或间接连接的一件设备以便“通过手动”物理地清洁该件设备。为本公开内容的目的，“在无或实质上无使用者干预下”的非限制性实例是在使用者的要求下进行自清洁循环的设备，即在使用者指导自清洁循环开始而不是控制程序自动地指示自清洁循环的开始的时候。因为这样的清洁除了该件设备自身以外不需要引入清洁化学品或装置、拆卸该件设备、或第二直接连接或间接连接的一件设备以便“通过手动”物理地清洁该件设备，所以在使用者的要求下进行自清洁循环被认为“在无或实质上无用户干预下”。
[0041]如其从属于本公开内容，“可操作地连接”指的是直接物理地连接的、间接物理地连接的、或尽管不彼此物理地连接但能够如意图地进行彼此通讯的两件或更多件设备。例如，计算机可以被无线连接至被直接物理地连接至调制解调器的路由器，所述调制解调器被直接物理地连接至因特网。对于此实例，计算机被可操作地连接至因特网，正如路由器和调制解调器也是那样。对于此实例，路由器被间接物理地连接至因特网，因为路由器被直接连接至调制解调器，调制解调器被直接连接至因特网(即，路由器经由调制解调器被物理地连接至因特网)。
[0042]如其从属于本公开内容，“含水冷却系统”指的是并入含水液体以冷却外壳或工业工艺的任何系统。典型的含水冷却系统将通过利用至少一个冷却塔或至少一个冷却器移除热量。
[0043]如其从属于本公开内容，“阻垢的化学品”是以最小量减轻在含水冷却系统中形成结垢的趋势的处理化学品。阻垢的化学品的非限制性实例包括包含以下单体中的一种或更多种的均聚物、共聚物、三元共聚物、和/或四元共聚物:丙烯酸及其盐、甲基丙烯酸及其盐、衣康酸及其盐、马来酸及其盐、马来酸酐、巴豆酸及其盐、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸盐、N-叔丁基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、丁氧基甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N, N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酸二甲基氨基乙酯氯甲烷季盐(dimethyIaminoethyI acrylate methyl chloride quaternary salt)、丙稀酉爱二甲基氨基乙酯氯化苄季盐、丙烯酸二甲基氨基乙酯硫酸甲酯季盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯硫酸甲酯季盐、二甲基氨基乙基丙烯酰胺硫酸甲酯季盐、二甲基氨基丙基丙烯酰胺硫酸甲酯季盐、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺硫酸甲酯季盐、二烯丙基二甲基氯化铵、N-乙烯基甲酰胺、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯酸式盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯氯甲烷季盐、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯氯化苄季盐、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵、丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵、亚甲基双丙烯酰胺、三烯丙基胺、三烯丙基胺的酸式盐、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟基甲酯、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰氨基甲基丙磺酸及其钠盐、乙烯醇、乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮以及其组合。
