用于利用机械谐振器监视固体的系统和方法

文档序号:6122208阅读:246来源:国知局

专利名称::用于利用机械谐振器监视固体的系统和方法
技术领域
:本发明一般涉及机械谐振器检测器和方法的领域,更具体地说,本发明涉及用于监视颗粒和具有颗粒的其它多相系统的床的机械谐振器检测器和方法的领域。这种机械谐振器检测器适于在流态化床系统中实现,该流态化床系统包括例如用于特性描述、处理监视和处理控制的功能的流态化床聚合反应器系统。在优选实施例中,本发明涉及适于在开放的和/或封闭的流态化床系统例如流态化床聚合反应器系统以及相关的反应和再循环流体系统(例如反应燃烧室、速度减小区、回收管道等)中的设备和方法。在特别优选的实施例中,本发明涉及包括诸如挠曲谐振器检测器的机械谐振器检测器在内的流体检测器设备和方法的领域。利用机械谐振器测量流体的特性的有效方法在美国专利第6401519、6393895、6336353、6182499、6494079号和EP0943091Bl中公开,为了所有目的,将这些专利的每一个通过引用并入本文中。此夕卜,还可以参见Matsiev,F/ejcwrfl/Afec/ia"/cfl/F/sc仍/取"IEEEInternationalUltrasonicsSymposium,Oct.17-20,1999,LakeTahoe,Nevada,为了所有目的,将其也通过引用并入本文中。石英振荡器在检测器中的使用还在美国专利第6223589和5741961号以及Hammond等人的"^4wv4c冊Wc/4自附WzVe£>ig/weOi75"ewsW,Proceedingsofthe1997IEEEInternationalFrequencyControlSymposium,IEEECatalogNo.97CH36016,pp.72-80,May28-30,1997中被描述。在现有技术中还已知其它类型的检测器的使用,例如,在诸如粘度测量的应用中提出了声学检测器的使用,见J.W.Grate等人,Anal.Chem.65,940A-948A(1993);"F/sc柳(vawt/Z)e"鄉Se附/"gC7/加,/c尸/fl"『flvC,B.A.Martin,S.W.Wenzel,andR.M.White,SensorsandActuators,A21漏A23(1990),704-708;"尸"/mmrt》wv/sco附Cms",S.Troiier,Q.C.Xu,R.E.Newnhain,]N!at.Res.Bu!!.22,1267-74(1987);"Ow画/i7ieS^/m6>r/orZ)ews/印K/sc肌XvAfeflswre附ewZMargaretLGreenwood,Ph.D.JamesR.Skorpik,JudithAnnBamberger,P.E.SixthConferenceonFoodEngineering,1999AIChEAnnualMeeting,Dallas,Texas;美国专利第5708191;5886250;6082180;6082181;以及6311549号;以及"Af/c/wMflcA/"^/v/scos/(v■sewsor尸e"/—Z/附e/7</>vc/^i//6>/iiow//o/7*g"O.Brand,J.M.English,S.A.Bidstrup,M.G.Allen,Transducers,97,121-124(1997)。还参见美国专利第5586445号(^e/r/geraw,C7mrgef/s/wg"尽管如此,本领域还需要另选的或者改进的检测器设备和方法来有效地评价在床和流态化床系统(包括例如流态化床聚合反应器系统)中的颗粒和含有颗粒的多相系统。存在这种需要的例子包括在与石油、化工、制药、保健、环境、军事、航空、建筑、加热、通风、空气调节、制冷、食品以及运输工业结合使用的那些流态化床系统。具体地说,在本领域中仍然需要用于监视在流态化床聚合反应器系统中的颗粒以及流态化床动态特性和性能的有成本效益的方法,例如在美国专利第5317036和6689847号中7>开的系统,为了所有目的,将这些专利中的每一个通过引用包括在本文中。因为流态化床系统通常是封闭的,因此难于监视可定义参数和条件的改变,例如床及其成分当前是如何运转的以及对于处理的改变的反应如何、容器中的产物的水平等。这进而使得难于预料例如流态化床毁坏、聚结和结片(sheeting)等问题。流态化床毁坏一般可能具有不希望的后果。在流态化床聚合反应器系统中,就生产时间损失和通常在重新启动流态化床之前需要从反应器系统中物理地去除结块来看,流态化床毁坏是非常大的损失。因而,需要现场检测可以指示床毁坏的可能性的流态化床的特征。需要注意的另一个问题是如何确保床的均匀流态化。在流态化床聚合反应器系统中的均匀流态化由于许多原因是重要的,其中包括反应效率和避免过热。因为聚合反应一般是放热的,所以反应器外部的热传递对于避免例如颗粒聚结和失控反应是重要的。床的非均匀的流态化可以产生"热点",其进而可能引起新形成的聚合物颗粒由于升高的温度而成为粘的。这种粘性可以引起颗粒聚结,更不利的是引起颗粒结片。在聚结时,颗粒粘在一起,形成影响流体流动并且难于从系统中去除的聚结颗粒。在结片中,粘的颗粒聚集在反应器系统的表面上,例如反应器容器的壁上,形成聚合物颗粒的片。结片的害处尤其在于,从反应器壁上落下的片可以毁坏系统组件,例如检测器,并中断流体的流动,从而导致流态化床的毁坏。当最后检测到结片时,通常在毁坏之后,必须使反应器系统停止,物理上去除该结片。这再次大大损失生产时间。在流态化床聚合工业中使用热电偶作为检测器,该热电偶对于检测在反应器壁附近流动的气体的局部温度是有效的,然而,它们提供床不均匀性的极少指示。它们既不提供颗粒厚度的指示,也不提供是否发生结片的指示。因而,希望在现场检测流态化床和/或其中的颗粒的特征,这些特征可以表示床的不均匀性,并提供颗粒聚结和结片的可能性或发生粒聚结和结片的早期指示。
发明内容因此,本发明的目的在于提供一种用于有效地监视或表征在床和流态化床系统中的颗粒和含有所述颗粒的多相系统的改进的检测器设备和方法。具体地说,本发明的目的在于提供一种用于监视流态化和非流态化系统(例如,诸如聚合物颗粒的颗粒的流态化床和静态床)的具有成本效益的方法。在优选实施例中,本发明的目的在于提供一种用于监视在流态化床聚合反应器系统中的颗粒的设备和方法。因此,简要地说,本发明广泛地涉及利用检测器如机械谐振器检测器来监视流态化和非流态化床系统中的颗粒或含有颗粒的多相系统(例如用于监视颗粒或多相系统的性能)的多种方法。在优选实施例中,所述检测器是挠曲谐振器检测器。根据机械谐振器的被监视的响应,可以表征或确定颗粒或多相系统的局部化密度、颗粒温度、混合因子和/或弹性模量。本发明还广泛地涉及用于监视一个或多个流态化或非流态化系统中(在优选实施例中,聚合反应器系统中)的一个或多个颗粒的特性的各种系统。该系统一般包括在流态化床系统内的至少一个检测器,例如在流态化床系统内的机械谐振器检测器。在优选实施例中,检测器是挠曲谐振器检测器,更优选的,检测器是音叉检测器。该系统还包括一个或多个电路,例如信号处理电路和/或数据检索电路。本发明还广泛地涉及用于监视在流态化或非流态化系统中的一个或多个颗粒或多相系统的特性的各种设备,所述流态化或非流态化系统优选地包括气态连续相中的固体。在优选实施例中,所述单元包括挠曲谐振器检测器或挠曲谐振器检测器部件。在本发明的方法、系统和设备中,使用机械谐振器监视流态化或非流态化系统中的颗粒或多相系统的特性。在每种情况下,检测器优选的是机械谐振器检测器,最优选的是挠曲谐振器检测器。在优选实施例中,挠曲谐振器检测器包括挠曲谐振器检测元件,该挠曲谐振器检测元件具有用于与被检测的颗粒或多相系统接触的检测表面。在检测时段期间的操作中,挠曲谐振器的检测表面与被检测颗粒接触。挠曲谐振器检测器可以无源方式或有源方式操作,如果以有源方式操作,优选地使用刺激信号激励所述挠曲谐振器检测器。刺激信号的特定性质并不重要,不过在一些实施例中,刺激信号可以是具有一个频率(例如预定频率)或具有一个频率扫描(例如扫过一个确定的或预定的频率范围)的波形,在每一个该种情况下,具有小于大约lMHz的频率或频率范围。在一些实施例中,可以与机械谐振器检测器例如挠曲谐振器检测器结合采用附加检测器(例如温度和/或压力检测器)。下面说明优选的检测器和检测器部件(包括一个或多个检测器组件)以及它们的优选使用的进一步的讨论。综述-方法一般地说,一种用于监视流态化床聚合反应器系统中的流态化聚合物颗粒的方法,所述方法包括在系统的流态化床聚合反应器中聚合气态单体,由此在流态化床聚合反应器中形成流态化聚合物颗粒,使机械谐振器与反应器系统中的流态化聚合物接触,以及监视机械谐振器的响应。在另一个实施例中,一种用于监视聚合物颗粒的床的方法,所述方法包括使机械谐振器与聚合物颗粒的床中的聚合物颗粒接触,所述床进一步包括在聚合物颗粒之间限定的空隙空间中的气态流体,刺激机械谐振器以产生机械谐振器的响应,以及监视机械谐振器的响应。在另一个实施例中,一种用于监视流态化颗粒的方法,所述方法包括使颗粒流态化以形成包括流态化颗粒和气态连续相的多相系统,使机械谐振器与流态化颗粒接触,刺激机械谐振器以产生机械谐振器的响应,监视机械谐振器的响应,以及在根据监视的机械谐振器的响应的每种情况下,通过确定(i)局部化的密度,(ii)颗粒温度和(m)混合因子中至少一个来表征多相系统。在另一个实施例中,一种用于确定多相系统中的颗粒的弹性模量的方法,所述方法包括使机械谐振器与颗粒接触,刺激机械谐振器以产生机械谐振器的响应,监视机械谐振器的响应,以及根据监视的机械谐振器的响应确定颗粒的弹性模量。在另一个实施例中,一种用于监视流态化床聚合反应器系统中的聚合反应的方法,所述方法包括在系统的流态化床聚合反应器中聚合气态单体,由此在流态化床聚合反应器中形成流态化聚合物颗粒,使用包括机械谐振器的检测器来监视反应器系统中的流态化聚合物颗粒,以及根据监视的检测器的响应确定以下中至少一个(i)系统中的流态化聚合物颗粒的结块的发生或程度,(ii)在系统中的聚合物结片的发生或程度,(iii)在流态化床聚合反应器中的聚合速率,(iv)在流态化床聚合反应器中的浓缩液体的水平,(V)系统中的流态化聚合物颗粒的沟槽化(channeling)的发生或程度,(vi)系统中的聚合物颗粒的流态化的发生或程度,以及(vii)在系统中气体分配板(distributionplate)的堵塞的发生或程度。在另一个实施例中,一种用于控制流态化床聚合反应器系统中的处理条件的方法,所述方法包括在一组处理条件下在系统的流态化床聚合反应器中聚合气态单体以在反应器中形成流态化聚合物颗粒,在一个时间段内监视流态化床聚合反应器系统中的检测器的响应,其中检测器包括机械谐振器,以及根据监视的检测器的输出信号改变所述组中的至少一个处理条件。综述-系统和设备在本发明的系统或设备中,一种流态化床聚合反应器系统包括具有入口的反应器容器,所迷入口适于接收用于对反应器容器中的聚合物颗粒进行流态化的气态流体,以及包括机械谐振器的检测器,所述机械谐振器包括检测表面,所述检测表面适于暴露于反应器系统内的流态化聚合物颗粒。在另一个实施例中,一种包括用于监视流态化颗粒的检测器的设备包括具有检测表面的挠曲谐振器,所述检测表面适于暴露于多相系统,所述多相系统包括处于气态连续相和液相中至少一个的流态化颗粒,以及与挠曲谐振器进行电通信的信号处理电路,用于在检测时段期间接收来自挠曲谐振器的输出信号,所述信号处理电路被配置用于处理接收的信号,以产生表示流态化颗粒的局部化密度、流态化颗粒的颗粒温度、流态化颗粒的混合因子以及它们的组合中至少一个的与先前公知的用于监视流态化和非流态化系统,特别是例如其中难于进行监视的流态化床聚合反应器系统这样的系统中的颗粒的方法相比,本发明具有显著的优点。具体地说,本发明提供了实质上的挠性以配置设备和方法,这些设备和方法对于产生与颗粒以及含有颗粒的多相系统的一个或多个特性相关的数据是有效的、高效的和负担得起的,由此提供更全面的数据集,根据所述数据集,可以进行过程控制和/或做出维修决定。这种挠性使得能够把本发明的设备和方法应用于各种工业上,例如包括交叉工业,如石油、化工、制药、保健、环境、军事、航空、建筑、加热、通风、空气调节、制冷、食品以及运输工业。本发明的其它特征、目的和优点将部分地对于本领域的技术人员是显而意见的,部分地将在下文指出。为了所有的目的,通过参考并入在本说明中引用的所有参考。此外,因为与所公开的和/或要求保护的主题相关的专利文献和非专利文献是基本的,本领域的技术人员可以得到许多相关的参考,其对于所述主题将提供进一步的指导。