[发明专利]减少结垢的装置和方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于减少或者防止传感器内结垢的装置和方法。更具体地，本申请涉及一种装置和方法，通过发射超声波进入穿过或者通过传感器的液体介质来减少或者防止结垢。

背景技术

传感器，例如纳尔科3D荧光计，在测量水的质量和控制工业水处理系统中是有用的仪器。然而，由于水中的污染物引起的传感器的结垢，是公认的问题。当水的结垢的可能性足够大，传感器结垢如此地快和经常，以至于它们变得实际上无法使用。具有大的结垢可能性的水的例子是废水。依据传感器的结构，已经采用了不同的机械方法来减少和/或消除传感器的关键区域的结垢。

在现有技术中已知有采用机械结垢防止技术的各种传感器的设计。例如，“探针”式的传感器，其中测量系统在探针的一个平端暴露于水，所述传感器经常被配备有橡胶刮擦，其设计成从探针的表面刮去污垢。这种装置的示例示出在美国专利US5,416,581和7,341,695中。刮擦器间歇性地操作，并且必须时而更换。此外，探针内的驱动刮擦器的电机会时常故障，并且将电子设备与液体介质分开的密封也是一个故障点。即使在正常操作中，在面对探针的另外平面上存在的刮擦器机械装置也可为开始沉积在探针上的污垢提供附着点。

如美国专利No.6,678,045中例示的，探针式传感器也已经配备有设计为以一定的频率或者在一个频率范围上振动光传感器的超声波换能器。使用超声的类似的方法已经应用于振动具有玻璃试管的仪器，用于流动的水流的光学测量(例如，美国专利No.7,808,642)，光学的流动池(例如，美国专利No.6,452,672)，紫外线消毒系统(例如，美国专利No.7,763,177)，蒸汽发生器(例如，美国专利No.6,572,709)，以及具有封闭端的流体填充管(例如，美国专利No.5,529,635)。在这些示例中，发射超声的装置与传感器的固态表面接触，并且被持续供电。为了防止传感器破坏，这些申请采用低功率和低强度的超声，而这已经被发现对于阻止或者去除传感器的结垢是无效的。而且，超声还被应用于清洁内表面(参见美国专利US7,799,146；5,889,209；6,977,015)。

还存在用于防止或者去除传感器的结垢的其它的机械装置。例如，加压的空气或者水(例如，美国专利No.7,250,302)，或者以喷射形式的加压的工艺流体(例如，美国专利No.7,803,323和4,385,936)间歇地喷射在传感器表面的关键区域，以去除污垢。

因此，需要一种装置和/或方法，用于防止或者去除传感器的结垢。期望地，即使在最污染的流体中，该装置和/或方法也可被有效地使用。更期望地，该装置和/或方法会使用高强度的超声技术，而不需要操作员干预。

发明内容

本发明是指向减少和/或防止可操作地连接至设备的传感器的结垢的方法。传感器测量设备的液体介质中的至少一个参数。该方法包括提供超声技术的步骤，包括换能器和探针，其中探针和换能器可操作地互相连接，使得换能器从源接收信号，将信号转换为机械能，并且将该机械能传输给探针；将探针的至少一部分浸入液体介质中；以及通过将信号发射至换能器来操作超声技术，使得探针将周期性的声压波传输至液体介质中，而在液体介质中引起空穴，该空穴足以至少减少传感器的结垢。

可替代地，本发明是指向减少和/或防止光学传感器的结垢的方法。光学传感器包括石英流动池。该方法包括如下步骤：提供用于测量液体介质内的至少一个参数的光学传感器；可操作地以电源装备光学传感器；以及以相反极性施加电流至石英流动池，所述电流引起石英流动池共振，该共振在液体介质内引起空穴，该空穴足以至少减少石英流动池的结垢。

结合权利要求，本发明的这些以及其它特征和优点将从下文的详细描述变得清楚。

附图说明

在查看如下的详细说明和附图后，本发明的益处和优点对相关领域的那些普通技术人员将变得更加容易明白，其中：

图1示出了本发明的几个实施例，以及示出了操作中的本发明的一个应用；

图2示出了本发明的典型的实施例的示意图。

具体实施方式

虽然本发明容许各种形式的实施例，但是附图中示出并且下文中将描述的目前优选的实施例，应该被理解为，本公开是看作本发明的示例而并不意于将本发明限制于示出的特定的实施例。

应当进一步理解，说明书此部分的标题，即“具体实施方式”，涉及美国专利局的要求，并不意味着，也不应被推断为限制本文公开的主题。