[0019]为了本公开内容的目的，除非另外地指出，否则附图中相同的附图标记将指代相同的特征。附图仅仅是本发明的原理的示例并且非旨在使本发明限于所例示的特定实施方案。
【具体实施方式】
[0020]提供下面的定义来确定该如何解读在本申请中所使用的术语、特别是该如何解读权利要求书。定义的组织仅仅是出于方便的目的，而非旨在将这些定义中的任何定义限制于任何特定种类。
[0021]“基本由……构成”意指方法和组成可以包括附加的步骤、部件、成分等，但是仅在所述附加的步骤、部件和/或成分不实质性地改变所要求保护的方法和组成的基本特征和新颖特征的情况下如此。
[0022]“造纸工艺”意指由木材和木制品制造纸产品的方法，该方法包括下述步骤中的一个或更多个:将木材制浆；对纸浆进行漂白；由原始的或循环过的木材纸浆形成含水的纤维素造纸配料(furnish);使所述配料脱水以形成纸张；对纸张进行压榨以去除另外的水；以及对纸张进行干燥。可以以本领域技术人员通常已知的任何常规方式来执行将木材制浆、形成造纸配料、脱水、压榨和干燥的步骤。造纸工艺还指制浆。
[0023]“表面活性剂”是包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性离子表面活性剂的宽泛术语。在Kirk-Othmer，Encyclopedia of ChemicalTechnology，第三版，第 8 卷，第 900 页至第 912 页和 McCutcheon ' s Emulsifiers andDetergents中描述了表面活性剂的使能性描述(enabling describt1n)，通过引用将两者并入本文。
[0024]“ OCRIT”意指折射临界角。
[0025]“单元结垢因子”意指根据折射仪测量结果而取的测量准确度，其中准确度可能会由于至少部分地由折射仪上的垢累积而引起的测量上的误差而降低，可以以许多方式来表示单元结垢因子，所述许多方式包括但不限于与正确测量值的百分比偏差，所述百分比偏差可以至少部分地通过如由于传感器的透明或光吸收的部分的单元结垢所致的光散射和光阻挡的这类现象而引起。
[0026]“单元结垢”或“垢”意指至少部分固态物质在工艺体系内的一件设备的至少一部分的表面上的累积，其包括但不限于无机沉积物、有机沉积物、微生物沉积物及其组合，其形成通常发生在与工艺水或液体接触的表面上，并且根据工艺条件(例如，温度的变化和持续时间、化学组成、暴露于阳光或环境因素、PH以及工艺介质)而变化，其可能在这类工业中是个问题，所述工业包括但不限于纸浆和纸、石油加工、采矿、食品加工、锅炉、冷却水体系。
[0027]在本申请中的其他地方所陈述的上述定义或描述与在字典中所通常使用的或者在通过引用并入本申请的源文件中所陈述的含义(清楚或含蓄)不一致的情况下，本申请、特别是权利要求的术语应该被理解为根据本申请中的定义或描述来解释，而不是根据通常定义、字典定义或通过引用并入本申请的定义来解释。鉴于上述情况，在术语只能通过字典讲行解释才會g被理解或者术语通过Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,2005年，第五版(由Wiley，John&Sons公司出版)定义的情况下，该定义应当决定该术语在权利要求中被如何定义。
[0028]本发明的至少一个实施方案涉及利用液体的折射临界角(?eRIT)的单元结垢因子的变化来对工艺液体体系中的垢进行检测。例如，在美国专利第6，387，705号、第4，776，697 号、第 4，571，075 号、第 5，815，264 号、第 5，859，705 号、第 6，819，419 号和第7，094，562号中所描述的，可以使用折射仪来确定液体的特性。
[0029]如图1所示，在理想的折射仪布置中，发射源(1)释放光子通过棱镜(2)并且到达液体介质(3)处。所释放的一些光子被介质(3)吸收并且一些通过棱镜朝向发射传感器
(4)被折射回来。可以利用对照液体与测量液体之间的折射性质方面的差异来确定液体的各种特性，例如存在于液体中的颗粒的类型和数量。