图l是本发明的一般方法、系统和/或设备的示意性表示;图2是用于说明在流态化床聚合反应器中实现的本发明的一般方法、系统和/或i史备的示意的表示;图3是本发明的优选设备的透视图;图4是用于说明在流态化床聚合反应器中实现的本发明的一般方法、系统和/或i殳备的示意表示;图5A到5C是包括信号处理电路和/或数据检索电路的处理单元的示意表示;图6是流态化系统的示意表示;图7A到7H是关于挠曲谐振器检测元件的几种结构的示意表示;图8A到图8F是包括挠曲谐振器检测元件(图8A,8D,8E,和8F)的检测器的等效电路以及与其相关的公式(图8B,8C)的示意表示;图9是表示在具有高密度的聚乙烯(HDPE)的14"冷流态化床聚合反应器模型中在分配板上方3英尺的壁上测量的作为表面气体速度的函数的平均有源方式音叉检测器响应信号的图表;图10是在具有HDPE的14"冷模型中在分配板上方一英尺处测量的相对于表面气体速度的平均有源方式音叉检测器响应信号的图表;图11是反映在具有HDPE的14"冷流态化床聚合反应器模型中在分配板上方3英尺处测量的作为表面气体速度的函数的从12-14kHz测量的局部化密度因子的图表;图12是反映在具有HDPE的14"冷流态化床聚合反应器模型中在分配板上方3英尺处以0.3英尺/秒的表面气体速度进行的30个单独的检测器频率扫描的图表;图13是反映在具有HDPE的14"冷流态化床聚合反应器模型中在分配板上方3英尺处以0.41英尺/秒的表面气体速度进行的30个单独的检测器频率扫描的图表;图14是反映在具有HDPE的14"冷流态化床聚合反应器模型中在分配板上方3英尺处以0.6英尺/秒的表面气体速度进行30个单独的检测器频率扫描的图表;图15是反映在具有HPDE的14"冷模型中在分配板上方3英尺处的相对于表面气体速度的根均方偏差(代表混合因子)的图表;图16是反映从具有HDPE并在分配板上方1英尺处具有音叉检测器的14,,冷模型获得的、相对于运动的平均检测器信号的一系列检测器扫描中的根均方偏差的时间序列的图表;以及图17是反映在具有HDPE的14"冷模型中在分配板上方3英尺处测量的作为表面气体速度的函数的代表混合因子的根均方偏差的慢分量(<30Hz)和快分量(>30Hz)的图表。下面参照附图更详细地说明本发明,在几个附图中,相同的项目;故标以相同的标号。具体实施方式下面的段落描述可以与上面一般性说明的本发明的每个方法、系统和设备结合使用的某些特征和这些特征的组合。此外,下面说明的具体特征可以与每个不同的可能组合和排列中的其它所述特征结合使用。因而,本发明不限于具体说明的实施例。优选的一般方法例如,可以参照图l说明本发明的优选的一般方法,其中由阻挡体15例如容器约束的颗粒10被流态化以形成包括流态化颗粒10和气态连续相的多相系统12。这些颗粒例如可以是反应产物,如聚合物颗粒、反应附属物如催化剂等、以及其它固态颗粒。一个或多个机械谐振器(统一使用标号40表示,在各图中更为具体地用具有圆圏的标号1,2,3等表示多个谐振器,并在本文的相关文本中表示为40-1,40-2,40-3等)被放置为与流态化颗粒接触。机械谐振器被刺激而产生机械谐振器的响应。所述刺激可以由流态化颗粒对机械谐振器的撞击引起,或者由外部刺激例如电流或物理刺激引起,或者由两者引起。机械谐振器的响应由处理单元50监视,并且该多相系统被表征。在优选实施例中,例如,该多相系统可以通过根据监视的机械谐振器的响应确定一些可测量的参数,例如(i)局部化密度,(ii)颗粒温度,(iii)混合因子,和/或(iv)弹性模量来表征。在该一般方法的另一个优选的一般实施方式中,机械谐振器40被放置为与包括非流态化的(例如静态的)颗粒以及气态连续相的多相系统12接触。机械谐振器由颗粒的撞击之外的某一机制刺激,例如电流或物理刺激。此外,机械谐振器的响应由处理单元5监视,并多相系统被表征。例如,该多相系统可以通过根据监视的机械谐振器的响应确定一些可测量的参数,例如(i)局部化密度,(ii)颗粒温度,(iii)混合因子,和/或(iv)弹性模量被表征。在这个一般方法的另一个优选的一般实施方式中,参见图2,监视流态化床聚合反应器系统100中的聚合物颗粒10,以便表征所述颗粒,或者表征构成流态化床14的多相系统,如上所述,并用于监视聚合反应、过程控制等。按照一般方法,气态单体被添加到反应器系统100的流态化床聚合反应器110,从而构成在流态化床聚合反应器容器110中的气相聚合反应中的流态化聚合物颗粒10。使机械谐振器40-1与反应器系统中的流态化聚合物颗粒接触。监视机械谐振器的响应。根据监视的机械谐振器的响应,可以确定一个或多个事件或参数,如下面非唯一列表所述的(i)在反应器系统中流态化聚合物颗粒的聚结的发生或程度,(ii)在反应器系统中聚合物结片的发生或程度,(iii)在流态化床聚合反应器中聚合的速率,(iv)在流态化床聚合反应器中凝聚液体的水平,(v)在反应器系统中流态化聚合物颗粒的沟槽化的发生或程度,(vi)在反应器系统中聚合物颗粒的流态化的发生或程度,(vii)在反应器系统中气体分配板128的堵塞的发生或程度,以及(viii)在流态化床聚合反应器中过渡锥体的刮擦的发生或程度。通过使处理控制器160和处理单元50相连,机械谐振器的响应还可用于改变反应器系统的处理条件。处理控制器160进而与压缩机130、热交换器124、阀门等耦合。除了置于反应器容器110中之外,机械谐振器40还可被置于反应器系统100中许多不同的位置,如机械谐振器40-l、40-2、40-3、40-4、40-5、40-6、40-7、40-8所示。下面说明包括适于这种监视的特定设备的流态化床聚合反应器系统和机械谐振器的进一步的细节,下面说明的每个细节具体地与这里描述的这些以及其它一般优选的实施方式的各种组合中被考虑。在每个可能的配置(permutation)中,上述的一般优选的实施方式中的每一个可以独立地或相互组合地应用。此外,上述的一般优选的方法中的每一个可进一步与更多特定方面相组合来应用,所述特定方面包括特定协议和/或特定设备特征,如下所述。优选的一般系统和设备本发明还包括用于按照上述方法监视流态化床中的颗粒和多相系统的设备。一般地说,这种设备是包括一个或多个机械谐振器检测器的系统或设备,所述机械谐振器检测器包括适于构成可操作的或者具有增强的可操作功能的接口检测器的机械谐振器检测器。本发明的优选的一般系统可以包括适于与阻挡体15(例如容器或反应器110)相接的机械谐振器检测器40,其中相接的检测器包括检测元件,并且与用于接收来自机械谐振器的输出的处理单元50的数据检索电路或信号处理电路中至少一个或两者通信。在这方面,参见图3,在一个优选的一般实施例中,检测器40包括具有检测表面42的机械谐振器41,所述检测表面适于暴露于这样的多相系统,该多相系统包括处于气态连续相和液相中至少一个的流态化的或非流态化的颗粒。处理单元50的信号处理电路20或数据检索电路30与挠曲谐振器进行电通信,用于在检测时段期间接收来自挠曲谐振器的输出信号。该信号处理电路被配置用于处理接收的信号,以产生例如表示流态化颗粒的局部化密度、流态化颗粒的颗粒温度、流态化颗粒的混合因子及其组合的数据。这里(上面和下面)说明包括优选的结构组件及其使用的该优选的一般实施例的进一步细节,这里说明的每个细节具体地被与该系统和设备的这个或其它一般说明的特征组合考虑。在另一个优选的一般实施例中,再次参见图2和图3,一种流态化床聚合反应器系统100包括具有入口126的反应容器110(在此处也可互换地将其称为反应器容器),该入口适于接收气态流体以便流态化反应容器中的聚合物颗粒。机械谐振器检测器40包括适于暴露于反应器系统内的流态化聚合物颗粒的检测表面42。本发明还涉及在利用一个或多个挠曲谐振器来监视流态化床中和流态化床聚合反应器系统中的颗粒的一个或多个特性时(单独地或者作为监视系统的一部分)使用的各种设备。在每个可能的不同配置中,每个上述的一般优选的系统或设备可被单独地或者相互组合地应用。此外,每个上逸的一般优选的实施方式可以与更多特定方面进一步组合而采用,所述方面包括特定的方法协议和/或特定的设备特征,如上面和/或下面所述。流态化床和多相系统的监视一总体考虑在每个上述的一般优选的实施方式和/或实施例中,一个或多个检测器可被采用来监视和/或表征在流态化床系统和非流态化床系统中的一个或多个类型的颗粒和多相系统。流态化床系统(包括流态化床聚合反应器系统)流态化床一般可以包括床颗粒,其中在颗粒之间的静摩擦被破坏。在每个上述的一般优选的实施方式和/或实施例中,流态化床系统可以是开放的流态化床系统或封闭的流态化床系统。开放的流态化床系统可以包括一个或多个流体以及一种或多种被流态化的固体颗粒,并具有暴露于开放的不受控大气的一个或多个流态化床表面。例如,开放的流态化床系统可以是一个开放的容器,例如顶部开口的槽,或者批式反应器(batchreactor)或平行批式反应器(parallelbatchreactor)(例如微量滴定室(microtiterchamber))的开口井。另选的,流态化床系统可以是封闭的流态化床系统。封闭的流态化床系统可以包括一个或多个流体以及一种或多种被流态化的颗粒,所述颗粒一般由阻挡体约束,从而使流体和颗粒被约束。例如,封闭的流态化床系统可以包括管道(例如用于颗粒输送);再循环流态化床系统,例如图2的流态化床聚合反应器系统(上面和下面讨论的);或者固体干燥系统;其中的任何一个可以与各种民用、商用和/或工业应用相关。封闭的流态化床系统可以与开放的流态化床系统流体连通。在封隔离的,例如,利用一个或多个阀门。这些隔离阀门可被配置用于单向的流体流,例如压力释放阀或止回阀。一般地说,流态化床系统(开放的或者封闭的)可以由包括一个或多个阻挡体的制造(例如人为)的边界限定。用于限定制造的边界的一个或多个阻挡体一般可由天然或非天然的材料制成。此外,一般地说,流态化床系统(开放的或封闭的)可以是流系统,例如连续流系统或半连续流(例如间断流)系统、批式系统、或半批式系统(有时也称为半连续系统)。在许多情况下,作为流系统的流态化床系统是封闭的流态化床系统。在优选实施例中的流态化床一般由沿与重力相反方向的气态流体的流构成。气体在固体颗粒上的摩擦拖动克服重力,因而使颗粒悬浮在被称为流态化床的流态化状态。为了保持可行的流态化床,通过床的表面气体的速度必须超过对于流态化所需的最小流速。增加流态化气体的流速则增加床中颗粒的运动量,并且可能引起颗粒的有利的或有害的混乱的混合。减少流量引起对颗粒的较小拖力,最终导致床的毁坏。由沿非垂直方向流动的气体构成的流态化床包括通过管子水平流动的颗粒,例如通过下导管向下流动的颗粒。流态化床还可以通过振动或者搅拌颗粒而形成。振动或搅拌使颗粒保持在流态化状态。流态化床聚合反应器系统在每个上述的一般优选的方法和/或实施例中,流态化床系统可以包括流态化床聚合反应器系统。如上面筒要说明的,在流态化床聚合反应器中可以执行气相聚合反应,还可以将气相聚合反应构成为搅拌的或浆型的反应系统(例如搅拌床系统),所述系统包括在气态环境中的固体。虽然下面的讨论描述其中本发明被发现是优选的和特别有利的流态化床系统,但是应当理解,与优选流态化床系统相关地讨论的关于使用机械谐振器检测器的总的构思也适用于搅拌型或浆型反应系统。本发明不限于任何特定类型的气相反应系统。非常一般地说,用于生产树脂和其它类型的聚合物的一种常规的流态化床聚合方法是这样执行的使含有一个或多个单体的气流在反应条件下并在存在催化剂时以足以保持固体颗粒的床处于悬浮状态的速度连续流过流态化床反应器。采用连续的循环,其中循环气体流,或者称为回收流或流态化介质,借助于聚合的热量在反应器中被加热。还含有未反应的气态单体的热气流被从反应器中连续地取出、压缩、冷却和回收到反应器。从反应器取出产物,并向系统例如回收气流或反应器容器种加入补充单体,以便替代聚合的单体。例如见美国专利第4543399,45887卯,5028670,5317036,5352749,5405922,5436304,5453471,5462999,5616661,5668228,以及6689847号,这些专利的全部内容通过引用被包括在本文中。一种基本的常规的流态化床系统示于图2。反应器IIO包括反应区112和速度减少区114。虽然包括在扩展段下面的基本上圆柱形区域的反应器结构如图2所示,但是也可以利用另选结构,例如包括全部或部分的锥形反应器的反应器结构。在这种结构中,流态化床可位于锥形反应区内,不过在作为图2所示的更常规的反应器结构的速度减少区的较大截面面积的区域之下。一般地说,反应区的高度对直径的比可以在大约2.7:1到大约5:1的范围内变化。该范围可以变化为较大或较小的比值,并且主要取决于所需生产能力。速度减少区114的截面面积一般在大约2.5到大约2.9乘以反应区112的截面面积的范围内。反应区112包括生成聚合物颗粒的床、形成的聚合物颗粒以及少量的催化剂,所有这些都被可聚合的和修改气态成分的连续流所流态化,所述连续流包括以通过反应区的补充馈入和再循环流体形式的惰性气体。为了维持可实施的流态化床,通过床的表面气体的速度必须超过用于流态化所需的最小流速,对于聚烯烃,该最小流速一般从大约0.2到大约0.5英尺/秒。优选地,表面气体速度至少比用于流态化的最小流速大至少0.2英尺/秒,或者从大约0.4到大约0.7英尺/秒。一般地,表面气体速度不超过5.0英尺/秒,通常不大于大约2.5英尺/秒。在启动时,在开始气体流动之前,反应器一般被充以微粒聚合物颗粒的床。这种颗粒有助于阻止当催化剂馈入开始时的局部"热点,,的形成。它们可以与要形成的聚合物相同或不同。当不同时,它们优选地作为第一产物随所需的新形成的聚合物颗粒被取出。最后,由所需聚合物颗粒构成的流态化床代替启动床。通过到达所述床并通过所述床的流体回收的高速率,实现流态化,一般在馈入或补充流体的速率的大约50倍的数量级。这个高的回收速率提供对于维持流态化床所需的必要的表面气体速度。流态化床具有由通过床的气体的渗流而产生的单个运动颗粒的密集团的一般外观。通过床的压力降低等于或略大于床的重量除以横截面积。再次参见图2,补充流体可以经由再循环管道122在点118处被馈入。再循环流的成分一般由气体分析仪121测量,补充流的成分和量随后被相应地调节,以维持在反应区内的实质上稳定状态的气体成分。气体分析仪121可被设置用于接收速度减少区114和热交换器124之间(优选地在压缩机130和热交换器124之间)的一点处的气体。为了确保完全流态化,再循环流以及(如果需要)至少一部分补充流可通过再循环管道122,例如在床下方的点126,返回反应器。