今日为我们介绍一项国家创造授权专利——根据MEMS的隔阂体系和运用办法。该专利由通用电气公司请求,并于2017年6月27日取得授权布告。
内容阐明
本创造触及根据MEMS(微机电体系)的隔阂元件感测和监测,更具体来说触及根据MEMS传感器、体系以及监测反浸透(RO)和纳米过滤(NF)隔阂元件的办法。
创造布景
反浸透(RO)或纳米过滤(NF)隔阂元件的堵塞或机械毛病可以导致根据隔阂的清水设备的相当大的停工期。存在用来辨认隔阂元件机械毛病或许隔阂元件堵塞量的若干脱机光学和声学设备及办法。可是,这些设备和办法不能供给脱机监测,而且是费用高和费时的。相应地,需求一种隔阂元件机a械毛病和堵塞传感器体系,以辨认机械毛病的存在以及隔阂元件中的堵塞的存在和量。此外,需求一种运用传感器体系来协助保证机械毛病和/或堵塞的隔阂元件的及时清洁和/或替换的办法。
创造内容
在本创造的一个方面,一种用于根据隔阂的水过滤设备的MEMS传感器体系包括:长途遥测单元(RTU)、SCADA和多个MEMS传感器,用于丈量流的压力、流率和传导性;水过滤设备包括列,所述列包括包括多个隔阂元件的隔阂管;隔阂元件接纳馈送流,而且发生浓缩流和浸透流;隔阂元件串联设置,然后创立各隔阂元件之间的接口;MEMS传感器丈量隔阂接口处的馈送流、浓缩流和浸透流的流率、压力和传导性;隔阂管接纳馈送流,而且发生浸透流和浓缩流;惯例压丈量隔阂管浸透、浓缩和馈送流的压力;惯例传导性传感器丈量隔阂管浸透、浓缩和馈送流的传导性;惯例丈量隔阂管浸透、浓缩和馈送流的流率;惯例温度传感器丈量隔阂管馈送流的温度;RTU与MEMS传感器和SCADA进行通讯,以向SCADA供给MEMS传感器和传导性丈量,RTU与MEMS传感器无线通讯;惯例传感器直接向SCADA供给丈量;其间SCADA运用MEMS传感器和学会传感器丈量来辨认受损隔阂元件。
在本创造的另一方面,该体系经过运用MEMS传感器和惯例传感器丈量以核算各隔阂元件的归一化浸透流率、归一化差压和归一化盐透过率,而且将各隔阂元件的所核算的归一化浸透流率、归一化差压和归一化盐透过率与参阅条件下的各隔阂元件的归一化浸透流率、归一化差压和归一化盐透过率进行比较,来辨认受损隔阂元件。
该体系经过运用惯例传感器丈量以核算隔阂管的归一化浸透流率、归一化差压和归一化盐透过率,而且将隔阂管的所核算的归一化浸透流率、归一化差压和归一化盐透过率与参阅条件下的隔阂管的归一化浸透流率、归一化差压和归一化盐透过率进行比较,来辨认受损隔阂管。
当隔阂元件的所核算的归一化浸透流量比参阅条件下的隔阂元件的归一化浸透流量要小至少大约5%时,将隔阂元件辨认为受损;其间当隔阂元件的所核算的归一化差压比参阅条件下的隔阂元件的归一化压差要大至少大约5%时,将隔阂元件辨认为受损;其间当隔阂元件的所核算的归一化盐透过率比参阅条件下的隔阂元件的归一化盐透过率要大至少大约5%时,将隔阂元件辨认为受损;其间当隔阂管的所核算的归一化浸透流量比参阅条件下的隔阂管的归一化浸透流量要小至少大约5%时,将隔阂管辨认为受损;其间当隔阂管的所核算的归一化差压比参阅条件下的隔阂管的归一化压差要大至少大约5%时,将隔阂管辨认为受损;其间当隔阂管的所核算的归一化盐透过率比参阅条件下的隔阂管的归一化盐透过率要大至少大约5%时,将隔阂管辨认为受损。
在本创造的另一方面,MEMS传感器的每个由流量传感器、压力传感器或许传导性传感器中的至少一个来组成。
在本创造的又一方面,一种操作用于根据隔阂的水过滤设备的MEMS传感器体系的办法包括:供给MEMS传感器体系和隔阂列,隔阂列由包括多个隔阂元件的隔阂管来组成,隔阂元件串联设置以创立各隔阂元件之间的隔阂接口;MEMS传感器体系由多个MEMS传感器和SCADA来组成;为隔阂管供给馈送流,其间隔阂管发生浓缩流和浸透流;隔阂管还由进入隔阂管的馈送流以及脱离隔阂管的浓缩流和浸透流的每个中的惯例流量传感器、惯例压力传感器和惯例传导性传感器来组成;其间隔阂管还由进入隔阂管的馈送流中的惯例温度传感器来组成;为隔阂元件的每个供给馈送流,其间隔阂元件的每个发生浓缩流和浸透流;MEMS传感器放置在隔阂接口处的馈送流、浓缩流和浸透流中;得到参阅条件下的隔阂元件和隔阂管的每个的归一化浸透流率、归一化减压和归一化盐透过率;促进MEMS传感器和惯例传感器获取流率、压力和传导性丈量;促进惯例温度传感器在时刻“t”获取馈送流的温度;向SCADA供给在时刻“t”的隔阂接口和隔阂管处的馈送、浸透和浓缩流的流率、压力和传导性丈量;向SCADA供给在时刻“t”的隔阂管的馈送流的温度;运用在时刻“t”所得到的温度、流率、压力和传导性丈量在时刻“t”来核算各隔阂元件和隔阂管的归一化浸透流率、归一化差压和归一化盐透过率;以及比较在时刻“t”的各隔阂元件和隔阂管的所核算的归一化浸透流率、归一化差压和归一化盐透过率与参阅条件下的各隔阂元件和隔阂管的归一化浸透流率、归一化差压和归一化盐透过率,以辨认受损隔阂元件和隔阂管。