者：腐蝕檢測傳感器的潤濕表面和電導率傳感器的潤濕表面。

需要多于一個表面用于利用多于一個傳感器測量參數的工業水系統以如下方式操作：使得可能尤其會受到沉積影響的一個或多個表面能夠單獨地與工業水流接觸且清潔。可實施所述實施例以允許基于工業水的經測量參數的子集進行持續監測和可選控制，而在其相關表面的現場清潔期間不測量參數的另一子集。

在一些實施例中，術語“隔離”是指停止工業水流跨越表面的第一子集的流動，而不使工業水系統斷開連接，以手動地清潔一個或多個表面，只是在一些情況下，移除腐蝕試片(即，“系統隔離”)。優選地，可在傳感器的第一子集與工業水流隔離時產生的任何數據不被控制器利用，因為在所述子集的隔離期間獲取的任何此類數據不會反映工業水流的參數。在某些實施例中，除本文揭示的實施例的若干傳感器提供的數據之外，還利用腐蝕試片來提供數據。

在其它實施例中，術語“隔離”是指停止使用傳感器或傳感器子集(即，“控制方案隔離”)來進行數據的有意義的收集。相對于系統隔離，如果傳感器產生的數據被有意忽略或因其它原因而有意不被控制器利用，那么可隔離所述傳感器。以示范性方式隔離的傳感器可允許經由例如將組合的氣流與液流引入到其潤濕表面來清潔傳感器。隔離的傳感器不需要與工業水流隔離，而僅從控制方案隔離。如本文所使用，術語“有意義的數據”是指描述一種物質的參數且可輸入到控制方案且可靠地被控制方案利用的數據。

舉例來說，圖7圖示尤其組合本發明的若干設備與系統且可用來執行本文中所描述的實施例中的任一者的系統的實施例。

圖7圖示可用以監測工業水系統的系統400的實施例，其可為冷卻水系統、加熱水系統、造紙系統、精煉系統、化學處理系統、粗油萃取系統、天然氣萃取系統，等。在使用系統400正常監測工業水系統期間，工業水流420(對應于圖1b和1d中的液流120)在工業水流壓力下經由管道和配件流過系統400，由此接觸用于測量工業水系統中的工業水的多個參數的多個表面。所述多個表面的示范性實施例包含但不限于ph值傳感器110a的潤濕表面1110a、氧化還原電位傳感器110b的潤濕表面1110b、光傳遞介質(例如，流槽)210的潤濕表面1210、腐蝕檢測傳感器1403的潤濕表面1503、電導率傳感器1407的潤濕表面，和熒光計110x(圖1c中所示的光傳遞介質的替代實施例)的潤濕表面1110x。在圖7的實施例中，ph值傳感器110a和氧化還原電位傳感器110b經由圖1a、1b和1d中所圖示的設備100裝設到系統400，且光傳遞介質(例如，流槽)210與熒光計205可操作地通信。ph值傳感器110a、氧化還原電位傳感器110b、熒光計205、腐蝕檢測傳感器1403和電導率傳感器1407與控制器1444通信，所述控制器收集且利用由多個傳感器經由控制方案提供的輸入。

在圖7中所圖示的實施例，表面的第一子集(包括以下各者中的至少一者：ph值傳感器110a的潤濕表面1110a、氧化還原電位傳感器110b的潤濕表面1110b、光傳遞介質(例如，流槽)210的潤濕表面1210，和/或熒光計110x的潤濕表面1110x)與工業水流隔離，而第二子集(其包括腐蝕檢測傳感器1403的潤濕表面1503和電導率傳感器1407的潤濕表面中的至少一者)維持與工業水流420接觸。在實施例中，第一子集的隔離可為通過將閥1411致動到其封閉位置中或通過如本文所描述的控制方案隔離而執行的系統隔離。表面的第一子集中的至少一者是在第二子集維持與工業水流420接觸的同時加以清潔，隨后恢復工業水流420與表面的第一子集的接觸。

可經由氣流方法和本文揭示的化學清潔方法中的至少一者執行第一子集或其潤濕表面的清潔。此外，可經由系統隔離和控制方案隔離中的至少一者執行隔離，且無需在重復清潔循環期間以相同方式隔離。另外，氣流可與除工業水流以外的液流(例如，清潔溶液流)組合，以便清潔第一子集或其潤濕表面。

以下實例進一步說明本發明，但當然不應解釋為以任何方式限制其范圍。

實例1

此實例表明對氧化還原電位傳感器的氣流清潔的效果。將兩個相同的氧化還原電位傳感器安裝在冷卻水系統中。冷卻水系統維持的冷卻水流具有從6.5到7.6的ph值、從約1500到約2000μs/cm的電導率、從約275到約325mv的氧化還原電位、從19到25℃的溫度、從約0.68到約1.13米每秒的線性液流速度，和約1巴(約14.5psi)的冷卻水壓力。不處理傳感器a的潤濕表面，而如本文所描述每四個小時利用壓力約3巴(約43.5psi)的壓縮空氣氣流處理傳感器b的潤濕表面60秒。