优选的,在返回点上方具有气体分配板128,用于帮助对床均匀地流态化,并在启动之前或当系统停机时支撑固体颗粒。向上通过床并从床放出的气流有助于去除由放热聚合反应产生的反应热量。离开反应区112并进入速度减少区114的再循环流,其中带走的颗粒的主要部分落回到床上,从而减少固体颗粒的携带。然后回收流在压缩机130内被压缩并通过热交换器124,在那里在其返回床之前从回收流中去除反应的热量。注意,热交换器124也可以位于压缩机130之前。离开热交换器区的回收流然后在反应器的底座126处被返回反应器,由此通过气体分配板128返回流态化床。流体流偏转器132最好安装在反应器的入口处,以便阻止含有的聚合物颗粒沉淀并聚结成固体块,以及使保持被带走,或者再带走可被沉淀或成为未带走的任何颗粒或液体。微粒聚合物产物从管道144排出。虽然未示出,但是期望使任何流体与产物分离,并把流体返回反应器容器IIO。按照本发明的实施例,聚合催化剂通过管道148在点142处以固体或液体的形式进入反应器。如果催化剂需要使用一种或多种辅助催化剂,如通常的情况那样,则一种或多种辅助催化剂可被单独地引入反应区,在那里它们将与催化剂反应以形成催化活化的反应产物。然而,催化剂和辅助催化剂可以在被引入反应区之前混合。图2所示的反应器对于形成聚烯烃,例如聚乙烯、聚丙烯等,是特别有用的。用于形成各种聚烯烃和其它反应产物的处理条件、原材料、催化剂等可以在本文中并入的参考文献中找到。通常用于聚合反应的说明性处理条件列举如下,以提供一般的指导。在气相处理中的反应器压力可以从大约100psig(690kPa)到大约600psig(4138kPa)变化,优选地在从大约200psig(1379kPa)到大约400psig(2759kPa)的范围内,更优选地在从大约250psig(1724kPa)到大约350psig(2414kPa)的范围内。在气相处理中的反应器温度可以从大约30。C到大约120。C变化,优选地从大约60。C到大约115。C,更优选地在从大约70。C到110。C的范围内,最优选地在从大约70。C到大约95。C的范围内。预期的其它气相处理包括连续的或多级的聚合处理。此外,本发明预期的气相处理包括在美国专利第5627242,5665818和5677375号,以及欧洲7>开EP-A-0794200,EP-B1-0649922,EP-A-0802202以及EP-B-634421中/>开的那些,所有这些专利申请的全部内容通过引用^C包括在本文中。在优选实施例中,在本发明中利用的反应器能够产生大于每小时500lbs的聚合物(227Kg/hr)到大约200000lbs/hr(90900Kg/hr)或更多的聚合物,优选地大于1000lbs/hr(455Kg/hr),更优选地大于10000lbs/hr(4540Kg/hr),甚至更优选地大于25000lbs/hr(11300Kg/hr),更优选地大于35000lbs/hr(15900Kg/hr),更优选地大于50000lbs/hr(22700Kg/hr),最优选地大于65000lbs/hr(29000Kg/hr)到大于100000lbs/hr(45500Kg/hr)。另一种说听性的流态化床聚合反应器系统200示于图4。如图所示,系统200是一种再循环系统,包括快速提升器(riser)202,下降器(downcomer)204,以及再循环泵206。一个或多个单体和催化剂经由馈送210被加入再循环管道208。在这种类型的系统中,聚合产物主要在快速提升器中形成,但是继续在整个系统中形成。在快速提升器202中形成的聚合物颗粒通过管道212到下降器的上入口214。聚合物颗粒被集中在下降器中,在那里它们在密集的緩慢运动的床中向下运动。在下降器中形成的床可被认为是流态化床。微粒聚合物产物从管道216被排出。虽然未示出,但是期望使任何流体和产物分离,并使流体返回反应器容器110。其它类型的床系统较慢运动的颗粒团,虽然为了本发明的目的被认为是"流态化的,,,但是在本领域中也被称为"运动床"。运动床包括在例如块流箱(massflowbin)、下降器等中的颗粒,其中固体緩慢地运动通过容器。搅拌床系统,虽然为了本发明的目的被认为是"流态化的",但是包括利用转动或运动通过床的例如桨或柱塞等部件搅动或搅拌的床(例如搅拌床反应器,混合器等)。通过转动鼓(例如有或者没有内部档板以增强混合)、以秋千方式运动的容器、包括应用于颗粒或其容器的超声振动的搅拌等,可以形成其它类型的搅拌床系统。非流态化床系统在每个上述的一般优选的方法和/或实施例中,非流态化系统在结构和构成方面可以类似于上述的流态化系统,除了颗粒不被流态化之外。相反,颗粒在聚合物颗粒之间限定的空隙空间中借助于气态流体处于静止。例如,非流态化系统可以是开放的系统或者封闭的系统。此外,非流态化系统可以仅仅是处于静止的流态化系统。一个或多个机械谐振器40可被位于非流态化床的不同位置,以使得机械谐振器40和颗粒接触。说明性的位置包括沿着含有颗粒的容器的壁、沿着床的顶部或底部、在床的中部、和/或在它们之间的某一点。流体一般地说,例如,机械谐振器,如挠曲谐振器可用于与具有宽范围的流体特性的液体或流态化气体结合使用,例如宽范围的粘性、密度和/或介电常数(对于这些特性中的两个或更多个,每一个这种特性被独立地或集体地考虑)。例如,液体流体通常可以具有范围从大约0.1cP到大约100000cP的粘度,和/或可以具有范围从大约0.0005g/ccA3到大约20g/ccA3的密度和/或可以具有范围从大约1到大约100的介电常数。在本发明的许多实施例中,流态化连续相介质是气态流体。气态流体例如通常可以具有范围从大约0.001到大约0.1cP的粘度,和/或可以具有范围从大约0.0005到大约0.1g/ccA3的密度,和/或可以具有范围从大约1到大约1.1的介电常数。本发明的流态化气体和原材料可以包括相对纯的气态元素(例如气态N2和气态02)。其它的组分可以包括相对纯的液体、固体或气体化合物(例如液体或固体催化剂,气态单体CH尸CH2或CH^C1,空气)。本发明的各种流态化和非流态化床还可以包括气体、固体和/或液体的单相或多相混合物,例如包括固体和气体的两相混合物(例如流态化床系统),气体和单个类型的颗粒的混合物,气体和不同类型的颗粒的混合物(例如聚合物颗粒和催化剂颗粒);和/或气体、液体和固体(例如添加有液体催化剂的流态化床)的三相混合物。在本文中包括在下面关于本发明的方法和设备的优选应用的讨论中,说明优选流体的具体例子。颗粒试图由本发明监视的颗粒包括任何类型的固体或半固体颗粒,例如聚合物颗粒、催化剂颗粒等。颗粒的尺寸、形状、质量、成分、硬度等对于本发明不是重要的。操作条件流态化和非流态化床系统的操作条件对于本发明不是非常苛刻的。虽然上面对于流态化床聚合反应器系统提供了一般的操作条件,但是除了上面列出的那些之外,流态化和非流态化床系统可以具有变化范围宽的处理条件,如温度、压力、流态化气体流量等。一般地说,温度在流态化流体的蒸发温度以上,例如包括直到过热的温度。可以对于具体的流体优化颗粒的温度范围。一般地说,在流态化或非流态化床系统中的压力可以同样覆盖一个宽的范围,例如包括从大约真空条件到大约25000psig的范围。在优选应用中,压力可以较低,范围从真空条件到大约15000psig,从真空条件到大约10000psig,从真空条件到大约5000psig,从真空条件到大约1000psig,从真空条件到大约500psig,从真空条件到大约IOOpsig。在另选实施例中,上述范围的每一个中的压力范围可以具有大约1psig或大约10psig或大约20psig的较低的压力限制。检测器一般地说,如上所述,本发明的方法和系统以及设备的具体机械谐振器检测器不受限制。一般地说,用于与本发明结合使用的检测器适于监视颗粒的流态化或非流态化床和/或包括颗粒和气态连续相的多相系统的一个或多个特性。"监视"指的是产生与颗粒或多相系统的一个或多个特性相关的数据。在这种情况下与特性相关的数据指的是包括原始数据(直接检测的数据)或处理过的数据两者的数据(一般作为在某个时段例如检测时段上的数据流被获得或采集)可以直接提息,或者与这些值相关(例如通过关联和/或标定),并且所述数据可以用户表征颗粒和/或多相系统。在许多应用中,通过使用一个或多个相互关系和/或使用一个或多个标定,原始数据可以与感兴趣的特性相关联。一般地说,这种关联和/或标定可以利用信号处理电路以电子方式来实现,或者利用与用户交互或者不利用用户交互(例如自动地)。特定的机械谐振器检测器可以根据需要的或期望的感兴趣的一个或多个特性,并根据关于灵敏度、通用性、流体兼容性、系统兼容性以及商业考虑例如可得到性、花费等而要求的规范,进行选择。机械谐振器例如可以包括挠曲谐振器、表面声波谐振器、厚度剪切模谐振器等。可以采用各种类型的挠曲谐振器,例如包括音叉、悬臂、双压电晶片、单压电晶片、膜片谐振器、盘弯曲谐振器、扭转谐振器、或者它们的组合。包括音叉谐振器的挠曲谐振器检测元件是特别优选的。音叉谐振器可以具有两个叉(例如双叉音叉)或两个以上的叉,例如三叉(例如三叉音叉)或四叉(例如四叉音叉)。音叉谐振器还可以包括多组叉(例如两个音叉耦合于两个音叉)。在一些应用中,音叉谐振器可被配置(例如对于几何形状和电极结构)为在一个平面内谐振。对于一些应用,音叉可被配置(例如对于几何形状和电极结构)为在彼此有关的两个或更多个不同的平面内谐振,例如在两个彼此正交的平面内。在一种实施方式中的音叉型检测器40由压电晶体例如LiNb03构成,其被切成音叉的形状,如图3示意性所示的。电极43被嵌在共价键合的晶体层之间。由于压电效应,机械谐振器检测器40响应于音叉的叉的振荡而产生电信号,所述振荡例如可以由颗粒的撞击引起。因而,在无源检测中,音叉可用于"倾听,,颗粒撞击。同样,如果在电极上施加振荡电压,将驱动音叉振荡,在音叉尖端例如产生100nm数量级的位移。以这种方式,音叉有源地与其周围环境相互作用。此外,检测器40仍然可以"倾听,,撞击,同时其处于有源操作方式,因为在晶体中实现的小的位移上增加了效果。这种挠曲谐振器检测器在本领域内是公知的。参见Matsiev,Afe"swre附ew,s</Z/f'《wiV/Z)e/M/^yK/sc固'印,"IEEEInternationalUltrasonicsSymposium,Oct.17-20,1999,LakeTahoe,Nevada,为了所有目的,该文献通过引用被包括在本文中,并参见美国专利第6401519,6393895,6336353,6182499,6494079号和EP0943091Bl,为了所有目的,这些文献中的每一个通过引用被包括在本文中。更新的进展包括在以下共同未决申请中,例如Matsiev等人于2003年6月2日提交的美国序列号10/452264,名为"MachineFluidSensorAndMethod"(说明在机器例如运输车辆中涉及挠曲谐振器技术的应用);Matsiev等人于2003年9月25日提交的美国序列号60/505943,名为"EnvironmentalControlSystemFluidSensingSystemandMethod",以及Matsiev等人于2003年10月17日提交的相关PCT申请号PCT/US03/32983,名为"EnvironmentalControlSystemFluidSensingSystemandMethod,,(说明了涉及挠曲谐振器技术在加热、通风、空气调节以及制冷系统和例如与其相关的发动机系统等的机器中的应用);美国申请第2002/0178805号Al(说明了涉及挠曲谐振器技术在井下油井应用如测井系统中的应用);Kolosov等人于2004年3月19日提交的美国序列号10/804446,名为"MechanicalResonator"(说明用于挠曲谐振器检测元件的各种有利材料和涂层);由Kolosov等人于2004年3月19日提交的美国序列号10/804379,以及Kolosov等人于2004年3月19日提交的PCT申请号PCT/US04/08552,名为"ResonatorSensorAssembly"(说明应用挠曲谐振器技术的各种有利的封装方法);以及Kolosov等人于2003年3月21日提交的美国序列号10/394543,名为"ApplicationSpecificIntegratedCircuitryForControllingAnalysisForaFluid",以及Kolosov等人于2004年3月19日提交的PCT申请号PCT/US2004/008555,名为"ApplicationSpecificIntegratedCircuitryForControllingAnalysisForaFluid"(说明涉及用于操作挠曲谐振器检测元件的应用特定集成电路的电子技术),为了所有目的,这些文献中每一个通过引用被包括在此,这些文献中的每一个包括关于挠曲谐振器检测器及其与本发明的方法、设备和系统相结合的使用的优选实施例的说明。下面说明关于挠曲谐振器和/或挠曲谐振器检测元件的进一步的细节,这些细节一般可应用于这里公开的本发明的每个实施方式和/或实施例。在一个实施方式中,参见图3,保护部件47可被添加到检测器组件,以保护机械谐振器不致由于非常大的聚结颗粒和/或下落的片的撞击而毁坏。在商业规模的设备内,可以使用罩子作为检测器组件的保护部件47。罩子中开口的尺寸和分布可被选择,使得允许小颗粒通过罩子而阻止大的聚结颗粒接触检测器。如果机械谐振器本身暴露的部分也短于大约l英寸,则可能也是有利的,因为这将允许更短的更结实的罩子。