[0030]折射仪测量结果依赖于折射临界角或计算。对于任意给定的棱镜，存在相对于该棱镜(5)的测量表面的可能的最小折射角。这是因为，在小于这个角度的角度下，光子的方向的改变使得光子的方向不保持在棱镜内而是进入液体介质。ΦeRIT是对于给定的样品穿过棱镜的出射表面(7)的经反射光子的最小测量角度。Φα?ΙΤ根据棱镜和液体介质的特性变化。
[0031]现在参照图2，图2示出了一种可以形象地表示?CRIT的方式。如在美国专利第6，387，705号中所更加详细地描述的，光线处于比?CRIT大的角度的部分被棱镜的测量表面
(5)朝向图像检测器(在该图中未示出)反射。以小于Φ.的角度入射到测量表面(5)上的光线在与测量表面(5)接触的工艺介质(3)中被折射而非被反射。基本上，这个窄带宽光束通过发射源(1)发射并且被引导至测量表面(5)上，其中大于0?^的一些光束通过表面(5)被反射回来并且到达全反射区域(6)。以小于最小角度的角到达测量表面(5)的光线将经由出射表面(7)从棱镜⑵朝向全折射区域⑶折射出来。可以通过检测器(9)检测通过测量表面(5)反射至基底(base)的光束并且通过由检测器(9)检测的光的量来确定临界角。
[0032]?eRIT将依赖于棱镜(2)的折射率和与测量表面(3)接触的材料的折射率。因此，可以通过找到转变点(10)的临界区域根据由检测器(9)测量的光子来确定与测量表面(3)接触的液体的折射率。因为在本发明的操作期间所引入的各种溶液的折射率变化小，所以折射光线(12)与反射光线(11)之间的边界的位置的变化也非常小。
[0033]如图2所示，在光学检测器中，利用拟合方法使用图像检测器(9)和图像数字转换器将找到作为转变点(10)的明暗边界。在至少一个实施方案中，拟合方法包括但不限于线性插值、多项式曲线插值或其任意组合。如本文所使用的术语“明暗边界”或“转变点(10)”意指全光子反射区域(6)与全折射区域(8)之间的边界。沿着明暗边界或转变点(10)，可能发生菲涅尔衍射现象。在确定明暗边界的至少一个实施方案中，便于利用菲涅尔衍射现象，在菲涅尔衍射现象中，在所测得的波形中的光子的数量总是增加为超过参比发射的光子的数量。将在参比波形与所测得的波形之间的最靠近光子数量增加的部分的交叉点读取为明暗边界或转变点(10)。
[0034]在至少一个实施方案中，图像检测器(9)可以俘获光子，所述光子进而通过图像数字转换器处理以形成来自光电池的电压信号，所述电压信号可被分成三个区域。这些区域与全折射区域(8)、全反射区域(6)和转变点或明暗边界(13)相关。在至少一个实施方案中，图像数字转换器通过指出从在优选实施方案中的几乎约IV至如本文中所示的显著地较小的值的电压转变来定位区域(13)。
[0035]折射仪测量可能由于折射仪上存在垢而变得不精确。例如，在其中液体的颗粒组成不变而液体的温度变化的给定样品的测量中，所测得的?eRIT大幅度地变化。然而，一旦利用酸清洗了折射仪，那么即使在高温下所测得的Φ?ΙΤ也会回到正确值。所测得的Φ CRIT相对于实际的?eRIT的准确度为单元结垢因子。
[0036]在不受本发明或在构建权利要求方面所提供的范围的特定理论或设计所限制的情况下，认为因为垢通常相对于温度逆可溶，所以折射仪的单元结垢因子由于测量表面上的垢累积而下降，测量表面上的垢累积改变了棱镜的折射特性。
[0037]在至少一个实施方案中，可以利用单元结垢因子的变化来检测和测量体系中的垢累积。在至少一个实施方案中，折射仪可以布置在工艺体系中的任何地方。
[0038]垢形成的固有性质可能会使折射仪对垢的检测复杂化。例如，通常垢最容易在诸如，例如在高温反应器中或者在纸浆蒸煮器中的极端恶劣的环境中累积，在上述环境中，检测器无法被容易地放置或读取或者折射仪本身不能长时间存在。因此，在至少一个实施方案中，折射仪被布置成与样品接触，该样品在组分上与别处的相同并且可以用于预测在所述其他位置中垢的存在。
[0039]例如，在至少一个实施方案中，加热折射仪的至少一部分(例如但是不限于测量表面)并且寻找单元结垢因子的变化。单元结垢因子的变化将指示这种相同样品在暴露于该温度时将经历垢形成。在至少