[0044]如其从属于本公开内容，“定量(quantify) ”和“定量(quantifying) ”意指测量和/或计算基于某种类型的至少一种测量的未知量。
[0045]如其从属于本公开内容，“自动的”和“自动地”各自意指无或实质上无人类干预。例如，自动地实施的工艺将测量变量并且基于测量的变量采取行动(比如，改变栗速、提高加热或冷却等)而不需要人在最初提供任何需要的仪器和/或化学成分之外必须做某事以使该行动发生。
[0046]如其从属于本公开内容，“热交换器”指的是将热能从一种物质转移至另一物质的任何设备件。热交换器的非限制性实例包括板式框架热交换器、壳管式热交换器、套管式热交换器、冷却塔、冷却器、散热器、和罐内的线圈。
[0047]如其从属于本公开内容，“湿的”指的是被工艺液体(比如，液体流)接触的装置或组件，所述工艺液体在某些实施方案中是含水液体。此外，“工艺端”指的是装置或组件的接触工艺液体(比如，液体流)的一端，所述工艺液体在某些实施方案中是含水液体。“非工艺端”指的是装置或组件的不接触工艺液体(比如，液体流)的相对端，所述工艺液体在某些实施方案中是含水液体。
[0048]关于使用荧光计的监测和控制，如其从属于本公开内容，术语“荧光示踪”通常被用于表示“荧光监测被荧光示踪的、被荧光标记的、或天然发荧光的处理化学品”，所述处理化学品可以独立地或彼此组合被使用以使用荧光计地监测和/或控制化学品处理。除非上下文清楚地另外表明，读者应该将术语“荧光示踪”理解为包括之前列出的荧光测量选择中的任何一种或组合。此外，荧光测量荧光示踪剂和将该测量与示踪的化学品的浓度关联落在“使用荧光计地测量”示踪的化学品的浓度的范围内。
[0049]在第一示例性实施方案中，本公开内容涉及监测含水冷却系统的工艺出错和恢复的自动化方法。在第二示例性实施方案中，本公开内容涉及用于监测含水冷却系统的剂量和工艺响应的自动化方法。在第三示例性实施方案中，本公开内容涉及用于诊断对使用荧光计地监测的且处理的含水冷却系统中的供水化学的变化的工艺响应的自动化方法。
[0050]对于第一、第二、和第三示例性实施方案中的每个，自动化方法包括提供包括冷却水的含水冷却系统；荧光计；能够自清洁的压电微量天平传感器；以及中央控制系统。荧光计和压电微量天平传感器被可操作地连接至含水冷却系统和中央控制系统。至少一种水溶性、阻垢的化学品以一定剂量速率被给料到冷却水中，从而导致冷却水中一定浓度的所述至少一种水溶性、阻垢的化学品。所述至少一种水溶性、阻垢的化学品选自由以下组成的组:天然发荧光的处理化学品、荧光标记的处理化学品、已经被荧光示踪的处理化学品、及其组合。冷却水中所述至少一种水溶性、阻垢的化学品中的至少一种的浓度用荧光计使用荧光计地测量。利用压电微量天平传感器测量含水冷却系统中冷却水的结垢率。响应于荧光测量和测量的结垢率中的至少一种来调整含水冷却系统的至少一个工艺变量。所述至少一个工艺变量选自由以下组成的组:所述至少一种水溶性、阻垢的化学品的剂量速率；冷却水循环速率；阀门开度；流速；体积；液位；冷却水的PH ;卸料循环频率；警报的引发；警告的引发；以及其组合。
[0051]在某些实施方案中，本公开内容涉及用于监测处理化学品的剂量和任选地消耗、以及含水冷却系统的工艺响应的方法。在某些实施方案中，出错发生于含水冷却系统中，并且该方法监测含水冷却系统的出错和恢复。在某些实施方案中，出错发生，是因为在补充水中的溶解的化学物质的变化，该变化随时间引起冷却水中的化学物质的变化。
[0052]在某些实施方案中，本公开内容的方法被实施以便抑制含水冷却系统中的结垢。在某些实施方案中，结垢的量和/或速率使用压电微量天平传感器被实时侧量。在某些实施方案中，结垢在提高的温度下在压电微量天平传感器中被诱导，这允许在含水冷却系统中预测结垢，如果在含水冷却系统中，特别地在热交换器中达到该提高的温度的话。在某些实施方案中，处理化学品的剂量和消耗也经由荧光示踪来监测。