更短的谐振器也应当更好地反应壁附近的流态化特征。可以与罩子一起,沿着罩子的边提供非常结实(例如3/8"O.D.)的外部保护销,用于使来自床中的大聚块的撞击偏向。虽然本说明的大部分是针对挠曲谐振器检测器提供的,但本发明的各个方面不限于这些检测器。因而,也可以使用其它类型的检测器(或检测器组件)代替机械谐振器。此外,其它类型的检测器(或检测器组件)可以与上述的机械谐振器检测器或其它类型的检测器结合使用。与机械谐振器例如挠曲谐振器结合使用的特别优选的检测器包括温度检测器、压力检测器、流量检测器、导电率检测器、导热率检测器等。再次参见图1,在一种方法中,检测器40可以包括一个或多个检测元件44a,44b(如组合在检测器40-1中的挠曲谐振器和温度检测元件,或者,另选的,例如两个或更多个机械谐振器,如在检测器40-2中的两个或更多个挠性检测器),其可选地耦合到检测器壳体45,使得检测元件44a,44b的检测表面可被暴露于颗粒(例如经由容器端口16)。检测器壳体45还可以包括带螺紋部分(图3所示),用于与阻挡体15的互补的带螺紋部分16啮合。具有端口的已安装的检测器40还可以可选地包括可拆卸的连接器60,用于跨过阻挡体提供电或机械的连接。虽然在上面和下面将检测器40描述为被连接到具有信号处理电路20和数据检索电路30的外部处理单元50,但所述的电路还可以利用在一个单个的独立单元中的检测器来实现。作为一个优选的例子,检测器40可以包括检测元件(例如挠曲谐振器),信号处理电路20(例如包括放大器电路),以及数据检索电路30(例如包括数据存储电路,可能适于记录从检测元件接收的原始数据)。更具体地说,在优选实施例中,流态化或非流态化系统可以包括一个或多个安装的检测元件44a,44b(如两个或更多个挠曲谐振器检测元件),以及安装的信号处理电路20,和安装的数据检索电路30。安装的检测器40的信号处理电路20和/或数据检索电路30的具体位置并不重要。在一些实施例中(如在涉及高温和/或易燃流体的应用中),其有利地可以提供在阻挡体15外部的并与一个或多个检测器44a,44b进行电通信的预安装电路20,30(例如被固定地安装在与阻挡体15的与阻挡体15的流体侧表面相对的表面上)。在其它实施例中,电路20和30可被安装在阻挡体15的流体侧表面上。在任何情况下,在操作中,存储在检测器的安装的存储器电路中的收集数据可被传输到带端口的单元,并被显示或存储,以便随后在远端数据库处进行收集和/或分析。例如,带端口的单元可以包括用于便携存储器例如存储条(跳跃驱动器)的端口,以便允许经由这种存储条(跳跃驱动器)把数据传递到远端数据库。检测器的定位进一步参照图1,2和4,在实施例中,机械谐振器检测器40可被放置在沿着含有颗粒的流态化和非流态化床的系统或在该系统中的许多不同位置。例如,在图2的流态化床聚合反应器系统100中,一些检测器,如40-1,40-2,40-3,40—4,40-5,40-6具有位于反应器容器110中的检测表面。其它检测器,如40-7,40-8,实际上可位于沿着再循环系统的任何位置。检测器40-l,40-2,40-3是带端口(ported)检测器,其穿过反应器容器110,使得每个检测器40的检测表面暴露于反应区112中的流态化颗粒。检测器40-6安装于气体分配板128,该检测器的响应可以指示气体分配板的阻塞的发生及程度。检测器40-1,40-2,40-3,40-6的检测表面4皮流态化颗粒撞击。此处的检测器的响应可用于监视和表征例如反应区112中的反应速度、局部化密度、颗粒温度、混合因子、弹性模量、水平测量等的变化。上面和下面说明这些特性和特征中的几个。继续参见图2,检测器40-5是具有暴露于速度减少区114中的流态化颗粒的检测表面的带端口检测器。这里,该检测器的响应可用于监视和表征例如速度减少区114中的反应区溢出、局部化密度、颗粒温度等。上面和下面说明这些特性和特征中的几个。在反应区112上方刚好在到速度减少区114的过渡锥体146中使用检测器40-4也是有利的。对于许多系统,使流态化床保持在合适的水平以使得爆裂的气泡刮擦该过渡锥体146,有助于阻止在这里成片。机械谐振器40-4是用于测量在过渡锥体146中刮擦的效力的一种直接方式,而不用由床的水平测量来对其进行推断。机械谐振器检测器40-7,40-8位于回收系统中并且可用于监视例如通过回收系统的颗粒的局部化密度、颗粒温度等。虽然所示的检测器在回收管道122上,但是其也可以位于不同的部分中,例如热交换器124中。参见图4,检领'J器40—1,40—2,40-3,40—4,40-5,40—6位于快速提升器202、下降器204和再循环管道208、212中。带端口检测器是优选的,因为如果发生污染,它们容易被拆除和清洗。如果一些事件例如结片毁坏或者其它原因使得检测器不能工作,带端口检测器也更易于被替换。检测器电路在优选实施例中,信号处理电路和/或数据检索电路的一个或多个电路模块可作为应用特定集成电路(ASIC)来实施和实现。例如参见上面引用的Kolosov等人于2003年3月21日提交的美国序列号10/394543,名为"ApplicationSpecificIntegratedCircuitryForControllingAnalysisForaFluid",以及Kolosov等人于2004年3月19日提交的PCT申请号PCT/US2004/008555,名为"ApplicationSpecificIntegratedCircuitryForControllingAnalysisForaFluid"。下面说明特别优选的电路结构,但是应当认为一般可用于此处说明的本发明的每个实施方式和实施例。阻挡体接口如在上面结合一般优选实施方法、系统和设备说明的(例如结合图l和图3),带端口检测器或带端口检测器组件可以与跨越限定流态化或非流态化系统的至少一部分的阻挡体15的流态化或非流态化系统相接。优选的,带端口检测器、检测器或检测器组件跨过阻挡体被连接,基本上不影响流态化或非流态化系统的整体性。再次参见图l和图3,带端口检测器组件可以经由联接器例如检测器壳体45的一部分,跨过阻挡体15与流态化或非流态化系统相接。联接器一般可以是机械联接器、电联接器和/或磁联接器。在一种方法中,联接器可以包括一个或多个与阻挡体15的端口16的互补螺紋接合的螺紋。联接器和/或壳体45可被附接于(例如被固定地安装于或固定地附连于)阻挡体15上。另选的,联接器和/或壳体45可以与阻挡体15形成整体。另选的,联接器和/或壳体45和/或联接器和/或壳体的部件可以以可拆除的方式与阻挡体15接合。在任何情况下,联接器和/或壳体45可以包括作为流态化或非流态化床系统的已安装部件的一个或多个部件(例如电路模块),和/或作为带端口检测器或带端口检测器组件的部件的一个或多个部件(例如电路模块),当带端口检测器或带端口检测器组件与流态化或非流态化床系统相接时,这些部件用作连接部件。一般的监视应用本发明的方法、系统和设备可用于为了各种目的监视流态化或非流态化系统。例如本发明可以有利地用于监视在以下领域应用中任何一个中的颗粒以及具有这些颗粒的多相系统材料或过程研究,材料或过程研发,材料或过程质量保证(QA),过程监视/评估,过程控制,包括聚合物制造的制造,以及涉及上述任何一个的服务应用。如在上面结合一般优选的实施方式、系统和设备(如结合图l、图2和图4)说明的,检测器与一个或多个流态化和非流态化床系统相接。检测器可操作地监视在流态化或非流态化床系统内流体的特性。可以实时地、接近实时地或者以延时的操作方式进行流体特性的监视。这里(上面和下面)说明优选的流态化或非流态化系统、颗粒和含有颗粒的多相系统、特性、检测器和监视的进一步细节,包括其特定的方法实施方式和设备特征,其中以与在本说明书的该小节中的一般性说明的诸方面不同的组合和排列,具体考虑这里说明的每一个细节。流态化或非流态化系统的监视-本发明特定的考虑被监视的一个或多个特性在本发明的方法、系统和设备中,被监视的特定特性不是非常苛刻的。一般地说,感兴趣的特性将取决于颗粒和对于在特定商业应用中的特定流态化或非流态化系统的监视的重要性。对特定的流态化或非流态化系统而监视的特性在某种程度上还可以取决于检测器的类型。重要的是,固体和包括固体的多相系统的一些特性在商业应用的宽范围内普遍重要。例如,对于许多流态化和非流态化床系统,多相系统的局部化密度和混合因子几乎是普遍关注的。同样,对于许多流态化和非流态化床系统,颗粒的颗粒温度和弹性模量也是非常普遍关注的。能够根据相同的监视事件(例如使用相同的检测元件并行地或同时地)监视颗粒和含有颗粒的多相系统的特性是尤其有利的。重要的是,挠曲谐振器例如音叉、单压电晶片(例如盘弯曲谐振器)、双压电晶片、扭转谐振器等已经由Matsiev等人证明为具有并行或同时监视流体系统中的粘度和密度的能力。参见Matsiev,"々,p/,'omVM丄/拜WDe肌V^F/sow/W,IEEEInternationalUltrasonicsSymposium,Oct.17-20,1999,LakeTahoe,Nevada,为了所有目的该文通过引用被包括在本文中,并参见美国专利第6401519,6393895,6336353,6182499,6494079号以及EP0943091Bl,为了所有目的它们中的每一个都通过引用被包括在本文中。这些教导在这里被引伸以允许表征颗粒和包括固体颗粒和气态连续相的多相系统。在这里(上面和下面)所述的任何方法中,可以由颗粒撞击仅在流态化床中的检测器(无源方式)、通过流态化床中的颗粒撞击和外部刺激的组合(有源方式)、或者由于非流态化床中的外部刺激(有源方式),来引起检测器的响应。此外,当多个检测器存在于沿着阻挡体和/或在床内的不同位置时,检测器的响应可用于确定相对测量。例如,图2的检测器40-l和40-3的响应可以表示在反应区的底部处的颗粒相对于反应区顶部处的颗粒的相对颗粒温度,而不需量化该数据。在一种方法中,测量在流态化或非流态化床中检测器周围的区域中的局部化密度。在流态化或非流态化床系统中,局部化密度优选的指的是在颗粒作为其中一部分的多相系统的给定单位体积中颗粒的质量、数量或体积。在一个优选实施例中,将机械谐振器检测器的响应与一组实验数据比较,以确定多相系统的局部化密度。计算可以考虑到这样一些改变在检测器表面上的积聚,这可以按照下述方式被检测;由于颗粒的当前弹性模量或颗粒温度而对检测器的影响等。一般地说,较大的颗粒密度引起机械谐振器检测器的峰值谐振频率向下移动。此外,在叉附近存在的许多颗粒从音叉吸收谐振能量,导致其振荡幅度的衰减。在一种方法中,颗粒的颗粒温度被确定。一般地说,颗粒温度是与由于颗粒之间的碰撞而引起的随机速度波动相关的动能的量度。颗粒温度不应当与颗粒的热温度混淆。气体-固体多相系统是在气态环境中的大量的离散固体颗粒的集合。在流态化床中,代替颗粒在块中的运动,除了与其它颗粒的准瞬时碰撞之外,每个颗粒自由地运动。在这种状态下,每个颗粒的速度可被分解为块材料的平均速度和显然地随机分量的总和。通过在粒状颗粒的随机运动与气体中分子的热运动之间的类推,随机速度的均方值被称为"颗粒温度"。图8E和相关的说明说明了用于测量颗粒温度的示例性方法。在一种实施方式中,确定床中颗粒的混合因子。在一个实施例中,混合因子指的是在检测器附近的颗粒的流态化状态。在一个优选实施例中,机械谐振器检测器的响应与一组实验数据比较,以便确定多相系统的混合因子。在另一个实施例中,检测器的响应与历史数据比较,以确定混合因子的变化。图8E和图12-17以及相关的说明说明了用于测量流态化床中的多相系统中的颗粒的混合因子的示例方法。在一种方法中,确定床中的颗粒的弹性模量。聚合物颗粒的塑化作用,如由颗粒的弹性模量的减小指示的,通常是颗粒聚结成大块的先兆,所述大块对流态化床的动态特性具有不利影响,并可能堵塞产物出口。由塑化引起的更严重的问题是颗粒在系统的阻挡体内的可用表面上的积聚。这不仅影响检测器的性能,而且更有害的是可能引起成片。图8F和相关的说明说明了用于确定多相系统中的颗粒的弹性模量的示例方法。在一种方法中,确定在床中的颗粒的一个或多个颗粒运动特性。这些特性定量地或者以其它方式表示颗粒运动的质量或程度。一个特别有用的颗粒运动特性是床中的颗粒的平均动量。在流态化床中,例如,平均动量可用于表征在床中聚结的程度。在运动的床中,平均动量可用于确定颗粒通过容器的流量或流量的改变。除了上述特性之外的或者另选的,也可以关注其它特性。例如,温度和/或压力和/或流量在商业应用的宽范围内同样是基于普遍感兴趣的。并联电阻也是关注的。可以提供一个或多个机械谐振器检测器和/或其它类型的检测器(例如热电偶等),以便单独地或互补地测量这里所述的一些或全部的特性和参数。另一个有利的测量是对流态化床高度的测量。因为检测器响应表示颗粒对检测器的撞击,撞击的频率可用于容易地近似在任何给定时间的流态化床的高度。例如,通过观察图2的检测器40-1,40-2和40-3的响应,可以容易地估计在反应器10中流态化床的水平。类似地,也可以通过监视在这些位置中的检测器的响应来确定在流态化床聚合反应器的多个部分中存在任何凝聚液体。上面和下面所述的各种特性和其它可测量参数对于表征本文的流态化床和颗粒的状态是有用的,另外可以用于预测床的毁坏,确定流态化的开始,确定流态化的均匀性(根据混合因子确定沟槽形成、堵塞等的存在和程度),确定聚结或成片的可能性或实际的发生(例如根据弹性模量和/或颗粒密度),确定反应速率(如在批式反应器系统中),确定反应的程度(特别是在批式反应器系统中),等等。