本发明专利技术涉及传感器表面上形成的积垢的测量和／或检测传感器（１０；３４），其特征在于，它具有：支承件（２２），其用于隔热；至少一个加热元件（１６；３６；５８；７８），其在支承件上布置在一侧，适于按指令在与所述支承件相对的一侧扩散有控制的均匀热流；单个温度测量元件（１８；３８；５６；８０），其尺寸小于所述至少一个加热元件的尺寸，并被定位在所述至少一个加热元件的上面和中央，位于与支承件相对的一侧，以便处于最均匀的热流部分中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测量或检测反应器的或包含一流体的管道的积垢的传感器。
技术介绍
在工业场所，有不同类型的设备，不同性质的流体在所述设备中流通。这些设备具有流体在其中循行的管道，也可能具有反应器，例如热交换器。在这种精密的情况下，这种设备的积垢如果影响到设备的性能(例如工业过程的效率)，则是不利的。此外，当积垢在管道或反应器的内壁上形成时，应该及时清理。但是，设备的操作人员或技术保养人员应当连续发现积垢，以便在预防性技术保养方面判断清理的最佳时机。在任何情况下，积垢会没有规律地引起设备停车，有时，持续时间不确定，从而对工业过程的展开大有影响。如果积垢很晚才检测到，如果厚度过大，那么，技术保养人员的操作可能是非常艰巨的任务。这种去垢具有不可忽视的经济成本，因为应该将临时停车引起的费用合计到技术保养操作的费用。也应当指出，随着热交换器积垢，效率逐渐降低，设备或者设备的具有这些交换器的部分可能停止运行。此外，在卫生热水管网中，以及在非封闭的工业用强制通风冷却塔台中，细菌会在冷却回路和管网内滋生。同样，存在传染病菌(Mgionelles)污染的危险。目前，应该定期检查设备，确定流体在其中流通的管道或反应器中容易造成积垢的蚀点。这些蚀点也可取样，然后，在实验室进行分析，以获得积垢的测定值或所形成的积垢类型的分析结果(性质、成分等)。在某些工业场所，为了测定在管道或反应器壁内形成的积垢层的厚度，采用的方法涉及到测定在沿流体流动方向的两个分散点之间的压力损失。也可使用测定这些点之间的温差的方法。但是，后一种测定具有明显的缺陷，因为-其不能获得局部信息，-其缺乏反应性、灵敏度和测量范围的广度。公知地，文献FM885694提出一种测定反应器或管道中积垢的方法，其使用两个温度传感器。特别是，这两个传感器分别借助于两个钻孔点插进管道中，这些传感器中的一个测定流体温度，而另一个传感器测定热发生器壁的温度。根据该方法，首先设法获得壁温和流体温度之间的温差，其尽可能接近零。然后， 热发生器发出热流，随时测定壁温和流体温度之间的温差，反应器的积垢状态由该温差的测量加以确定。但是，该方法和相关的系统具有一些缺陷，限制其在工业界的使用。特别是，管道或反应器上两个实际钻孔点的配置，在工业上始终是一种安装限制条件，构成不可忽视的成本。此外，两个温度传感器即使是相同类型的，例如由于制造时的差量，彼此也始终存在一定的工作偏差。由于这些偏差，两个传感器对于其探入其中的介质的相同温度，彼此也不具有相同的状态。另外，用作基准的温度传感器(测量流体温度的传感器)本身可能生垢，从而相对于另一个温度传感器会导致附加偏差。也由于两个温度传感器之间的响应运动特性(或动态特性)的差别，可能发现两个传感器之间的温度偏差，而理论上，这种温度偏差不应发生。其次，前述文件中使用的方法要求两个单独的温度测量元件探入其中的流体没有任何温度变化。然而，这大大地缩小了应用范围，因为大部分工业过程和/或水处理过程不断地改变和干扰介质的平均温度。最后，所使用的方法规定初始条件，需要同时凭经验处理记录信息以及系统地检查任何使用前的条件。因此，这使该方法不适合于连续应用或长期工作04小时/24)。在所用的程序控制测量期间，充其量可观测到接近温度范围(温差)。因此，所述缺陷可导致积垢的错误测定，所使用的方法因而缺乏可靠性。此外，由于实际装置的操作方式和组成元件的缘故，可行的应用范围非常有限。因此，值得关注的是配置设计简化、长时间提供可靠测量的积垢测定系统。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及其用于测量和/或检测在所述传感器的表面上形成的积垢，其特征在于，其具有-支承件，其用于隔热，-至少一个加热元件，其在一侧布置在所述支承件上，并适于按指令在与所述支承件相对的一侧扩散一有控制的均勻热流，-单个温度测量元件，其尺寸小于所述至少一个加热元件的尺寸，并被定位在所述加热元件的上面和中央，位于与所述支承件相对的一侧，以便处于所述热流的最均勻的部分中。