參考圖8，對于實驗持續時間，傳感器a傾向于從其約325mv的基礎測量漂移，而傳感器b維持合理的穩定基礎測量。到測試周期結束時，傳感器a的輸出已減小約125mv。

實例2

此實例表明化學清潔對用于工業水系統中的氧化還原電位傳感器的效果，所述工業水系統在此實例中為冷卻水系統。將兩個相同的氧化還原電位傳感器安裝在試驗性冷卻水系統中。經由t形件安裝傳感器c，而經由傳感器塊安裝傳感器d，如圖1a和1b中所圖示。所述試驗性冷卻水系統維持的冷卻水流具有從8.6到8.9的ph值、從約3000到約8500μs/cm的電導率、從約250到約450mv的氧化還原電位、從34到44℃的溫度、從約0.34到約1.03米每秒的線性液流速度，和約0.4巴(約5.8psi)的冷卻水壓力。使用獲自公司(2450impaladrive,carlsbad,ca92010,usa)的經過校準的myronultrameterii^tm6pfc^e氧化還原電位計檢驗冷卻水流的氧化還原電位。

如圖9中所示，在10日測試周期結束時，傳感器d平均維持265mv的95％輸出，而傳感器c錯誤地測量約200mv的氧化還原電位。

實例3

此實例表明化學清潔對用于工業水系統中的光傳遞介質的效果，所述光傳遞介質在此實例中為冷卻水系統。以化學方式處理用于鋼廠處的冷卻水系統中的熒光計流槽的潤濕表面。嘗試具有不同處理化學過程的兩個處理周期：一個使用包括水、磷酸和硝酸的基于水性無機酸的清潔劑(例如，tr5500酸性清潔劑，包括約30到約60重量百分比的磷酸、約10到約30重量百分比的硝酸、平衡水和微量雜質，獲自納爾科(藝康公司，西迪爾路1601號，內珀維爾，il60563))，且第二個使用基于水性脲鹽的清潔劑，例如水性鹽酸脲清潔劑(例如，dc14清潔劑，包括約30到約60重量百分比的鹽酸脲、平衡水和微量雜質，獲自納爾科(藝康公司，西迪爾路1601號，內珀維爾，il60563))。對于兩個試驗中的每一者，液流橫穿流槽的潤濕表面，其中所述液流具有從7.3到9.0的ph值、從約580到約1570μs/cm的電導率、從約200到約760mv的氧化還原電位、從15到30℃的溫度、從約0.6到約1.03米每秒的線性液流速度，和約1巴(約14.5psi)的液流壓力。當存在時，液流的流量為1到2加侖每分鐘。

每日三分鐘，停止使液流橫穿流槽的潤濕表面，且以10加侖每日(即，26.3ml/min)的速率泵送相應化學處理劑跨越流槽的潤濕表面。在三分鐘之后，停止化學處理，且使液流恢復跨越流槽的潤濕表面。

如圖10中所示，流槽積垢在本實例的具挑戰性的高積垢系統中通過包括磷酸和硝酸的酸性清潔劑維持在小于約30％達約25日。

如圖11中所示，流槽積垢在本實例的具挑戰性的高積垢系統中通過包括鹽酸脲的脲基清潔劑維持在小于約15％達約35日。

本文中所引用的所有參考文獻，包括出版物、專利申請及專利特此以引用的方式并入本文中，其引用程度就如同每一參考文獻單獨地并且特定地以引用的方式并入本文中整體闡述一般。

除非本文另外指出或明顯與上下文相矛盾，否則在描述本發明的上下文中(尤其是在以下權利要求書的上下文中)，使用的術語“一”和“所述”及“至少一個”以及類似指示物應理解為涵蓋單數與復數兩者。除非本文另外指出或明顯與上下文相矛盾，否則在一或多個條目的清單后使用的術語“至少一個”(例如“a和b中的至少一個”)應解釋為意味著一個選自所列條目的條目(a或b)或者兩個或超過兩個所列條目的任何組合(a及b)。除非另外指出，術語“包括”、“具有”、“包含”和“含有”應解釋為開放性術語(即，意味著“包含但不限于”)。個別實施例或其元件可包括所敘述元件、由所敘述元件組成或基本上由所敘述元件組成，除非上下文另有明確指示。換句話說，例如“x包括y”的語句的任何敘述包含敘述“x由y組成”和“x基本上由y組成”。除非在本文中另外指示，否則對本文中值范圍的敘述僅意圖充當個別提及屬于該范圍的每一單獨值的速記方法，且每一單獨值并入本說明書中，如同在本文中個別地敘述一般。除非在本文中另外指出或另外明顯與上下文相矛盾，否則本文所描述的所有方法可以按任何適合的順序進行。除非另外主張，否則使用任何及所有實例或本文提供之例示性語言(例如，“諸如”)僅意欲更好地闡明本發明且并不對本發明之范疇施加限制。本說明書中的任何語言均不應解釋為任何未要求的要素是實踐本發明必不可少的。

本文中描述了本發明的優選實施例，包括本發明人已知進行本發明的最佳模式。在閱讀前文描述之后，那些優選實施例的變化對于本領域普通技術人員可以變得顯而易見。本發明人期望熟練的技術人員在適當時采用這些變化形式，并且本發明人打算以與本文中具體描述不同的方式來實施本發明。因此，本發明包括適用法律所允許之隨附申請專利范圍中所引述之標的物的所有修改及等效物。此外，除非本文另外指出或另外明顯與內容相矛盾，否則本發明涵蓋上述要素以其所有可能之變化形式的任何組合。