用于监控机器中杀菌剂给料的装置和方法

用于监控机器中杀菌剂给料的装置和方法
【专利摘要】本公开的实施例包括控制气相腐蚀的量的方法，装置等。
【专利说明】用于监控机器中杀菌剂给料的装置和方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种改进的最小化用于纸或纸板制造的机械的腐蚀损害的方法。

【背景技术】
[0002] 微生物每天都存在于纸和纸板机中。其进入到该处理过程中是不可避免的，这是 因为包含可生物降解的溶解性物质的循环水，温度和pH值通常有利于微生物的生存，并 且机器是开放的处理过程，易受到来自空气、水和非无菌原料的污染。造纸机和纸板机可 支持许多不同类型的微生物的生长；但最常见的生物是细菌和真菌。在MarkoKolar的 HandbookofPapermakingchemistry2007,RaimoAlen(Ed.),Chapter6:Papermachine microbiology,pp. 181-198,FinnishPaperEngineers'Association,Helsinki,Finland 中给出了关于微生物及其对造纸的影响的造纸机微生物学详尽的回顾。
[0003] 如果不采取相应的对策，微生物可在造纸中引起许多问题。微生物可能影响造纸 中化学品的功能和最终产品的质量两者。淀粉是微生物最容易吸收的营养物质之一，但也 有一些其他的添加剂浆料容易腐败变质。例如在涂布损纸塔中，高的微生物活性可以降低 pH值，从而对湿部化学有显著影响。高的微生物活性也可以产生强烈的气味，该气味可能 对人员造成妨害甚至是危险，并且还在包装档次方面破坏产品质量。容器和机框的表面上 黏质物（slime)的形成（生物膜）导致当黏团（slimelump)脱落时纸张缺陷（斑点和孔 洞），或者纸幅断裂。纸幅断裂需要清洗和重新启动，导致系统停机时间，纸张产量损失，工 作效率下降和成本增加。因此，期望最小化在该处理过程用水中的细菌，并防止在系统的表 面上形成生物膜。
[0004] 杀菌剂投料到处理过程用水中是灭杀微生物最常见的方式。典型的杀菌过程是由 对处理系统的不同部分（例如进入的原水，添加剂存储，造纸机水回路，和损纸（broke)系 统）的单独处理组成。如果在一个部分中的杀菌剂处理无效，它通常会影响整个机器。将 要选择的杀菌剂的类型取决于施加点，其性能指标和对系统的化学相容性。在造纸机湿部 (即循环水和损纸系统）的处理中，氧化型杀菌剂由于其成本效益是时下广泛使用的。常见 的氧化性杀菌剂是例如"无卤素"材料，如次氯酸钠，次溴酸和二氧化氯。同样广泛使用的 是所谓的"稳定卤素"，如卤代乙内酰脲，如溴氯代二甲基乙内酰脲或部分卤代乙内酰脲，例 如单氯代二甲基乙内酰脲。其他常见的"稳定的卤素"氧化性杀菌剂是卤代胺，如氯胺和溴 氨酸，通过组合铵源（如硫酸铵，氯化铵，溴化铵，磷酸铵，硝酸铵，或任何其他铵盐，包括尿 素）与氧化剂（如次氯酸钠）形成的。
[0005] 以成本效益的方式防止微生物问题的可能性已经成为使氧化性杀菌剂作为在大 多数造纸机中优选的杀菌剂类型的驱动力量。然而，现在，长期使用某些氧化性杀菌剂产生 了一个新型问题，即机器的气相腐蚀。不同的氧化性杀菌剂的化学成份在造纸机处理用水 中产生不同的挥发性和使用期限。假如使用在处理过程用水中循环的大剂量的氧化性杀菌 剂并且也是非常易挥发的，这可能导致气相腐蚀问题。最易挥发的氧化性杀菌剂是二氧化 氯和卤代胺。在更糟的情况中，由于片状的腐蚀产物从造纸机的受损部位分离，造纸机械在 干燥部（dryingsection)的起始部分的腐蚀造成了巨大的可运行性问题，并降低了纸的质 量。
