Ft =在时间“t”的温度的TCF(TCF由隔膜元件制造商通过表格或等式形式来提供，并且与隔膜管馈送温度相关)
等式7的标准或备选形式给出隔膜管435的净驱动压力(NDP)的公式:
NDP = Pf - '/2 X APfb - Posn - Pp (标准形式)
或者 NDP = (Pf -Pp- (Pf - Pb)/2) - Posn (备选形式)
其中:
Pf =在时间“t”的馈送压力(隔膜管给水流传感器阵列440的压力传感器的测量)APfb =隔膜管435的馈送和浓缩流之间的压差(隔膜管给水传感器阵列440的压力传感器的测量与隔膜管浓缩流传感器阵列445的测量之间的差)
Posn =在时间“t”的浸透压力(使用等式8作为TDS和温度的函数可得到)
Pp =在时间“t”的渗透压力(隔膜管渗透流传感器阵列450的压力传感器的测量)
Pb =在时间“t”的盐水(浓缩)压力(隔膜管浓缩流传感器阵列445的压力传感器的测量)
隔膜管435的浸透压力使用等式8、作为隔膜管的馈送流的总传导性值和隔膜管馈送流的温度的函数可得到:
Posm = CRT
其中:
C = 0.5X馈送流的传导性(对于海水馈送流) c = 0.65 X馈送流的传导性(对于微咸水馈送流)
馈送流值的传导性是隔膜管435的馈送流的总传导性值(使用隔膜管给水传感器阵列440的传导性传感器来测量)
R=0.0821 L atm K 1 mol 1 是气体常数
T是隔膜管馈送流的热力(绝对)温度(K)(使用隔膜管给水传感器阵列440的温度传感器来测量)
隔膜管435的归一化盐透过率使用下式9、作为净驱动压力和实际盐透过率的函数可得到:
归一化盐透过率，SPn = %SPa * {NDPt / NDPrt 其中，
NDPr =在参考条件下的净驱动压力(使用上式7来得到)
NDPt =在时间t的净驱动压力(使用上式7来得到)
0ZoSPa = (Kp/Kb) X 100
Kp =隔膜管435的渗透流的总传导性值(隔膜管渗透流传感器阵列450的传导性传感器的测量)
Kf =隔膜管435的馈送流的总传导性值(使用隔膜管给水传感器阵列440的传导性传感器来测量)
隔膜管435的归一化差压(DPn)使用下式10、作为实际差压、渗透流率和实际温度校正因子的函数可得到:
DPn = DPa X Qr) / (Qt) XTCFt其中:
TCFt =在时间“t”的温度的TCF(TCF由隔膜元件制造商通过表格或等式形式来提供，并且与隔膜管馈送温度相关)
Qr =在参考条件下的隔膜管的渗透流率(从隔膜管渗透流传感器阵列450的流量传感器来得到)
Qt =在时间“t”的隔膜管的实际渗透流率(从隔膜管渗透流传感器阵列450的流量传感器来得到)
DPa = Pf - Pp
Pf =在时间“t”的馈送压力(隔膜管给水流传感器阵列440的压力传感器的测量)
Pp =在时间“t”的渗透压力(隔膜管渗透流传感器阵列450的压力传感器的测量)一种监测隔膜元件410的性能的方法在图12a-c中示出。考虑在一些实施例中，图12a-c的方法也能够用来就阻塞或机械故障来监测隔膜管435的隔膜元件410的性能。此夕卜，在另一个实施例中，考虑图12a-c所示的方法能够用来就阻塞或机械故障来监测隔膜管435的隔膜元件410的性能和隔膜管理435的性能。在步骤701，提供MEMS传感器系统400和隔膜列401。隔膜列401由一个或多个隔膜管435组成，其中各隔膜管435包含串联设置的多个隔膜元件410，从而创建各隔膜元件410之间的隔膜接口 415。各隔膜元件410提供有馈送流，并且产生浓缩流和渗透流。