温度测量元件相对于加热元件的尺寸具有足够小的尺寸，以便当其叠置地定位在加热元件的中央时，其处于尽可能均勻的热流部分中(热流中心)，且尽可能远离加热元件的边缘，以便克服边缘效应。因此，对于不同的传感器构形(平面或圆柱形构形)来说，可应用使积垢层的厚度与由该层引起的温差联系起来的公知的物理公式。应当指出，隔热支承件沿着离开支承件的方向引导由所述一个或多个加热元件产生的热流。因此，扩散的热流被引向温度测量元件。因此，传热处于最佳状态，传感器的工作效率也处于最佳状态。鉴于传感器的特殊布置，传感器测得的表面温度非常可靠，且能快速获得，温度测量元件直接接触测量介质(流体)，或者通过一保护界面间接接触所述测量介质。因为测量元件尺寸小，温度测量是局部，而不是全部。应该注意到，当温度测量元件直接接触流体时，这种传感器具有更大的反应性，因为没有温度测量元件和流体之间的界面引起的热阻。因此，传感器比存在界面更快速、更敏感。此外，鉴于传感器的灵敏度增大，该传感器甚至可在流体静止时工作。另外，所述一个或多个加热元件，其例如为平面型，耗散非常少量的热功率，以便不加热流体，因为这有干扰温度测量的危险，从而不太能表示单独的积垢现象。但是，热功率必须足够大，以使温度测量元件能发送有效信号。应当指出，该传感器用一个单独的温度测量元件工作。此外，不管测量环境条件怎样变化(流体温度不能控制)，本专利技术的传感器都适于提供连续的实时测量。根据一特征，所述温度测量元件相对于所述至少一个加热元件被微型化。这种缩减尺寸确保测量的精确度和传感器的反应性。根据一特征，所述温度测量元件具有一表面，该表面的尺寸至少基本上小于所述至少一个加热元件的表面的尺寸的100倍。这种相对尺寸的比率确保传感器的可靠性、灵敏度和反应性。表面比率可小于1%。应当指出，加热元件中计算的表面尺寸是作用区(加热区)的尺寸，而不是包括非作用区(非加热区，例如周边区域)的尺寸在内的总尺寸。根据一特征，所述至少一个加热元件适于产生1至4毫瓦/平方毫米的热功率密度。如同已经简要说明的那样，这种热功率产生的热流足以被温度测量元件检测到 (且足以使之可局部测定其所处部位的温度)，但是，不能过大，以便不干扰流体。根据一特征，所述传感器具有至少一个导热界面元件，所述导热界面元件具有相对的两表面，所述两表面之一称为内表面，其布置在所述温度测量元件上。另一表面称为外表面，其用于接触所述流体。这种界面元件保护温度测量元件和传感器的其余部分，选择(材料和厚度)为提供尽可能小的热阻。根据布置传感器的环境，调整所述至少一个界面元件或至少其外表面，确保传感器成为一个构成该环境的组成部分的元件，而不是成为一个异体。特别是，至少在界面元件的外表面上再现传感器用于安装在其中的容器的壁的表面状态，该外表面上可能产生的积垢的形成非常具有代表性，表示容器壁上的积垢现象。因此，界面元件外表面的表面状态取决于容器壁的内表面状态，表面状态取决于应用情况。举例来说，如果流体在不锈钢316L制成的管道中流通，则界面元件可以例如用 316L级不锈钢制成，如果流体在聚氯乙烯制成的管道中流通，则界面元件可用聚氯乙烯制成。因此，传感器或者至少传感器的界面元件专用于特定的应用，至少专用于特定本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．传感器（１０；３４），其用于测量和／或检测在所述传感器的表面上形成的积垢，其特征在于，其具有：－支承件（２２），其用于隔热，－至少一个加热元件（１６；３６；５８；７８），其在一侧布置在所述支承件上，并适于按指令在与所述支承件相对的一侧扩散一有控制的均匀热流，－单个温度测量元件（１８；３８；５６；８０），其尺寸小于所述至少一个加热元件的尺寸，并被定位在所述加热元件的上面和中央，位于与所述支承件相对的一侧，以便处于所述热流的最均匀的部分中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·奥雷，
申请(专利权)人：内欧思公司，
类型：发明
国别省市：FR
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