[0006] 腐蚀在造纸机的"短循环"或短循环部分中，以及在后来的压榨和干燥部中特别受 关注。在一个典型的纸浆和纸的处理过程中，将纸浆原料传送到流浆箱中，其将纸浆原料分 配到成形部分中的移动网（wire)上。纸页在成形部分中成形，并且然后发送到压榨和干燥 机（dryer)来抛光（finish)。短循环是一个系统，其从纸楽原料中重新循环（re-circulate) 和回收（recycle)多余的水。在成形部分中，将过量的水收集在一个网孔（wirepit)中， 然后其主要部分被再循环回到浆箱供再次使用。虽然纸浆和造纸系统的许多容器，管线和 其他浸入结构通常由耐酸不锈钢形成，但高出水面水平并在压榨和干燥机部中的许多组件 是由较软（milder)钢材料制成。因此，这些组件可能受到由于大量使用用于微生物控制的 挥发型氧化性杀菌剂导致的气相腐蚀的有害影响。
[0007] 造纸企业如何跟踪气相腐蚀（如果完全监控）的目前的通常做法是基于安装钢试 样（例如，碳钢试样），其挂在造纸机的附近。这些试样在安装前已经被准确地称重，并且在 移除后，彻底清洗这些试样以除掉任何松散的腐蚀产物，然后再次干燥和称重这些试样。基 于暴露时间期间的金属损耗（重量损耗）计算腐蚀速率。用腐蚀试样监控仅能提供延迟的 信息，并且不允许快速的反应时间。因此，有必要设法克服至少这些问题。


【发明内容】

[0008] 根据本公开的一个或多个目的，如本文所实现和广泛描述的，本公开的实施例，在 一个方面，涉及监控和/或控制气相腐蚀的量（quantity)的方法、装置等。
[0009] 在一个方面，本发明提供了一种用于监控造纸机或纸板机中气相腐蚀的方法，该 方法包括在一段时期内获得关于气相腐蚀的速率的信息；并且使用该信息来确定如何在纸 或纸板制造过程中调节氧化性杀菌剂的给料（dose)。
[0010] 在另一方面，提供一种改进的ER装置，其包括ER探头和冷却单元。
[0011] 在又另一方面，提供一种方法，该方法包括：通过计算装置在一段时期内获得关于 气相腐蚀的速率的信息；并由计算装置使用该信息来确定如何调节在纸或纸板制造过程中 的氧化性杀菌剂的给料。
[0012] 在又另一方面，提供一种系统，该系统包括至少一个计算装置；以及在所述至少一 个计算装置中可执行的方法应用程序，该方法应用程序包括：在一段时期内获得关于气相 腐蚀速率的信息的逻辑；以及使用该信息来确定如何调节在纸或纸板制造过程中的氧化性 杀菌剂的给料的逻辑。
[0013] 基于对以下附图和【具体实施方式】的审查，其他的结构、方法、特征和优点对本领域 技术人员将是或会变得明显的。旨在所有这些另外的结构、系统、方法、特征和优点包括在 本说明书中，在本公开的范围内，并且由所附权利要求所保护。

【专利附图】

【附图说明】
[0014] 参照下面的附图，可以更好地理解本公开的许多方面。附图中的组件不一定是按 比例绘制，而是将重点放在清楚地说明本公开的原理上。而且，在附图中，相同的附图标记 指示贯穿若干视图的相应的部分。
[0015] 图1示出了本公开的实施例的截面视图。
[0016] 图2A示出了改进的ER探头（S卩，围绕ER探头布置冷却单元的实施例）的透视图。
[0017] 图2B示出了ER探头的示意透视图。
[0018]图3示出了显示自12月18日至1月3日的时间段期间关于测量到的腐蚀（传感 元件的金属损耗，um)的速率的示例数据的图表。
[0019]图4示出了显示在五周的时间段期间关于测量到的腐蚀（传感元件的金属损耗，um)速率的示例数据的图表。
[0020] 图5是包括计算机装置的测量系统的示意图。
[0021] 图6是监控气相腐蚀的例子的流程图。

【具体实施方式】
[0022] 本公开不限于所描述的特定的实施例，当然，因此可以改变。本文所用的术语仅用 作描述特定实施例的目的，并且不旨在是限制的，因为本公开的范围将仅由所附权利要求 限定。