检测操作带接口检测器可以通过收集数据并一般是数据流,有利地用于检测流态化和非流态化床中的颗粒,所述数据流取决于床和颗粒类型,并可被处理以标识和评价床中的颗粒和多相系统的特定特性特征。在上述和/或下述的任何实施方式和实施例中,信号处理电路可以包括一个或多个用于处理源自检测元件(一般地说,直接地或间接地)的数据的电路模块。信号处理电路可以单独地(分别地)或者以各种组合和配置,包括每个这种电路模块。被处理的数据可以是原始数据(先前未处理过的数据),一般直接来自检测元件,或者来自直接从检测元件采集数据的数据存储介质(即数据存储电路)。另选的,被信号处理电路的一个或多个电路模块处理的数据可以是先前处理过的数据(例如来自其另一模块)。一般地说,现在参照图5A和5B,信号处理电路20可以包括用于启动检测元件和/或用于处理源自检测元件的数据的一个或多个电路(或电路模块),例如一般包括信号启动电路22(—般可选的,例如用于在有源检测期间向检测元件提供电子刺激,如下面更详细说明的);信号调节电路24,用于处理源自检测元件的数据(一般优选的,例如用于改变数据信号的电子特征,一般产生调节过的数据或数据流);和/或数据导出电路26,用于处理源自检测元件的数据(一般优选的,例如用于识别、选择或解释数据信号的特定电子特征,典型地产生导出的数据或数据流,这些数据或数据流与原始数据流和/或调节过的数据或数据流相比更紧密地与关注特性相关(例如具有更多的信息含量和/或更大的信息值)。具体地说,再次参见图5C,信号处理电路20可以包括作为信号调节电路24的一个或多个电路(或电路模块),例如信号输入电路24a(例如用于接收来自检测元件的响应信号);放大电路24b(例如包括前置放大器和放大器,用于放大信号);偏置电路24c(例如用于偏移或者改变关于信号的参考帧,包括例如用于减少响应信号中的模拟信号偏移);转换电路24d(例如用于使数据或数据流数字化的模数(A/D)转换电路);微处理器电路24e(例如用于涉及源自检测元件的数据和/或用户定义的数据的微处理操作);信号处理存储器24f(例如一般能访问一个或多个信号处理电路或电路模块,以便对其提供数据,例如系统特定的和/或检测元件特定的识别标记,用于信号调节的用户定义的数据等);和/或信号输出电路24g(例如用于向另一个电路模块,例如向数据导出电路和/或数据检索电路,输出调节信号)。再次参照图5C,信号处理电路20可以包括作为数据导出电路26的一个或多个电路(或电路模块),例如信号输入电路26a(如用于接收来自检测元件或来自一个或多个数据调节电路24的响应信号);信号检测电路26b(例如用于识别和/或检测响应信号的相位数据和/或幅值数据之一或两者和/或频率数据);微处理器电路26c(例如用于涉及源自检测元件的数据的微处理操作,典型地涉及被配置用于处理一个或多个软件操作例如软件算法或固件算法(例如数据拟合算法)的微处理器,用于确定与流体的特性相关的流体参数,和/或典型地用于与源自检测元件的数据相结合处理用户定义的数据(例如预先定义的数据和/或基本上当前定义的数据),和/或一般涉及用户初始化的、用户可以控制的、和/或用户可相互作用的处理协议,典型地用于通过利用拟合算法进行校准来确定参数,用于使用相关性算法来确定参数,用于确定检测的信号特征的改变(例如频率、幅值),或用于确定被确定的参数);信号处理存储器26d(例如典型地包括电子数据存储介质,如非易失存储器(如ROM,PROM,EE-PROM,FLASH存储器等),典型地被预加载有用户定义的数据和/或可存取以加载用户定义的数据(例如标定数据、相关性数据、用于规定被近似的流体特性的数据、系统特定的信息、检测元件特定的信息,如识别标记,和/或典型地可访问一个或多个信号处理电路(或电路模块)以使用其;和/或信号输出电路26e(如,用于向另一个电路模块(例如数据导出电路和/或数据检索电路)输出经调节的信号。同样,在上述的和/或下述的任何实施方式和实施例中,再次参见图5A和5B,数据检索电路30可以包括用于检索数据一一原始数据或经处理的数据一一的一个或多个模块。一般地说,数据检索电路30可以包括一个或多个电路(或电路模块),包括数据存储电路32、数据显示电路34和/或数据传输电路36。数据检索电路30可以直接地或者另选地经由对来自检测元件的原始数据进行处理(例如放大、偏置、转换等)的信号处理电路20与检测元件进行电通信。再次参见图5C,数据存储电路32典型地可以包括信号输入电路32a(例如用于接收来自检测元件的原始数据或原始数据流,和/或用于接收来自一个或多个数据调节电路24的经调节数据或经调节数据流,和/或用于接收来自一个或多个数据导出电路26的导出数据或导出数据流;数据存储介质32b(例如非易失存储器(例如ROM,PROM,EE-PROM,FLASH存储器等);以及信号输出电路32c(例如用于向另一个电路模块(例如向数据导出电路和/或数据传输电路和/或数据显示电路)输出存储的数据或存储的数据流。图5C所示的数据显示电路34可被配置用于显示与流体的一个或多个特性相关的数据,或者用于显示流体的状态,其中这种状态基于与流体的特性相关的数据。因而,数据显示电路34可以包括显示设备,典型地可以包括信号输入电路34a(例如用于接收来自检测元件的原始数据或原始数据流,和/或用于接收来自一个或多个信号调节电路24的经调节的数据或经调节的数据流,和/或用于接收来自一个或多个数据导出电路26的导出数据或导出数据流,和/或用于接收来自一个或多个存储电路32的存储的数据或存储的数据流);数据显示存储器34b(例如非易失存储器(例如ROM,PROM,EE-PROM,FLASH存储器等,或者随机存取存储器(RAM),在任一情况下,典型地用于暂时存储要显示的数据或数据流);微处理器电路34c(例如用于处理/修改数据,例如存储的要显示的数据);视觉显示电路34a(例如数字计算机监视器或监视屏;例如,状态灯,如LED状态灯,例如打印机,例如模拟仪表,例如,数字仪表,例如打印机,例如数据日志记录显示设备,例如优选地,在一些实施例中,图形用户界面等);以及信号输出电路34e(例如,用于向另一个电路模块(例如数据导出电路和/或数据传输电路和/或数据显示电路)输出存储的数据或存储的数据流)。图5C所示的数据传输电路36可被配置用于传输源自检测元件的数据。具体地说,例如,数据传输电路36可以包括信号输入电路36a(例如用于接收来自检测元件的原始数据或原始数据流,和/或用于接收来自一个或多个数据调节电路24的经调节数据或经调节数据流,和/或用于接收来自一个或多个数据导出电路26的导出数据和/或导出数据流,和/或用于接收来自一个或多个数据存储电路32的存储数据或存储数据流);可选的微处理器电路36b(例如用于处理/修改数据,例如存储的、要传输的数据,和/或用于控制数据传输协议);传输协议电路36c(例如用于实现和谐调通信协议,例如硬连线接口电路(例如TCP/IP,4-20mA,0-5V,数字输出等),或者涉及电磁辐射的无线通信电路(例如射频(RF)短距离通信协议(例如Bluetooth,WiFi-IEEEStandard80211等等,射频调制解调),基于陆地的分组中继协议,基于卫星的分组中继协议,蜂窝电话,光纤,微波,紫外和/或红外协议),或者涉及磁场的无线通信电路(例如磁感应电路);以及信号输出电路36d(例如用于对另一个电路模块(例如数据导出电路和/或数据存储电路和/或数据显示电路)输出存储数据或存储数据流的传输)。与包括信号处理存储器和数据传输电路的带端口检测器組件结合使用数据传输电路36进行数据传输是特别优选的。其中信号处理存储器包括用户定义的数据,这种数据可被配置使得能够进入数据传输电路,以向流态化或非流态化床系统或远端数据库传递来自带端口检测器組件的用户定义的数据。在另一个优选的方法中,带端口检测器组件可以包括数据传输电路,用于向流态化或非流态化系统或远端数据库传输来自带端口检测器组件的在流态化或非流态化床中的颗粒的一个或多个特性相关的数据。在另一方法中,带端口检测器组件可以包括可用于存取与流体的一个或多个特性相关的数据的数据存储介质,以及与其组合的数据传输电路,该数据传输电路用于向流态在任一情况下优选地使用无线通信协议。在任何情况下,优选地,产生的数据被存储(例如在存储器中),被显示(例如在图形用户界面或其他显示设备中)或者(附加或者替代地)使用带接口检测器(interfacedsensor)的数据检索电路被传输(例如使用硬连线或无线通信协议)。虽然在图中按照特定的(例如直线的)顺序列举合表示了电路模块,但本发明不限于以任何特定顺序或配置使用这些电路模块,本领域普通技术人员可以根据这里提供的一般的和特殊的教导确定用于特定的流态化和非流态化床系统和特定检测器的合适电路设计。有源/无源检测操作不论带接口检测器的具体配置如何,都可以在第一检测时段期间使用带接口检测器以有源方式或无源方式检测包括颗粒的多相系统,从而产生与流体的一个或多个特性有关的数据。在操作的无源检测方式中,由颗粒撞击挠性检测器检测元件引起所述元件的位移,从而产生信号(例如这种信号由具有合适电极的检测元件的压电材料产生),而不对机械谐振器施加电子输入刺激。在操作的有源检测方式中,对挠曲谐振器检测元件提供电子刺激(例如输入具有电压和/或频率的输入信号),从而引起(通过压电特性)检测元件中的机械响应,使得谐振器的检测表面的至少一部分使流态化床中的至少一些颗粒位移。在流态化床中的机械响应依赖于与检测器接触的颗粒的运动、特征和数量,可以用电子方式测量所述依赖性的程度。再次参见图5B和5C,对于操作的有源检测方式,信号启动电路22可以包括信号输入电路22a(例如用于在有源检测信号上接收数据或数据流或指令),一个或多个用户定义或用户可选择的信号发生器,例如频率发生器电路22b,和/或例如电压尖峰发生器电路22c,在每种情况下,例如,都是为了在有源检测配置中对检测元件提供电子刺激;以及信号输出电路22d。在涉及有源检测方式的优选操作中,刺激信号(例如可变频率信号或尖峰信号)可间歇地或连续地产生并被提供给检测元件。受特性影响的信号,例如频率响应,被从检测元件返回。返回信号(例如频率响应)可调节,并且该信号的成分(例如频率响应)可,皮检测。该方法还可以包括把频率响应转换成数字形式,使得这种数字形式代表从检测元件收到的频率响应。然后,可以从存储器取出第一校准变量。此处使用的术语"取出,,应当理解为包括用于从存储器设备获得数据的任何方法或技术。根据存储器的特定类型,设计寻址方案,使得允许访问所关注的特定存储数据。第一标定变量可以定义检测器或检测元件的物理特征。还可以从存储器取出第二标定变量。第二标定变量定义在已知多相系统中的检测器或检测元件的特征。然后当检测元件处于测试下的颗粒或多相系统中时对数字形式进行处理,该处理使用取出的第一和第二标定变量以执行拟合算法,从而产生与测试中的颗粒或多相系统的特性或特征相关的数据。在一些涉及有源检测方式并使用机械谐振器检测元件(例如挠曲谐振器检测元件)的实施例中,采用涉及具有不大于大约lMHz的频率的输入模拟信号的操作有源检测方式可能是优选的,优选的是不大于大约200kHz,最优选的是不大于大约100kHz。在一些实施例中,在机械谐振器检测元件的操作中可以采用甚至更低的频率,包括例如不大于大约75kHz的频率。特定的操作范围包括从大约1kHz到大约1MHz的频率,优选地从大约1kHz到大约500kHz,优选地从大约1kHz到大约200kHz,优选地从大约1kHz到大约100kHz,优选地从大约1kHz到大约75kHz,更优选地从大约1kHz到大约50kHz,更优选地从大约5kHz到大约40kHz,甚至更优选地从大约10kHz到大约30kHz,最优选地从大约20kHz到大约35kHz。在这些实施例中,优选的是可以提供频率随时间改变的输入刺激信号。在这些实施例中,优选的是可以提供在一个预定频率范围内随时间改变频率的两个或更多个循环,优选地在包括挠曲谐振器检测元件的谐振频率的频率范围内。这种频率扫描提供在本领域中已知的操作方面的优点。在涉及无源检测方式的优选操作中,检测元件,优选地是机械谐振器例如挠曲谐振器,与颗粒相互作用以产生受特性影响的信号。来检测元件的信号被信号处理电路间歇地或连续地观察和/或检索。该信号可以被调节,信号的分量(例如频率响应,电压等)可被检测。该方法还可包括把响应转换成数字形式,这样该数字形式代表从检测器接收的信号。然后,如在上面的有源方式中所述,可以从存储器取出第一和/或第二标定变量。第一标定变量可以定义检测器或检测元件的物理特征。第二标定变量也可以从存储器中取出。第二标定变量可以定义在已知的多相系统中的检测器或检测元件的特征。然后当检测元件处于测试下的多相系统中时,所述数字形式可以被处理,该处理使用被取出的第一和第二标定变量来执行拟合算法,从而产生与被测试的颗粒或多相系统的特性或特征相关的数据。在优选实施例中,信号处理电路和/或数据检索电路的一个或多个电路模块可以作为应用特定集成电路(ASIC)来实施或实现。例如见上述的由Kolosov等人于2003年3月21日提交的美国序列号10/394543,名为"ApplicationSpecificIntegratedCircuitryForControllingAnalysisForaFluid",以及Kolosov等人于2004年3月19日提交的PCT申请号PCT/US2004/008555,名为"ApplicationSpecificIntegratedCircuitryForControllingAnalysisForaFluid"。下面说明特别优选的电路结构,不过应当认为这种电路结构一般可以应用于这里说明的本发明的每个实施方式和实施例。