[0053]在第一、第二、和第三示例性实施方案的某些实施方案中，荧光计包括光源和光发射检测器。在某些实施方案中，激发光源是固态发光二级管。在某些实施方案中，利用波长滤波器分离特定的波长或一系列波长。用于讨论的方法中的合适的荧光计的特定的实施方案被描述在Rasimas等人的于2002年4月9日授权的美国专利第6，369, 894号！Banks的于2003年12月30日授权的美国专利第6，670，617号；Banks的于2006年8月22日授权的美国专利第7,095, 500号;以及Banks的于2006年12月26日授权的美国专利第7，154, 603号中；这些专利中的每个的公开内容通过引用以其整体被并入本文。含水冷却系统的使用荧光计地控制处理的方法被描述在Moriarty等人的于2007年2月20日授权的美国专利第7，179，384号(“’384号专利”)中，其公开内容通过引用以其整体被并入本文。’ 384号专利还描述使用荧光处理聚合物(标记的或天然发荧光的)和荧光示踪剂两者的至少一种处理化学品的使用荧光计的给料和消耗。
[0054]尽管压电微量天平传感器的特定的实施方案在本文中被更详细描述，然而预期的是本公开内容的方法的第一、第二、和第三示例性实施方案可以采用更一般的压电微量天平传感器。在某些实施方案中，能够自清洁的至少一个压电微量天平传感器和至少一个荧光计可操作地被连接至中央控制系统，所述中央控制系统基于使用者输入以及取自所述至少一个压电微量天平传感器和所述至少一个荧光计的测量自动地控制冷却水处理系统。在某些实施方案中，中央控制系统包括如平常可得的计算机，所述计算机被可操作地编程以实施自动化控制程序。在某些实施方案中，中央控制系统在含水冷却系统的位置的现场。在某些实施方案中，中央控制系统远程地位于在含水冷却系统的场外。在某些实施方案中，中央控制系统由多于一个计算机组成。在使用多于一个计算机的某些实施方案中，计算机的部分位于现场，同时另一部分位于场外。在某些实施方案中，中央控制系统包括可编程的逻辑控制系统(“PLC”)。所述至少一个荧光计和至少一个压电微量天平传感器可以可操作地经由无线通讯、经由有线通讯、或经由任何其他已知的可操作的通讯被连接至中央控制系统。
[0055]在该方法的某些实施方案中，压电微量天平传感器被提供。如之前描述的，压电微量天平传感器提供检测由在暴露于冷却水时在压电材料的工艺表面上的结垢沉积的积聚引起的压力的能力。在工艺端上的结垢沉积可以与在含水冷却系统的湿的表面上的结垢沉积相关联，压电微量天平传感器经由压电材料的检测的振荡频率变化被配置于该表面。压电微量天平传感器将检测的压力转化成可测量的且可传送的电信号。来自沉积的结垢的检测的压力在外部驱动电路被交流电(“A/C”)提供能量时，在外部驱动电路中产生共振振荡。在某些实施方案中，可测量的且可传送的电信号是电势信号(即，电压)。在某些实施方案中，压电微量天平传感器使用包含夹在两个导电电极(对于本文例证的实施方案，工艺端电极111和非工艺端电极112)之间的石英晶体的压电材料。压电材料可以通过使A/C在两个导电电极之间传递被促使共振振荡。测量共振振荡，在共振振荡减低时，指示结垢沉积到压电材料的工艺端上。换句话说，共振振荡应该在没有沉积的物质存在于压电材料的工艺端上时，达到最大基线。
[0056]通常，在压电微量天平传感器的某些实施方案中，工艺端电极和非工艺端电极的金属是相同类型的金属。在某些实施方案中，工艺端电极和非工艺端电极的金属是两种不同类型的金属。在某些实施方案中，金属选自由以下组成的组:贵金属、钛、及其组合。在并入贵金属的某些实施方案中，贵金属是金。通常，在某些实施方案中，压电微量天平传感器的压电材料在适当稳定的频率下振荡，除非并且直到一种或更多种物质变得在压电材料上沉积，这从而引起取决于沉积物的量的、对应的、可定量的频率降低。频率的改变被检测并且任选地被记录和/或被输出至外围设备，例如监测器、打印机、或相似的装置。
[0057]如之前讨论的，结垢典型地因为冷却水中的若干参数的组合而发生在含水冷却系统中。所述若干参数的非限制性实例包括物质浓度、温度、PH、处理化学、处理化学的浓度等等。压电微量天平传感器能够直接检测实际结垢(和/或诱导的结垢，其在本文被进一步讨论)。换句话说，压电微量天平应该检测或预测含水冷却系统中的结垢，不管任何单一参数的值。
[0058]在某些实施方案中，压电微量天平传感器提供含水冷却系统中结垢的实时监测。在某些实施方案中，压电微量天平传感器