[0023] 在提供数值范围的情况下，在该范围的上限和下限之间的每个介于中间的值，到 下限的单位的十分之一（除非上下文另有明确指示），和在所述范围内的任何其他所述的 或介于中间的值包括在本公开内。这些较小范围的上限和下限可以独立地包括在所述较小 范围内并且还包括在本公开内，受到在所述范围中的任何特定的排除的极限的限制。在所 述范围包括一个或两个极限的情况下，排除这些包括的极限值之一或二者的范围也包括在 本公开中。
[0024] 除非另有说明，本公开的实施例将使用造纸科学，化学等技术，其在本领域的技术 范围内。在文献中详细地解释这些技术。
[0025] 列出以下实施例，以便为本领域的普通技术人员提供如何实现该方法和使用本文 公开和要求保护的组合物和化合物的完整的公开和描述。已努力确保关于数值（例如，用 量，温度等）的精度，但应考虑到一些错误和偏差。除非另有说明，份是重量份，温度单位 为°〇，并且压力为大气压或接近大气压。标准温度和压力定义为20°C和1个大气压。
[0026] 在对本公开的实施例进行详细描述之前，将理解，除非另有说明，本公开并不限于 特定的材料、试剂、反应材料、制造工艺、尺寸、频率范围、应用程序等，因此可以改变。还要 理解，本文所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，并且不旨在是限制性的。在本公 开中还有可能的是，可以以不同的顺序执行步骤，这是逻辑可能的。还有可能的是，本公开 的实施例可以应用到涉及超出本文所描述的例子的测量，这不旨在是限制性的。进一步可 能的是，本公开的实施例可以与超出本文所描述的例子的其他的测量技术组合或结合，这 不旨在是限制性的。
[0027] 应当指出的是，如在本说明书和所附权利要求书中使用的，单数形式"a"，"an"和 "the"包括多个指代物，除非上下文另有明确指示。因此例如，提及"一个载体"包括多个载 体。在本说明书和随后的权利要求中，提到许多术语，它们应当定义为具有以下含义，除非 相反的意图是明显的。
[0028] 本文中所列举的每个申请和专利，以及在每个申请和专利中引用的每个文件或参 考文献（包括在每个授权的专利的审查过程期间；"申请引用的文件"），以及对应于任何这 些申请和专利和/或从任何这些申请和专利要求优先权的每个PCT和外国申请，以及在每 个申请引用的文件中引用或参考的每篇文件，在此通过引用明确地并入本文。此外，在本文 中，在权利要求之前的参考文献列表中，或在文本本身中引用的文件或参考文献；以及这些 文件或参考文献（"本文引用的参考文献"）的每一个，以及在每个本文引用的参考文献中 引用的每个文件或参考文献（包括任何制造商的说明书，指南等），在此明确通过引用并入 本文。
[0029] 在第一方面，本发明提供了用于监控造纸机或纸板机中的气相腐蚀的方法。它包 括：在一段时期内获得关于气相腐蚀速率的信息的步骤；以及使用该信息来确定如何调节 纸或纸板制造过程中的氧化性杀菌剂的给料的步骤。优选地，使用配备有电阻（ER)探头和 围绕所述ER探头布置的冷却装置的改进的ER探头获得信息。该信息优选包括腐蚀的测量 信息或通过测量对腐蚀速率的确定。优选地，使用温度测量传感器测量以下一个或多个的 温度来获得信息：ER探头，围绕ER探头的空气，或ER探头外部的空气。优选地，基于获得的 关于气相腐蚀的信息调节氧化性杀菌剂的用量。优选地，基于获得的关于气相腐蚀的信息 调节氧化性杀菌剂的用量。优选地，获得信息包括测量在改进的ER探头中的元件的电阻。 优选地，在一段时期内元件的电阻的增加，指示该元件经历减少（reduction),并且从该元 件在这段时间内的减少来确定腐蚀的速率。该方法优选地还包括控制所述改进ER探头外 部的空气和ER探头表面之间的温度差。