用户定义的数据(例如标定、识別标记)一般地说,与上面、下面说明的每个方法、系统和设备的每个实施例相关的用户定义的数据,例如标定数据、相关性数据以及信号调节数据可被采用作为信号处理电路(例如信号调节和/或数据导出电路)的一部分。同样,附加地或者可选地,识别标记,例如条形码、电子签名(例如64位的序列号)可用于识别下面的一个或多个特定的流体系统,流体系统内的特定位置;特定的流体类型;特定的检测器;和/或特定的检测元件(包括检测元件类型(例如音叉挠曲谐振器),关于一组同时制造的检测元件的检测元件批号,以及特定的具体单个检测元件)。这种用户定义的识别标记与用户定义的标定、相关性和/或信号调节数据相结合可以是特别有用的,因为这种数据可以是对于流体系统、位置、流体类型;检测器(类型或单个检测器)和/或特定检测元件(包括检测元件类型(例如音叉挠曲谐振器)、关于一组同时制造的检测元件批号以,及特殊的特定单个检测元件)专用的。用户定义的数据可以是颗粒特性(例如温度)相关的,因此,对于使用特定谐振器的特定系统中的特定流体,在一个或多个检测元件(例如温度检测元件)和用户定义的数据(例如标定数据)之间可以存在相互作用。用户定义的数据一般可以是预先定义的数据,或者可以是当前定义的数据,并且所述定义可以由人和/或计算机进行。任何特定的用户定义的数据对于任何特定流体系统、流体、检测器或检测器元件的特定性的程度取决于特定的用户应用、感兴趣的特性、检测器类型、所需的精确程度等。在其中单独采用或者与一个或多个其它系统结合采用挠曲谐振器检测元件的优选的方法、系统和设备中,优选的是可以使用至少包括(i)挠曲谐振器检测元件特定的(例如标定)数据,以及(ii)应用特定数据(例如标定数据)的可访问用户定义的标定数据。此外,优选的是具有特定的用户定义的识别标记。关于这种方法的其它改变同样可被有利地应用。具有挠曲谐振器检测元件的检测器及其操作由图6可见,一个实施例涉及在流态化或非流态化床系统1000例如流态化床聚合反应器中包括按照本发明的检测器,所迷流态化或非流态化床系统包括一个或多个单元操作设备1020,1040,1060,例如压缩机、扩张阀、凝结器和蒸发器,流态化气体可以经由一个或多个通路例如管道循环通过这些设备。根据需要也可以采用其它的组件,例如一个或多个合适的泵、过滤器、干燥器、合适的流动池、图2和图4所示的反应器系统的部件,或者这些当中的两个或更多个的组合。同样,任何上述部件可以从本发明的系统中被省略。还可以在流态化床系统1000中釆用合适的有阀门的和处理监视仪表。按照本发明的一个或多个带接口检测器1080适于永久或临时地置于系统组件之一内,或者被置于系统组件之间。例如一个或多个检测器1080可位于不同的单元操作设备1020,1040,1060之间。同样,一个或多个带接口检测器可以附加地或者可选地被包括在另一个部件例如管道、线圏、过滤器、喷嘴、干燥器、泵、阀门或其它部件中,或者位于该部件的上游或下游。检测器还可以位于流体的流动通路(例如管道)、顶部空间或者位于两者中。在一个特定实施例中,检测器可以与条件监视设备例如温度测量设备、压力测量设备、质量流量计或者两个或更多个这种设备的组合一起(或者可选的与它们集成)而被包括。非限制性地,组合的压力和温度检测器的例子在美国专利5586445中讨论了(该专利通过引用被包括在本说明中)。可选地,带接口检测器、带端口检测器组件或者带端口检测器可以与用于控制系统1000的操作的处理单元1100(其可以包括用户界面)进行信号传递。处理单元1110可以是例如作为上述的信号处理电路的一部分集成到带端口检测器、带端口检测器组件或带接口检测器内的微处理器。处理单元1100可选地还可以与条件监视设备1120(被表示为与带接口检测器1080集成的组件的一部分)进行信号传递。因而,从带接口检测器1080获得的数据可以与其它数据一起被处理,从而有助于监视和建立系统1000的操作条件。因而,例如,在本实施例的一个方面中,可采用按照本发明的带接口检测器1080来监视多相系统的至少一个特性(例如同时监视颗粒温度、混合因子、弹性模量和/或局部化密度)。从检测器产生的数据以及例如来自条件监视设备1120的其它数据(例如温度、压力、流量或其组合)一起,可被发送给处理单元1100。根据提供的数据,一般利用合适的算法编程的处理单元1100将处理这些数据。在一个过程控制实施例中,处理单元可以实现系统1000的从以下操作中选择的至少一个操作把系统1000的子系统(例如单元操作设备1020,1040,1060)或其中的一个或多个部件在"接通"与"断开"之间切换,或者部分地或全部地关闭或打开系统1000中的阀门(例如为了改变流态化流体的流量、单体、催化剂、回收流量、冷凝剂、静态控制剂、结片控制剂),控制从反应器容器去除热量的速率(例如通过增加流态化气体的冷却),改变系统中的压力,改变流体系统中的一个或多个部件的操作速度或条件,或者用别的方式控制系统1000或其组件的操作,提供视觉输出信号,提供听觉输出信号,或者这些的组合。应当理解,图6的上述结构允许使用一个或多个有源检测操作方式,例如在谐振器的谐振频率附近的一个或多个频率下的激励,或者在电的或机械的脉冲之后(例如电压尖峰)振荡的时间延迟。无源操作例如可以包括观测由于环境噪声、振动、电磁干扰等引起的无源振荡。现在转到图7A,其中示出了按照本发明的一个优选谐振器组件1140的例示。谐振器组件1140优选地包括基部1160,该基部具有至少两个具有从基部伸出的顶端1200的叉1180。叉的形状以及它们在基部上彼此相对的方位可以根据特定的应用的需要而改变。例如,在一个实施例中,叉1180—般是相互平行的。在另一个实施例中,叉随着接近顶端而相互远离。在另一个实施例中,叉朝向彼此聚拢。叉可以是基本上直的、弯曲的或者是这些的组合。它们可以具有恒定的截面厚度,可以具有沿着叉的长度逐渐变厚的厚度,或者它们的组合。谐振器检测元件适合于被设置在元件保持器中。或者,这些元件(具有或没有保持器)可被牢固地连附于壁或阻挡体或者限定其中设置该元件的流体系统或通路之一的其它表面上。在另一个实施例中,该元件被合适地借助于导线、丝网或者其它合适的结构悬挂在一个通路内。组件保持器根据需要可以部分地或全部地包围检测元件。根据需要,也可以采用合适的保护屏蔽、隔板、护套或类似物,用于保护元件免受流体流量、压力或速度的突然改变、电的或机械的撞击等,以有助于元件相对于流体定位,或者这些的组合。应当理解,谐振器元件可以用合适的材料或以合适的方式制造,使得其可悲采用以可再使用的,或者是一次性的。按照本发明可以采用的材料组合或者检测元件的封装的实施方式的例子非限制性地在美国临时申请序列号60/456767和60/456517(两者都是在2003年3月21日提交的)(通过引用被包括在本说明中)中公开。因而,一种特定的实施方式设想把具有暴露的检测表面的检测元件连附于平台,其中在暴露的检测表面和平台之间产生隔开的关系。可以涂覆合适的保护层,以在保持暴露的检测表面的同时盖住平台和/或检测元件。通过涂覆可消耗的保护层(例如聚合物、淀粉、蜡、盐、或者其它可溶的晶体、低熔点金属、光刻胶或者另外的牺胜材料),所述可消耗的保护层用于在涂覆保护层之前遮住暴露的检测表面,可以制备随后的暴露的检测表面。多个相同类型或不同类型的谐振器可被组合使用。例如,可以与高频谐振器组合采用低频谐振器。用这种方式,可以获得对于给定试样的较宽的响应范围。检测元件,尤其是机械谐振器检测元件,例如挠曲谐振器检测元件的尺寸对于本发明是不重要的。不过,在一些应用中,应当理解,本发明的一个优点是能够使用目前的谐振器制造非常小的检测器。例如,一个优选的谐振器的最大尺寸小于大约2cm,更优选的小于大约lcm。一个谐振器的长度和宽度大约是3mmx8mm,并且可以小到大约lmmx2.5mm。谐振器的几何结构也可以根据需要而改变。例如,音叉的叉的长宽比或者其它谐振器的几何因子可被优化,以对于气相、液相或其特定的成分(例如润滑剂)的特性实现较好的灵敏度。例如,音叉的长宽比的范围可以从大约30:l到大约l:l。更具体地说,其可以从大约15:l到大约2:1。因而可以看出,优选的谐振器被配置用于使本体运动通过流体。因而,例如,如图7A所示,例如,谐振器可以具有基部和一个或多个从基部伸出的叉。在一个方面,优选的是,任何叉具有一个能够在流体中相对于基部位移的自由端。图7B表示具有基部1240和自由端1260的悬臂1220。另一种可能的结构,如图7C,7D所示,设想具有盘1280,板1300,或类似物,其萡调整以使得其一部分可以相对于一个或多个可变的或固定的位置1320(1320,)而位移。由图7E可见,在另一个实施例中,设想谐振器1340,其中该谐振器的剪切表面1360具有一个或多个合适构型的凸起1380,以便使得谐振器可以剪切方式操作,同时通过使凸出部分通过流体,仍然与本发明的挠性或扭转谐振器一致地操作。在另一个实施例中,参见图7F,7G,7H,设想谐振器2000可以包括被一对臂2060支撑在其侧面2040上的细长部件2020。如图7F到7H分别所示,细长部件可被配置用于以一侧到一侧、前后、呈扭转运动或者这些的组合的方式振荡。挠曲谐振器,如图7B的实施例,可被构成单个设备。但是本发明的另一种结构设想采用层叠的或其它多层的本体,其在至少第一层和第二层的每一个中釆用不同的材料,或者由不同方位或构型的压电材料层构成的叠层。按照这种实施方式,当对一个或多个层施加刺激例如温度改变、电信号或其它刺激时,至少一种材料将按照与另一种材料不同的方式进行响应,响应的差异进而将引起谐振器的挠曲。在另一个实施例中,设想多个谐振器可被组装在一起,使得电极至少部分地被夹在它们之间。通过这种方式,可以进一步保护电极免受苛刻的条件,同时仍然实现所需的挠曲。一个特定的例子可以包括两个或更多个联结在一起的铌酸锂或石英音叉,其间具有金电极。也可以采用其它的配置(例如H形谐振器)和材料的组合,如美国临时申请序列号60/456767和60/456517(两者都是2003年3月21日提交的)所公开的,这些专利申请通过引用被包括在本说明中。正如可以看出的,特定的谐振器材料、结构或其它特征的选择将根据特定的预定应用很可能不同。然而,优选的是,对于每种应用,谐振器应当是这样的,即,存在下列特征中的一个或其组合(并且在一个很优选的实施例中,具有所有特征的组合)覆层,如果以大于大约0.1微米的厚度置于谐振器上,基本上不降低谐振性能;谐振器能够操作并且在小于大约1MHz的频率下操作,更优选地小于大约100kHz;谐振器实质上能够抵抗离检测器表面最近的污染;谐振器通过操作使得其本体的至少一部分位移通过流态化床中的颗粒块;或者谐振器的响应能够消巻积,以便测量颗粒和/或多相系统的一个或多个单独特性。谐振器可以是有覆层的或无覆层的,或者在其一些或全部的外表面上具有用其它方式处理的表面。一种优选的覆层是金属(例如类似于可用于检测器的电极的导电金属,例如银、金、铜、铝等)、塑料、陶瓷或者它们的组合,其中覆层材料在一个宽的温度范围内实质上对于其所暴露于的流体的劣化具有抵抗性,或对表面积垢具有抵抗性。例如,一个优选实施例设想采用基本谐振器材料和性能调整材料。在本发明的谐振器的优选特征中,基本材料基本上是热稳定的。例如,在一个优选实施例中,该材料具有在大约0"到大约100°C,更优选地在大约-20。C到大约150°C,更优选地在大约-40°(:到大约200°C的温度范围内基本恒定的介电常数。例如,设想优选的材料呈现对于至少大约300。C,更优选地至少大约45(TC的温度的稳定性,以便承受流态化床聚合反应器容器中的反应热量。在另一方面,性能调整材料的介电常数优选地大于只用石英时的介电常数,例如为5倍或5倍以上,优选地为IO倍或IO倍以上,更优选地为20倍或20倍以上。图8A表示音叉等效电路11222和读出输入阻抗电路11224的电路图11220。频率发生器被耦合到音叉等效电路11222,从而与电容Cp并联连接并且与电容器Cs、电阻RO、电感LO以及等效阻抗Z(ro)串联连接。读出阻抗电路包括并联电阻Rin和电容器Cin。输出电压由此由Vout表示。图8B所示的公式可以定义该等效电路。在公式(2)中,定义等效电路的Vout。在公式(3)和(4)中,导出阻抗Zin和Ztf。公式(5)表示相对于频率的所得阻抗Z(co)。可以理解,要得到电压Vout对频率Z(co)的曲线,需要确定几个变量。这些变量在图8B的公式(1)中定义。在操作时,音叉的在谐振附近的频率响应用于确定变量,所迷变量将用于定义被测试流体的特征。将用于确定目标被测试流体特性参数的算法要求知道在音叉的标定期间获得的数据。除了访问标定数据之外,该算法还利用数据拟合处理,以便把目标被测试流体的被逼近的变量融合成为被测试流体的实际可变的特征(即密度、速度、介电常数)。在该电路中,假定Cs,Ro,Lo是优选谐振器在真空中的等效特征,Cp是被测试特定流体中的等效并联电容,p是流体密度,ti是流体粘度,是振荡频率。Cp是k的函数,如公式(6)到(10)所示。在一个实施例中,常数"k"是音叉的几何结构的函数,在一个实施例中,其定义分另'j相对于(smeasured,seal,svacuum)的曲线(Cpmeasured,Cpcal,Cpvaccum)的斜率。在物理意义上,常数"k"是音叉几何结构、音叉电极的几何结构、音叉封装(例如保持器)的几何结构、音叉的材料特性或者任何这些因素的组合的函数。Cp的最终值将用于确定介电常数s,如这些公式所示。此外,可以理解,可以根据图8C定义的公式对粘度和密度消巻积。