[0067]隔膜管435在隔膜管入口 436提供有馈送流，并且在隔膜管出口 437产生浓缩流和渗透流。隔膜管435在馈送、浓缩和渗透流的每个中具有采取隔膜管馈送流传感器阵列440、隔膜管浓缩流传感器阵列445和隔膜管渗透流传感器阵列450的形式的常规压力传感器、常规流量传感器和常规传导性传感器。隔膜管馈送流传感器阵列440还具有用于测量馈送流中的流体的温度的温度传感器。MEMS传感器系统400由多个MEMS传感器10、RTU402和SCADA 460来组成。MEMS传感器10位于隔膜接口 415，并且监测各隔膜接口 415处的馈送、渗透和浓缩流的压力、流率和传导性。
[0068]在步骤705，对参考条件下的各隔膜元件410和隔膜管435来得到归一化渗透流率、归一化减压和归一化盐透过率值。参考条件定义为当隔膜管435和隔膜元件410未淤塞并且机械上稳定(例如，ο形环和隔膜是无损的)时、例如就在隔膜管435和隔膜元件410被清楚或者最初投入使用之后的时间“t”之前的时间点。步骤705的基本细节在下面论述并且在图12c的步骤705a-d来示出。
[0069]在步骤710，促进MEMS传感器10和隔膜管馈送流传感器阵列440、隔膜管浓缩流传感器阵列445和隔膜管渗透流传感器阵列450来获取隔膜接口 415以及隔膜管入口 436和出口 437处的馈送、渗透和浓缩流的压力、流率和传导性测量值。此外，促进隔膜管馈送流传感器阵列440还获取隔膜管入口 436的馈送流的流体的温度值。传导性测量值包括单独分析物浓度的测量和总分析物浓度测量(即，总传导性)。由RTU 402来促进MEMS传感器10。进行步骤710的测量的时间被认为是时间“t”。
[0070]在步骤715，在隔膜接口 415处来自MEMS传感器10的馈送、渗透和浓度流的压力、流率和传导性测量值被得到并且提供给SCADA 460。内务信息也从MEMS传感器10来得到。在隔膜管入口 436和出口 437的馈送、渗透和浓缩流的压力、流率和传导性测量值也通过隔膜管馈送流传感器阵列440、隔膜管浓缩流传感器阵列445和隔膜管渗透流传感器阵列450中的常规流量、压力和传导性传感器来得到并且提供给SCADA 460。此外，在隔膜管入口 436的馈送流中的流体的温度测量值也通过隔膜管馈送流传感器阵列440中的温度传感器来得到并且提供给SCADA 460。
[0071]在步骤720，SCADA 460使用在时间“t”所获取的压力、流率、温度和传导性测量值来计算各隔膜元件410的归一化渗透流率、归一化差压和归一化盐透过率值。此外，在一些实施例中，还对各隔膜管435来计算归一化渗透流率、归一化差压和归一化盐透过率值。
[0072]在步骤725，更新MEMS传感器10中的内务信息。在步骤730，比较在参考条件下以及在时间“t”的各隔膜元件410的归一化渗透流率、归一化差压和归一化盐透过率值，以识别受损隔膜元件410。逐个隔膜元件410并且还逐个隔膜管435进行比较。相应地，对参考条件下的各隔膜元件410来得到单独归一化渗透流率、归一化差压和归一化盐透过率值，以及在时间“t”对各隔膜元件410来计算单独归一化渗透流率、归一化差压和归一化盐透过率值。逐个隔膜元件410比较在参考条件下以及在时间“t”的归一化渗透流率、归一化差压和归一化盐透过率的单独值。
[0073]在一些实施例中，还比较在参考条件下以及在时间“t”的各隔膜管435的归一化渗透流率、归一化差压和归一化盐透过率值，以识别受损隔膜管435。逐个隔膜管435进行比较。相应地，对参考条件下的各隔膜管435来得到单独归一化渗透流率、归一化差压和归一化盐透过率值，以及在时间“t”对各隔膜管435来计算单独归一化渗透流率、归一化差压和归一化盐透过率值。逐个隔膜管435比较在参考条件下以及在时间“t”的归一化渗透流率、归一化差压和归一化盐透过率的单独值。