[0030] 可以通过辅助数据收集和通过计算装置使用信息来修改该方法。在另一个方面 中，提供一种方法，包括：使用计算装置在一段时期内获得关于气相腐蚀的速率的信息；以 及由计算装置使用该信息来确定如何调节在纸或纸板制造过程中的氧化性杀菌剂的给料。 该方法优选地还包括由计算装置基于所获得关于气相腐蚀的信息调节氧化性杀菌剂的用 量。所获得的信息优选地包括由计算装置测量改进的ER探头中的元件的电阻。该方法优 选地还包括由计算装置控制改进的ER探头外部的空气和ER探头表面之间的温度差。
[0031] 另一个方面，本发明提供改进的电阻（ER)装置。它包括ER探头和冷却单元。该 装置适用于在第一方面中所述的造纸机或纸板机中监控气相腐蚀的上述方法中使用。改进 的ER探头的冷却装置优选地包括围绕所述ER探头布置的结构，其中在所述结构和所述ER 探头之间形成空腔，并且其中所述结构包括一个或多个开口。优选地，所述冷却装置被配置 成在所述空腔中流动冷却介质。在一个实施例中，所述冷却装置被直接连接到所述ER探头 来控制所述ER探头的温度。在另一个实施例中，所述冷却装置不直接连接到所述ER探头， 而使用冷却介质来控制ER探头的温度。优选地，改进的ER探头还包括温度测量传感器，以 测量以下一个或多个的温度：ER探头，围绕ER探头的空气，或ER探头外部的空气。
[0032] 本发明的另一个方面是一种能够执行上述所需的过程的系统。该系统包括至少一 个计算装置；以及在至少一个计算装置中可执行的方法应用程序，所述测量应用程序包括： 在一段时期内获得关于气相腐蚀速率的信息的逻辑；以及使用该信息来确定如何调节纸或 纸板制造过程中的氧化性杀菌剂的供料的逻辑。该系统优选地还包括基于所获得关于气相 腐蚀的信息调节氧化性杀菌剂的用量的逻辑。获得信息优选地包括测量改进的ER探头中 的元件的电阻的逻辑。该系统优选地还包括控制改进ER探头外部的空气和ER探头表面之 间的温度差的逻辑。
[0033] 通过方法应用程序是指用于执行监控纸或纸板机中气相腐蚀的方法的装置，包 括：在一段时期内获得关于气相腐蚀的速率的信息；以及使用该信息来确定如何调节在纸 或纸板制造过程中氧化性杀菌剂的给料，如上述，或用于测量或确定在测量应用程序中所 需的元件的装置。通常由在计算装置中可执行的计算机软件的部分实现该方法应用程序。
[0034] 通过逻辑是指计算机软件的部分，其在计算装置中执行，使得所述计算装置执行 如在用于在造纸机或纸板机中监控气相腐蚀的方法中限定的逻辑操作，其包括在一段时期 内获得关于气相腐蚀的速率的信息；以及使用该信息来确定在纸或纸板制造过程中如何调 节氧化性杀菌剂的给料，如上述，或用于测量或确定在测量应用程序中所需的元件的装置。
[0035] 通过以下实施例进一步说明本发明的各个方面。
[0036] 本公开的实施例包括监控和/或控制气相腐蚀量的方法、装置等。特别是，本公开 的实施例可以包括在线监控造纸机械的气相腐蚀（例如，均匀腐蚀）的速率和/或量。在 一个实施例中，可以使用气相腐蚀速率和/或量作为一种在造纸机中及时地最小化气相腐 蚀的有效方法来控制氧化性杀菌剂的给料量。
[0037]本公开的一个或多个实施例涉及一种改进的方法，用于最小化对纸或纸板制造机 械的腐蚀损害，以及更具体地，通过向所述水性制造过程投放杀菌剂，最小化腐蚀损害。这 可以通过使用改进的ER探头作为用于监控腐蚀速率的在线的气相腐蚀传感器以及通过使 用及时调节杀菌剂的给料的信息来完成。
[0038] 本公开的示例性实施例相对于现有方法可以是有利的，在现有方法中，关于腐蚀 速率的信息是基于来自已经在处理中保持数周的腐蚀试样的重量损耗。其它方法仅提供具 有显著时间延迟的信息，并且不能在腐蚀变化中迅速反应。
[0039] 本公开的示例性实施例使得能够利用与腐蚀速率有关的在线和实时或半实时的 信息，其中腐蚀速率可以直接地用于调节氧化性杀菌剂的给料量，因此，例如，可以及时 (例如数小时或数天）阻止具有较高的腐蚀速率的急剧的峰值。一般而言，可以将氧化性杀 菌剂添加到处理过程中的一个或多个点，并且这些点可以包括纸浆管线，水管，或容器。