对于某些检测器,Cp鹏asured的值一般在大于Cs的值大约1到3个数量级的量级上。此外,为了改善测量Z(Q))的能力,采用期望的微调电路作为信号调节器例如微调电路的一部分或者与其相关联。为了更有效地处理从音叉接收的信号,该信号是被调整过的信号,以便消除或减少信号偏移,因而,增加由音叉产生的信号的动态范围。这样,要分析的数据可被更精确地处理。图8D表示按照一种实施方式在非流态化床情况下机械参数和电参数之间的相关性,在表l中说明了在电路11300和机械回路11222之间的类似性。表l:在电路和机械回路之间的类似性<table>tableseeoriginaldocumentpage52</column></row><table>继续参照图8D,床是非流态化的。颗粒在检测器周围被压实,因而根本不运动。显然,在无源方式下没有来自检测器的信号。在有源方式下给检测器施加能力则在周围颗粒中产生一些应力,但不使颗粒位移,这是因为振荡的幅值非常低(几百埃)。这种机械能的一些可被损失,即被转换成热量,如果颗粒是有损耗的,或者至少比按照一个实施例的检测器的单晶的LiNb03更为损耗。因此,对一个频率扫描的检测器谐振响应将被颗粒中的损失阻尼,并向更高的频率移动,这是因为颗粒是有弹性的并且还由于颗粒增加了检测器的有效刚性。上述的效果可被在图上表示为连附于谐振器的重量M的弹簧阻尼器对。弹簧附加于原始弹簧K的总长度,阻尼器产生附加的损耗。在等效电路上,随着电容C的减少(与刚性成反比)以及电阻R的增加(能量损失),表明了这些效果,如图8D所示。此外,因为振荡的幅值非常低,颗粒不会由检测器引起显著的运动,因此对检测器的有效质量和等效电路上的电感的增加非常小。在停滞的颗粒中嵌入的检测器的谐振曲线的处理允许定量地评估上述的效果。图8E表示按照一种实施方式在流态化床情况下机械参数和电参数之间的相关性。所述床被高程度地流态化并被剧烈地搅拌,颗粒是有弹性的、硬的和有弹力的。在这些条件下,颗粒在检测器周围旋转,撞击检测器表面并且相互撞击。颗粒和检测器之间的每次碰撞产生在颗粒和检测器之间的机械能交换。在与检测器表面碰撞前后颗粒的动量的改变按照公式/^产^附")/说产生施加于检测器的特定外力,其中w是颗粒质量,"是速度,/是时间。颗粒不断地碰撞检测器表面使得施加于检测器的外力不断地改变。参见图8E的机械图,该力和电刺激源以及有效弹力Kp并行地被施加。注意当检测器借助于与颗粒的碰撞被刺激因而被施加能量时,并非必须存在电刺激。这个作用便是允许该检测器以无源方式工作的作用。与图8D所示的情况相反,颗粒仅仅在碰撞时被施加应力,因而对于检测器质量或检测器刚性都没有确实的改变。在图8E的等效电路11222上,作为按照顺序连附于电路的机械臂的附加的电压源Vext(t),表明存在外部刺激力。因为通过检测器的电流可以电子方式进行测量,并且等效电路的参数通常是已知的,Vw(t)可被计算。这个电压Vw(t)提供作为时间函数的颗粒的颗粒温度的良好测量。这个电压Vext(t)在频域内的处理使得能够识别"基线",恒定的或緩慢变化的颗粒温度以及相对于混合因子快速的(例如10Hz或更高)改变或者呈局部的流态化状态的迅速改变。图8E表示按照一种实施方式在流态化床情况下机械参数和电学参数之间的相关性。在这个例子中,假定流态化床显现出高到中的流态化,并且颗粒被塑化并有些发粘。图8F的情况和图8E的情况具有某种类似,不过在这种情况下,在运动的颗粒和检测器之间的动量交换不那么有效,有些颗粒可能积聚在检测器表面上。理论上说,其它条件相同时,由硬弹性颗粒与检测器碰撞产生的平均力将是以相同的平均速度运动的塑化颗粒产生的力的两倍。由外部力的幅值被大大减小因而等效电路上的有效电压源减小,可以容易地看出这个效果。因而,通过将检测器的响应与基线或者与历史数据比较,检测器的响应电压的减小表示颗粒的弹性模量或塑性的增加。聚合物颗粒的塑化,如由颗粒的弹性模量的增加所表示的,通常是颗粒聚结成为大块的先兆,这对流态化床的动态特性具有不利影响,并且可能堵塞产物出口。由塑化引起的一个更严重的问题是颗粒在系统的阻挡体内的可利用表面上的积聚。这不仅影响检测器性能,更有害的是可能引起结片。与图8D的情况相反,在本例中在检测器表面处积聚的颗粒与振荡块一起运动,同时不被检测器施加应力。在颗粒中由惯性力引起非常低的应力,不过假设各个颗粒具有低的质量,这个应力不足以引起注意。颗粒积聚的主要效果是增加振荡检测器的总质量,导致减少谐振频率。振荡质量的增加表现为等效电感的增加,并且可以由电子装置测量。这使得能够定量测量连附的质量。因而,因为可以检测到检测器上的积聚,可以确定发生或将要发生结片的可能性。在非常严重的积聚的情况下,连附于检测器的颗粒可能开始桥接音叉的缺口。如果发生这种情况,在缺口中的粉末可能受到振荡的叉的应力,因此检测器可能出现增加刚度的征兆,这进而起反抗积聚质量而增加频率的作用(如图8D的情况)。积聚的质量的存在增加了在谐振器中存储的总的机械能量,使得最终的谐振峰值更尖,同时由于应力损失材料而引起的能量损失导致谐振停止。在大多数情况下,可以容易地区别这两个过程。因而,因为在检测器上的积聚可被检测,可以确定发生或将要发生结片的可能性。在其中颗粒趋于粘附于检测器表面的流态化床系统中,可以提供用于清洁检测器表面的机构。例如,可以在检测器表面上引入喷射的气体,以便去除附于其上的颗粒。机械臂或机械刷可以从检测表面扫除或刷掉积聚的颗粒。此外,如果检测器是有端口的,其可被定期地拆除以便清洁或更换。何时应当进行清洁取决于操作者的判断力,并且可以通过观察检测器的响应而容易地确定。例如在流态化床反应器系统中的使用中,被观测的信号通常表示所有三个情况的一些组合(图8D到8F),或者它们之间的转变。图8D的情况表示当粉末停滞时;图8E的情况表示当床被高度流态化时,特别是如果检测器被置于流态化床的顶层附近时。下游数据处理本发明的方法和系统以及设备如本文所述可用于监视流态化和非流态化床系统中的颗粒和包括颗粒的多相系统,以产生与颗粒或包含颗粒的多相系统的一个或多个特性相关的数据。产生的数据例如可如这里所述被直接地用于状态估计、特性记录、特性跟踪等,还有其它的用途。这些数据还可以在以后被进一步处理,以便以后(即下游)用于各种目的。这种对(例如由信号或信号流表示的)数据或数据流的下游处理一般但并非必须与来自其它独立源的其它数据结合,可根据直接产生的数据被有效地应用以产生较高级的信息或知识,例如用于以下的一个或多个目的过程监视、过程控制(例如涉及自动化的或手动的控制机制、例如反馈或前馈控制机制)、反应增强(例如增加一个或多个单体)、流体操作状态(例如温度、压力、流量等)、预测维护(例如检测结片和结块)、材料或过程搜索、材料或过程开发、质量控制、以及涉及上述任何一个的维护或服务应用,还有其它。使用和实验数据的例子下面仅仅借助于例子并且非限制地说明实验数据。应用音叉检测器通过监视壁附近的流态化来检测初期结片在聚合物颗粒的流态化床的壁区域内,一群颗粒响应于在该区域内发生的与颗粒的向下净流相对的壁附近出现的气泡而不时地运动。当具有足够的运动以提供所需的热传递时,在壁上的颗粒的速度应当因此而波动。随着相对于由气体和气泡流给予的混合力而开始出现粘附力,在一些时段内颗粒的速度下降,并且速度的波动减小。能够测量速度的这些改变可以有助于预测即将发生的结片状况。除了测量在壁附近的速度波动之外,通过测量壁附近的颗粒的局部化密度可以预测初期结片的发生。认为颗粒群不运动时变得越密实,而当其运动时越松散。这些局部化状态可被分别称为密集相流态化和稀薄相流态化(连带的)。因此当颗粒不运动时局部密度应当较高,而运动时较低。在壁附近具有良好混合的流态化床因而应当表现出在检测器的尖端周围密度的波动,这可以借助于机械谐振器检测器来测量。如果床的状况朝向结片发展,则局部化密度趋于向上漂移,并且波动的频率减少。有源方式数据的分析在5"内部直径的冷流态化床聚合反应器系统模型和14"内部直径的冷流态化床聚合反应器系统模型中的壁附近进行音叉测量。作为流态化程度的函数进行测量,在一些情况下,从平静的床,通过最小的流态化,直到猛烈的腾涌流态化。通过扫描气体速度,旨在模拟在运行的反应器中从稳定的操作到初期的结片,将在壁处发生的流态化的范围。音叉检测器信号被分析,以评价其是否能够检测运动和密度的变化,如上所述。在14"冷模型中的作为表面气体速度的函数的平均化的有源方式检测器信号如图9所示。这些信号是由高密度的聚乙烯(HDPE)乙烷共聚物获得的,其中音叉检测器大约在分配板上方3英尺。由图可见,检测器谐振的振幅是气体速度的函数。谐振振幅随气体流量的增加而增加,这是因为音叉在较低密度的较小约束的床内可以更自由地振荡;对床的能量传递随着床的密度的减小而减小。值得注意的是,检测器的输出从几乎不流态化的状态(在此位置为0.3英尺/秒)和在0.6英尺/秒获得的緩和流悉化状态急剧地改变。在运行的反应器中,当在壁处产生吸力并且该处的聚合物变得不流态化,同时朝向变成停滞区或成片移动时,类似这些的变化是在预料之中的。一个值得注意的特征是,当表面气体速度(SGV)从0.6增加到1.0英尺/秒时,谐振曲线没有大的改变。在许多不同的数据组中可以作出同样的观测。当截面间隙随流量的增加而必须增加时,检测器表明在壁处的局部间隙和混合不变。显然,在更高的流量下,检测器周围的空隙不断增加,或许因为检测器在稀薄相的气泡中花费越来越多的时间,因而时间平均的空隙不断增加。图IO示出了在分配板上方大约l英尺处的端口中对于由检测器取的点进行类似的跟踪。由图9和图IO的曲线的比较可见,显然,在给定的SGV下信号的幅值在床的较低的部分被显著地减小,在该部分流态化床较密,并具有较少的气泡和通过探测器的小块。这再次表明,检测器的响应是检测器处的局部环境的表征。图9和图IO所示的检测器信号-频率的曲线可被转换成"局部化的密度"因子,其反映床从音叉吸收能量的程度。这可以用许多不同的方式进行。在一个特别优选的实施例中,使用图8B所示的电等效公式来计算音叉的有效阻抗。不过,在另一个实施例中,可以用较简单的方法。随着床吸收越来越多的能量,曲线变得更像直线。这样,由第一点和最后一点之间的直线,可以简单地相加实际的平均曲线的偏差,其给出峰值到凹槽的信号偏移的定量测量,这与粉末密度有关。这种用于上端口跟踪的简化的局部化密度因子在图11中被表示为SGV的函数。在有源方式中的音叉检测器提供比由上述的平均响应曲线显见的关于局部流态化的多得多的信息。局部混合,或者混合因子,可以由检测器响应随时间的波动最好地表征,因为混合力改变探测器附近的流态化。这可以由图12-14看出,其中包括多个单一频率扫描,它们是在大约300ms的时段内获得的,每个之间的间隔大约是2秒。示出了对于最低速度的跟踪,其集中在流态化和去流态化状态之间的转变上;在更高速度下的对应的曲线甚至表明更大的差异。仅供参考,在0.3ft/sSGV处基本上看不到运动,而在0.4ft/sSGV处具有非常緩慢的运动,在0.6ft/sSGV处出现一些轻^I:的气泡。由这些曲线可以清楚地看出,当流态化床开始更急剧地运动时,在检测器响应中出现显著的差别。这些差别是由两个贡献因素引起的在探测器周围的床密度的改变,以及可能更重要的,能量从床到音叉的传递。虽然凭视觉显然可能看出检测器测量流态化中的差别,这些数据的更深入的分析可以洞察这些差别的性质,更重要地,可以提供把该数据呈现给反应器操作者的有用的方式。对于在较高的流量下成为主要的差异具有两个主要成分。第一是由于发生的密度波动,这随着从扫描到扫描的峰值到凹槽信号强度的改变而出现。这种改变在图13在0.4ft/s处可被明显地看出,此处相对光滑的曲线发生强度的改变。第二个成分与颗粒运动更直接相关,这作为在曲线上的尖峰(看起来像噪声)出现。这个尖峰的来源如下。虽然检测器通过驱动电路被驱动为振荡,但是在许多情况下,颗粒/射流撞击也以可能超过被驱动的振荡的水平驱动音叉运动。不论何时颗粒有效地撞击音叉,这种尖峰都发生,而与此时的驱动频率无关,因而表现出在迹线的任何点或正或负的尖峰。在分析上,有多种方式对这些改变进行量化。用于测量这两个源的组合贡献的一种简单的实施方式是从图9和10所示的平均曲线计算各个扫描的根均方(RMS)或标准偏差。由于平滑扫描的幅值改变或者由于沿着扫描的尖峰引起的波动越大,则标准偏差越大,因此在探测器附近发生的混合程度越大。作为相对于作为速度的函数的平均值的各个扫描的标准偏差如图15所示。该标准偏差是在探测器附近的流态化床中的混合因子的一个简单的表示。这个混合因子的简单的数学表达包含来自慢密度和速度波动以及快速颗粒碰撞两个方面的贡献,如上所述。在数值上,不管一般低的速度和密度波动以及因此导致的不良的混合,来自偶然的颗粒碰撞的贡献可以使总的混合因子偏向较高的值。因而,根据这两个贡献因素分解混合因子,以对操作者给出正在发生的混合的类型的更完全的评价可能是有用的。与密度波动相比的颗粒碰撞的相对贡献可以通过根据其频率成分对原始信号数据进行滤波来确定。颗粒撞击表现为在驱动频率扫描期间的相对高频率的事件,例如大约30Hz以上。已知密度波动在较慢的时标上发生,其中最快的在10Hz的数量级。因而,通过使用具有30Hz的截止频率的低通和高通滤波器过滤原始信号数据,可以评价在床中发生的两类现象的相对贡献。这种分析示于图17,其中根据其慢的(<30Hz)和快的(〉30Hz)成分提供RMS偏差"混合因子"。由该图显见,混合因子由高频即在高的SGV下的颗粒碰撞成分支配,不过在低的SGV下,低的、緩和的密度波动贡献于混合因子的大部分。快分量可被认为是流态化床的"颗粒温度,,的指示。然而,正是慢分量可以提供床中可能发生结片的最直接警告。