[0074]在一个实施例中，如果在时间“t”的隔膜元件410的所计算的归一化渗透流量值比参考条件下的隔膜元件410的归一化渗透流量值要小至少大约5%，则将隔膜元件410识别为受损。此外，如果隔膜元件410的所计算的归一化差压值比参考条件下的隔膜元件410的归一化压差值要大至少大约5%，则将隔膜元件410识别为受损。另外，当隔膜元件410的所计算的归一化盐透过率值比参考条件下的隔膜元件410的归一化盐透过率值要大至少大约5%时，将隔膜元件410识别为受损。另外，如果隔膜管435的所计算的归一化渗透流量值比参考条件下的隔膜管435的归一化渗透流量值要小至少大约5%，则将隔膜管435识别为受损。此外，当隔膜管435的所计算的归一化差压值比参考条件下的隔膜管435的归一化压差值要大至少大约5%时，将隔膜管435识别为受损。此外，当隔膜管435的所计算的归一化盐透过率值比参考条件下的隔膜管435的归一化盐透过率值要大至少大约5%时，将隔膜管435识别为受损。
[0075]在另一个实施例中，如果在时间“t”的隔膜元件410的所计算的归一化渗透流量值比参考条件下的隔膜元件410的归一化渗透流量值要小至少大约10%，则将隔膜元件410识别为受损。此外，如果隔膜元件410的所计算的归一化差压值比参考条件下的隔膜元件410的归一化压差值要大至少大约10%，则将隔膜元件410识别为受损。另外，当隔膜元件410的所计算的归一化盐透过率值比参考条件下的隔膜元件410的归一化盐透过率值要大至少大约10%时，将隔膜元件410识别为受损。另外，如果隔膜管435的所计算的归一化渗透流量值比参考条件下的隔膜管435的归一化渗透流量值要小至少大约10%，则将隔膜管435识别为受损。此外，当隔膜管435的所计算的归一化差压值比参考条件下的隔膜管435的归一化压差值要大至少大约10%时，将隔膜管435识别为受损。此外，当隔膜管435的所计算的归一化盐透过率值比参考条件下的隔膜管435的归一化盐透过率值要大至少大约10%时，将隔膜管435识别为受损。
[0076]在又一实施例中，如果在时间“t”的隔膜元件410的所计算的归一化渗透流量值比参考条件下的隔膜元件410的归一化渗透流量值要小至少大约15%，则将隔膜元件410识别为受损。此外，如果隔膜元件410的所计算的归一化差压值比参考条件下的隔膜元件410的归一化压差值要大至少大约15%，则将隔膜元件410识别为受损。另外，当隔膜元件410的所计算的归一化盐透过率值比参考条件下的隔膜元件410的归一化盐透过率值要大至少大约15%时，将隔膜元件410识别为受损。另外，如果隔膜管435的所计算的归一化渗透流量值比参考条件下的隔膜管435的归一化渗透流量值要小至少大约10%，则将隔膜管435识别为受损。此外，当隔膜管435的所计算的归一化差压值比参考条件下的隔膜管435的归一化压差值要大至少大约15%时，将隔膜管435识别为受损。此外，当隔膜管435的所计算的归一化盐透过率值比参考条件下的隔膜管435的归一化盐透过率值要大至少大约15%时，将隔膜管435识别为受损。
[0077]在步骤735，向操作员报告受损隔膜元件410的位置。此外，由SCADA 460使在时间“t”以及在参考条件下的隔膜410的流率、压力、温度和传导性测量是操作员可用的。另夕卜，由SCADA 460使在时间“t”以及在参考条件下的各隔膜元件410的归一化渗透流率、归一化差压和归一化盐透过率值是操作员可用的。
[0078]此外，在监测隔膜管435的性能的实施例中，向操作员报告受损隔膜管435的位置。另外，由SCADA 460使在时间“t”以及在参考条件下的隔膜管435的流率、压力、温度和传导性测量值是操作员可用的。此外，由SCADA 460使在时间“t”以及在参考条件下的各隔膜管435的归一化渗透流率、归一化差压和归一化盐透过率值是操作员可用的。隔膜元件410或隔膜管435在被污垢阻塞或部分阻塞或者遭受机械故障时受损。
[0079]在步骤740，该方法在返回到步骤710并且在新时间“t”得到一组新测量之前暂停预定时间间隔。