[0040] 本公开的示例性实施例包括在线监控造纸机的气相腐蚀速率，并使用该信息来控 制氧化性杀菌剂的给料量。以这种方式监控腐蚀可以是一种有效地最小化造纸机中气相腐 蚀的方法。
[0041] 此外，本公开的一个示例性实施例包括基于改进的电阻（ER)探头的（例如电阻技 术）在线传感器，其可以用作在线传感器，可以用来确定是否应该调节杀菌剂的用量（例 如，手动地或自动地调节杀菌剂给料泵）。在一个实施例中，改进的ER探头可以是改进的 ER探头系统的一部分。在示例性的实施例中，ER探头可以配备有ER探头和冷却单元，以及 可选的温度测量装置。在一个实施例中，冷却单元使得能够在探头表面上形成冷凝水。在 一个实施例中，改进的ER探头（例如冷却单元和温度测量装置）可与计算机系统通信（例 如包括在线数据采集系统、数据解析系统，冷却单元的控制系统等）。在一个实施例中，改进 的ER探头可包括由CAPR0C0或R0XAR出售的ER探头中的一种。
[0042] 在示例性的实施例中，改进的ER探头可以使用电阻技术作为用于监控包括一个 或多个金属结构的设备或ER探头的组件的腐蚀速率和金属损耗的"在线"方法，其中所述 ER探头包括合适的测量系统来测量该元件的电阻值。由于腐蚀造成的ER探头的元件的横 截面的减少（金属损耗）增加了元件的电阻。表现出电阻增加的测量结果表示该元件正在 腐蚀，这可能是由于氧化性杀菌剂与元件的相互作用。在一个时间段内监控电阻与腐蚀速 率相关联。一旦腐蚀速率已知，则可以调节使用的杀菌剂的用量。
[0043]附图1示出了本公开的示例的实施例的截面图。在示例的实施例中，改进的ER探 头包括ER探头和冷却单元，该冷却单元包括结构，其优选地是具有围绕ER探头布置或安排 的环形腔的罩（mantel)，使得可以控制表面温度，以及可选择地包括温度传感器（未示出） 以监控温度。正如上述，ER探头包括一个或多个元件，其中可以通过改进的ER探头或与改 进的ER探头连接的计算机系统确定和/或测量电极两端的电阻值。
[0044]在一个实施例中，在结构的一部分或全部与ER探头之间有空腔。在一个实施例 中，该结构和ER探头之间的距离可以是大约1mm到100cm。在一个实施例中，该结构可以被 成形来流动冷却介质。在一个实施例中，该结构可具有与ER探头的截面类似的截面。在一 个实施例中，该结构可以具有圆形截面，多边形截面等。在一个实施例中，该结构可包括一 个或多个开口，使得冷却介质（如气体或液体）能够流入和流出该结构的空腔。另外，冷却 单元包括ER探头的开口，使得探头的传感器（例如，元件）暴露到ER探头周围的环境（参 见附图2中矩形形状的结构）。在一个实施例中，所述开口可以是相同的或不同的尺寸（例 如，圆形，多边形等）并在毫米到厘米的数量级。在一个实施例中，该结构可具有1至100 个开口。在一个实施例中，流动系统可用于流动冷却介质，并且可以包括流量调节器，压电 系统等。
[0045]在一个实施例中，已被冷却至指定温度的冷却单元的表面被布置成与探头的表面 连接，优选地直接连接（接触），从而冷却探头头部和所述传感元件。在可替代的实施例中， 冷却单元不与ER探头直接接触，所以可以在围绕ER探头的区域中循环冷却气体（优选为 空气）来控制ER探头的温度。改进的ER探头还可以包括温度传感器，因此可以根据ER探 头产生的结果监控该温度。
[0046]在一个实施例中，温度传感器可以包括布置在改进的ER探头上或之外的一个或 多个温度检测传感器。在一个实施例中，可以与ER探头邻近地布置一个或多个温度传感 器，来测量如下中的一个或多个的温度：ER探头，围绕ER探头的空气，或ER探头外部的空 气。
[0047] 附图2A示出了改进的ER探头的实施例（例如，围绕ER探头布置冷却单元的实施 例）的透视图。附图2A示出了使用冷却单元通过使冷却介质流动穿过该结构来改变温度 (例如，降低温度）的配置的实施例。附图2B示出了ER探头的示意性透视图。