从本发明的详细说明和上面提供的例子,可以看出,本发明的若干个目的被实现了。这里提供的解释和说明旨在使本领域技术人员得知本发明的原理及其实际应用。本领域技术人员可以以最适于特定使用要求的许多形式实施和应用本发明。因而,上述的本发明的特定实施例不是穷举的,或者不是对本发明的限制。权利要求1.一种用于监视流态化床聚合反应器系统中的流态化聚合物颗粒的方法,所述方法包括在所述系统的流态化床聚合反应器中聚合气态单体,由此在流态化床聚合反应器中形成流态化聚合物颗粒,使机械谐振器与反应器系统中的流态化聚合物接触,以及监视机械谐振器的响应。2.如权利要求1所述的方法,还包括刺激机械谐振器,从而产生机械谐振器的响应。3.如权利要求2所述的方法,其中通过流态化聚合物颗粒撞击机械谐振器来刺激机械谐振器,以产生表示机械谐振器的响应的信号。4.如权利要求2所述的方法,其中通过对机械谐振器施加可变频率输入信号,并在一个频率范围内改变可变频率输入信号的频率,来刺激机械谐振器,以产生表示机械谐振器的频率相关响应的信号。5.如权利要求1所述的方法,还包括使机械谐振器的响应与(i)流态化聚合物颗粒或(ii)包括流态化聚合物颗粒的多相系统中至少一个的特性相关联。6.如权利要求1所述的方法,其中所述机械谐振器是第一机械谐振器,所述方法还包括用流态化颗粒撞击第二机械谐振器,并监视第二机械谐振器的响应。7.如权利要求1所述的方法,还包括确定流态化床反应器中的流态化床的高度。8.如权利要求1所述的方法,其中机械谐振器的响应在多个不同时间,皮监#见。9.如权利要求1所述的方法,其中机械谐振器接触在流态化床聚合反应器中的聚合物颗粒。10.如权利要求1所述的方法,其中机械谐振器接触在流态化床聚合反应器外部的所迷系统的一部分中的聚合物颗粒。11.如权利要求10所述的方法,其中机械谐振器接触流态化床聚合反应器系统的反应器的速度减少区内的聚合物颗粒。12.如权利要求10所述的方法,其中机械谐振器接触流态化床聚合反应器系统的再循环子系统中的聚合物颗粒。13.如权利要求1所述的方法,其中流态化床聚合反应器系统包括反应器,所述反应器具有反应区、速度减少区、以及位于反应区与速度减少区之间的过渡部分,其中机械谐振器和过渡部分中的流态化聚合物颗粒接触。14.如权利要求13所述的方法,还包括根据监视的机械谐振器的响应,确定流态化聚合物颗粒刮擦过渡部分的程度。15.如权利要求1所述的方法,还包括在根据监视的机械谐振器的响应的每种情况下,通过根据监视的机械谐振器的响应确定(i)局部化密度,(ii)颗粒温度,(iii)混合因子,以及(iv)弹性模量中至少一个,来表征聚合物颗粒。16.如权利要求1所述的方法,其中机械谐振器是挠曲谐振器。17.如权利要求1所述的方法,其中机械谐振器是音叉谐振器。18.—种用于监视聚合物颗粒的床的方法,所述方法包括使机械谐振器与聚合物颗粒的床中的聚合物颗粒接触,所述床进一步包括在聚合物颗粒之间限定的空隙空间中的气态流体,刺激机械谐振器以产生机械谐振器的响应,以及监视机械谐振器的响应。19.如权利要求18所述的方法,其中聚合物颗粒的床是流态化床,其中通过聚合物颗粒撞击机械谐振器来刺激机械谐振器,以产生表示机械谐振器的响应的信号。20.如权利要求18所述的方法,其中通过对机械谐振器施加可变频率输入信号,并在一个频率范围内改变可变频率输入信号的频率,来刺激机械谐振器,以产生表示机械谐振器的频率相关响应的信号。21.如权利要求18所述的方法,其中机械谐振器是第一机械谐振器,所述方法还包括用颗粒撞击第二机械谐振器,并监视第二机械谐振器的响应。22.如权利要求18所述的方法,其中机械谐振器的响应在多个不同时间被监视。23.如权利要求18所述的方法,其中聚合物颗粒的床是滞留床、运动床、搅拌床和流态化床中的至少一种。24.如权利要求18所述的方法,其中聚合物颗粒的床位于聚合反应器系统中。25.如权利要求24所述的方法,还包括在反应器系统的流态化床聚合反应器中聚合气态单体,由此形成聚合物颗粒。26.如权利要求18所述的方法,其中机械谐振器是挠曲谐振器。27.如权利要求18所述的方法,其中机械谐振器是音叉谐振器。28.如权利要求18所述的方法,还包括通过根据监视的机械谐振器的响应确定颗粒运动特性,来表征颗粒。29.—种用于监视流态化颗粒的方法,所迷方法包括4吏颗粒流态化以形成包括流态化颗粒和气态连续相的多相系统,使机械谐振器与流态化颗粒接触,刺激机械谐振器,以产生机械谐振器的响应,监视机械谐振器的响应,以及在根据监视的机械谐振器的响应的每种情况下,通过确定多相系统中的颗粒的(i)局部化的密度,(ii)颗粒温度,(iii)混合因子以及(iv)颗粒的运动特性中至少一个来表征多相系统。30.如权利要求29所述的方法,其中通过流态化颗粒撞击机械谐振器来刺激机械谐振器,以产生表示机械谐振器的响应的信号。31.如权利要求29所述的方法,其中通过对机械谐振器施加可变频率输入信号,并在一个频率范围内改变可变频率输入信号的频率,来刺激机械谐振器,以产生表示机械谐振器的频率相关响应的信号。32.如权利要求29所述的方法,其中所述机械谐振器是第一机械谐振器,所述方法还包括用流态化颗粒撞击第二机械谐振器,并监视第二机械谐振器的响应。33.如权利要求29所述的方法,其中所迷机械谐振器是第一机械谐振器,所述方法还包括用颗粒撞击第二机械谐振器,并监视第二机械谐振器的响应。34.如权利要求29所述的方法,其中机械谐振器的响应在多个不同时间被监视。35.如权利要求29所述的方法,其中多相系统被保持在一组处理条件下,所述方法还包括根据监视的机械谐振器的输出信号改变至少一个处理条件。36.如权利要求29所迷的方法,其中根据监视的检测器的输出信号,在一个时间段内确定(i)局部化的密度,(ii)颗粒温度以及(iii)混合因子中至少一个。37.如权利要求29所迷的方法,其中颗粒是聚合物颗粒。38.如权利要求29所述的方法,其中机械谐振器是挠曲谐振器。39.如权利要求29所述的方法,其中机械谐振器是音叉谐振器。40.—种用于确定多相系统中的颗粒的弹性模量的方法,所述方法包括使机械谐振器与颗粒接触,刺激机械谐振器,以产生机械谐振器的响应,监视机械谐振器的响应,以及根据监视的机械谐振器的响应,确定颗粒的弹性模量。41.如权利要求40所述的方法,其中通过颗粒撞击机械谐振器,来刺激机械谐振器,以产生表示机械谐振器的响应的信号。42.如权利要求40所述的方法,其中通过对机械谐振器施加可变频率输入信号,并在一个频率范围内改变可变频率输入信号的频率,来刺激机械谐振器,以产生表示机械谐振器的频率相关响应的信号。43.如权利要求40所述的方法,其中所述机械谐振器是第一机械谐振器,所述方法还包括通过与颗粒接触刺激第二机械谐振器,并监视第二机械谐振器的响应。44.如权利要求40所述的方法,其中机械谐振器的响应在多个不同时间被监视。45.如权利要求40所述的方法,其中颗粒以滞留床、运动床或流态化床的形式存在。46.如权利要求40所述的方法,其中颗粒是位于聚合反应器系统中的聚合物颗粒。47.如权利要求46所述的方法,还包括在流态化床聚合反应器中聚合气态单体,由此形成颗粒。48.如权利要求40所述的方法,其中根据监视的检测器的输出信号,在一个时间段内确定弹性模量。49.如权利要求40所述的方法,其中机械谐振器是挠曲谐振器。50.如权利要求40所述的方法,其中机械谐振器是音叉谐振器。51.—种用于监视流态化床聚合反应器系统中的聚合反应的方法,所述方法包括在系统的流态化床聚合反应器中聚合气态单体,由此在流态化床聚合反应器中形成流态化聚合物颗粒,使用包括机械谐振器的检测器,监视反应器系统中的流态化聚合物颗并立,以及根据监视的检测器的响应确定以下中至少一个(i)在系统中的流态化聚合物颗粒的聚结的发生或程度,(ii)在系统中的聚合物结片的发生或程度,(iii)在流态化床聚合反应器中的聚合速率,(iv)在流态化床聚合反应器中的浓缩液体的水平,(v)在系统中的流态化聚合物颗粒的沟槽化的发生或程度,(vi)在系统中的聚合物颗粒的流态化的发生或程度,以及(vii)在系统中的气体分配板的堵塞的发生或程度。52.如权利要求51所述的方法,其中通过对机械谐振器施加可变频率输入信号,并在一个频率范围内改变可变频率输入信号的频率,来刺激机械谐振器,以产生表示机械谐振器的频率相关响应的信号。53.如权利要求51所述的方法,其中机械谐振器是挠曲谐振器。54.如权利要求51所述的方法,其中机械谐振器是音叉谐振器。55.—种用于控制流态化床聚合反应器系统中的处理条件的方法,所述方法包括在一组处理条件下在系统的流态化床聚合反应器中聚合气态单体,以在反应器中形成流态化聚合物颗粒,在一个时间段内监视流态化床聚合反应器系统中的检测器的响应,其中检测器包括机械谐振器,以及根据监视的检测器的输出信号改变所迷組中的至少一个处理条件。56.如权利要求55所述的方法,其中通过对机械谐振器施加可变频率输入信号并在一个频率范围内改变可变频率输入信号的频率,来刺激机械谐振器,以产生表示机械谐振器的频率相关响应的信号。57.如权利要求55所述的方法,还包括根据所监视的检测器的输出信号,在一个时间段内表征(i)流态化聚合物颗粒或(ii)包括流态化聚合物颗粒的多相系统中至少一个的特性。58.如权利要求55所述的方法,其中所述至少一个处理条件包括改变进入流态化床聚合反应器中的流态化气体的流量。59.如权利要求55所述的方法,其中所述至少一个处理条件从由下述构成的组中选择(i)进入流态化床聚合反应器的气态单体的流量,(ii)从流态化床聚合反应器去除的热量,以及(Hi)它们的组合。60.如权利要求55所述的方法,其中所述至少一个处理条件从由下述构成的组中选择(i)催化剂馈送量,(ii)回收气体的流量,(iii)气体成分(尤其包括冷凝剂的浓度),(iv)静态控制剂流量,以及(v)结片控制剂流量,以及(vi)它们的组合。61.—种包括流态化床聚合反应器系统的系统,所述流态化床聚合反应器系统包括具有入口的反应器容器,所述入口适于接收用于使反应器容器中的聚合物颗粒流态化的气态流体,以及包括机械谐振器的检测器,所述机械谐振器包括检测表面,所述检测表面适于暴露于反应器系统内的流态化聚合物颗粒。62.如权利要求61所述的系统,还包括反应器容器中的催化剂入口,用于向反应器容器中提供催化剂。63.如权利要求61所迷的系统,还包括流体出口,所述流体出口适于从反应器容器中排出气态流体。64.如权利要求61所述的系统,还包括位于反应器容器下部的聚合物颗粒排出口,用于从反应器容器中排出聚合物颗粒。65.如权利要求61所述的系统,其中检测器位于反应容器的反应区中。66.如权利要求61所述的系统,其中检测器位于反应容器的速度减少区中。67.如权利要求61所述的系统,其中反应器容器包括反应区、速度减少区、以及位于反应区和速度减少区之间的过渡部分,其中机械谐振器位于过渡部分中。68.如权利要求61所述的系统,其中检测器位于反应器系统的再循环子系统中。69.如权利要求61所述的系统,还包括信号处理电路,其与机械谐振器进行电通信,以在检测时段期间接收来自机械谐振器的输出信号,所述信号处理电路被配置用于处理接收的信号,以产生表示机械谐振器的响应的数据,还包括用于监视产生的数据的数据检索电路。70.—种包括用于监视流态化颗粒的检测器的设备,所述检测器包括具有检测表面的挠曲谐振器,所述检测表面适于暴露于多相系统,所述多相系统包括处于气态连续相和液相中至少一个的流态化颗粒,以及与挠曲谐振器进行电通信的信号处理电路,用于在检测时段期间接收来自挠曲谐振器的输出信号,所述信号处理电路被配置用于处理接收的信号,以产生对流态化颗粒的局部化密度、流态化颗粒的颗粒温度、流态化颗粒的混合因子以及它们的组合中至少一个进行表示的71.如权利要求70所述的设备,其中信号处理电路包括处理器,所述处理器被配置用于使接收信号拟合表示等效电路的公式,所述等效电路模拟流态化颗粒或者呈气态连续相的包括流态化颗粒的多相系统的特性。72.如权利要求70所述的设备,其中信号处理电路包括处理器,所述处理器被配置用于使接收信号拟合表示等效电路的公式,所述等效电路模拟多相系统中的流态化颗粒的局部化密度。73.如权利要求70所述的设备,其中信号处理电路包括处理器,所述处理器被配置用于使接收信号拟合表示等效电路的公式,所述等效电路模拟在多相系统中的流态化颗粒的颗粒温度。74.如权利要求70所述的设备,其中信号处理电路包括处理器,所述处理器被配置用于使接收信号拟合表示等效电路的公式,所述等效电路模拟多相系统中的流态化颗粒的混合因子。75.如权利要求70所述的设备,还包括用于提供用于刺激挠曲谐振器的刺激信号的电路。76.如权利要求70所述的设备,还包括用于从表示多相系统的特性的数据产生视觉输出的电路。77.在包括反应容器的流态化床聚合反应系统中,改进包括包括机械谐振器的检测器,所述机械谐振器包括适于暴露于反应器系统内的流态化聚合物颗粒的检测表面。全文摘要公开了颗粒和多相系统的监视方法、系统和设备。优选实施例包括一个或多个机械谐振器检测元件。在优选实施例中,检测器或检测器组件具有端口,该端口连接到诸如流态化床聚合反应器的流态化床容器。文档编号G01N29/02GK101213444SQ200680023230公开日2008年7月2日申请日期2006年6月29日优先权日2005年7月1日发明者伊恩·伯尔德特,奥莱格·克罗索弗,小丹尼尔·保罗·奇尔克尔,莱奥尼德·马特希弗,蒂莫西·林申请人:西麦斯技术公司;尤尼威蒂恩技术有限责任公司
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