[0048]已经发现，简单地安装在造纸机或纸板机的最热部分中的ER探头可能不会可靠 地显示腐蚀速率和量，这是因为传感器表面太热及干燥。已经发现，由氧化性杀菌剂导致的 最严重的腐蚀损害出现在由于表面温度比周围非常热空气稍低而形成冷凝水的那些表面 上，例如在干燥机部的起始部分。
[0049]本公开的实施例可通过冷却ER探头的测量头来克服这些问题。虽然不希望受理 论的束缚，但冷却ER探头可能产生这样的情况，其中ER探头中的传感元件对空气中的腐蚀 性化学物质的量的变化的反应敏感，并因此给出关于造纸机中气相腐蚀速率的信息。在一 个实施例中，可以将改进的ER探头外部的空气与ER探头表面之间的温度差控制在大约3 至 30°C。
[0050] 还了解到，ER探头测量表面的小的温度变化可以影响测量结果。例如，冷却系统 的故障或冷却调节无意的改变可能在一定程度上改变ER探头表面的温度，其影响冷凝水 的形成从而影响测量值。在一个实施例中，可以控制用于冷却水流动的自动阀组件并保持 探头的表面温度为常数。在一个实施例，探头的表面温度的变化可以被控制在约10°c或更 小。
[0051]在一个示例性的实施例中，该方面可通过在改进的ER探头中安装在线温度测量 传感器来解决。在一个实施例中，当该传感器头的温度与相邻的温度读数相比未发生变化 时（例如，约l〇°C或更低，或约3°C或更低的温度变化），气相腐蚀速率的变化可以被认为是 有效数据。这提供了关于气相腐蚀速率变化的可靠信息，并且该数据可被用于调节氧化性 杀菌剂的剂量。例如，如果与前12小时比较，气相腐蚀在约12小时表现出增加的速率（并 且温度变化小于5或:TC)，这可以表明，可以减少氧化性杀菌剂的给料（例如，最接近于造 纸机的流浆箱）。这只是用于数据比较的可能的时间范围设置的一个例子，取决于造纸机的 情况，比较的时间范围可以更短（例如，1-12小时）或更长（如12小时到一天的增量，或2 或3天的增量，或一周的增量）。
[0052] 在一个实施例中，在计算机装置（例如，软件，硬件，或其组合）中存储来自改进的 ER探头的信号和来自温度传感器的信号。计算机装置可以收集、存储和分析信号，例如，使 用来自改进的ER探头的信号计算气相腐蚀的速率和/或腐蚀量的改变。此外，该计算机装 置还可以用于来自温度传感器的信号，以检查气相腐蚀的检测速率的有效性。在一个实施 例中，可以从腐蚀数据（例如来自改进ER探头的计算出的数据或未经处理的数据）来确定 对杀菌剂的给料量的调节。调节可以自动发生（例如由计算机装置启动）或手动操作（例 如由人来启动）。在一个使用手动给料的实施例中，编程计算机装置以为工作人员发送报警 消息，工作人员在接收到例如腐蚀速率增加的信息后，可以随后去手动调节杀菌剂的给料 量到一个较低的水平。在自动给料控制的实施例中，可以使用监控来自改进的ER探头和温 度传感器的信号的计算机装置将关于腐蚀数据（即，腐蚀量或腐蚀速率）的变化的信息转 化成造纸过程的杀菌剂给料量的相对变化。在这方面，该系统是完全自动控制的。
[0053] 参照附图5,在一个实施例中，改进的ER探头系统200可以与计算机装置10通信。 具体地，温度传感器210和冷却单元220,和改进的ER探头230可以与计算机装置10通信。
[0054]在示例的实施例中，可以使用本文描述的软件和/或硬件实现测量方法（例如，测 量应用程序15)的一个或多个方面。
[0055] 参考附图5,示出了根据本公开的各种实施例的计算装置10的示意框图。计算装 置10包括至少一个处理器电路，例如，具有处理器13和存储器16,二者都耦接到本地接口 19。为此，计算装置10可以包括，例如，至少一台服务器计算机或类似装置。本地接口 19 可包括，例如，数据总线及附随的地址/控制总线或如可以理解的其它总线结构。
[0056] 可由处理器13执行的一些组件和数据都存储在存储器16中。具体地，测量应用 程序15和/或其他应用程序存储在存储器16并且可由处理器13执行。数据存储12和其 他数据也存储在存储器16中。此外，操作系统可以存储在存储器16中并可由处理器13执 行。
[0057]可以理解，其他应用程序可以存储在存储器16中，并且如所理解的，由处理器 13执行。其中，以软件的形式来实现凡本文所讨论的任何组件，可以使用许多编程语言 中的任何编程语言诸如，例如C，C++，C#，ObjectiveC，java?，JavaScript?，Perl，PHP， VisualBasic?, Python?，Ruby,Delphi?, Flash?,MATLAB或其他编程语言。
[0058] 许多软件组件可以存储在存储器16中，并可由处理器13执行。在这方面，术语 "可执行"是指一个程序文件，它是可最终由处理器13运行的形式。可执行程序的例子可以 是例如编译程序，它可以被翻译成可以加载到存储器16的随机存取部分并由处理器13运 行的形式的机器代码；可以是表示为合适的格式（例如对象代码）的源代码，其能够被加载 到存储器16的随机存取部分中并由处理器13执行；或者可以是由另一个可执行程序进行 翻译，以在存储器16的随机存取部分中产生指令，以由处理器13来执行的源代码等等。可 执行程序可以存储在存储器16的任何部分或组件中，存储器16包括例如随机存取存储器 (RAM)，只读存储器（ROM)，硬盘驱动器，固态驱动器，USB闪存驱动器，存储卡，光盘（如光盘 (⑶）或数字通用光盘（DVD))，软盘，磁带，或其它存储器组件。
[0059] 在本文限定存储器16为包括易失性和非易失性存储器及数据存储组件。易失性 组件是那些一旦断电不保留数据值的组件。非易失性组件是那些断电时保留数据的组件。 因此，存储器16可包括，例如，随机存取存储器（RAM)，只读存储器（ROM)，硬盘驱动器，固态 驱动器，USB闪存驱动器，通过存储卡读卡器访问的记忆卡，通过相关联的软盘驱动器访问 的软盘，通过光盘驱动器访问光盘，通过磁带驱动器访问的磁带，和/或其它存储器组件， 或这些存储元件的其中任何两种或多种的组合。此外，RAM可包括，例如，静态随机存取存 储器（SRAM)，动态随机存取存储器（DRAM)，或磁性随机存取存储器（MRAM)和其它这样的装 置。ROM可以包括，例如，可编程只读存储器（PR0M)，可擦除可编程只读存储器（EPROM)，电 可擦除可编程只读存储器（EEPR0M)或其它类似存储器装置。
[0060] 而且，处理器13可以代表多个处理器13,并且存储器16可以表示多个存储器16， 其分别在并行处理电路中操作。在这种情况下，本地接口 19可以是有利于多个处理器13 中的任何两个之间，任何的处理器13和任何的存储器16之间，或存储器16的任何两个之 间等进行通信的适当的网络。本地接口 19可包括设计用来协调（coordinate)该通信的附 加系统，其包括，例如，执行负载平衡。处理器13可以是电子的或其它一些可用的构造。 [0061]虽然本文所述的测量应用程序15和其它各种系统可以在由如上所讨论的通用硬 件执行的软件或代码中实现，作为替代，其也可以在专用硬件中或软件/通用硬件和专用 硬件的组合中实现。如果在专用硬件中实现，每一个都可以被实现为采用许多技术的任何 一种技术或组合技术的电路或状态机。这些技术可以包括，但不限于，具有逻辑门的分立逻 辑电路，用于当施加一个或多个数据信号时实现各种逻辑功能，具有适当的逻辑门的专用 集成电路，或其他组件等。这样的技术通常是本领域技术人员熟知的，因此本文不做详细描 述。
[0062] 参照附图6,在一个示例的实施例中，测量应用程序15可用于监控和/或测量在造 纸机或纸板机中的气相腐蚀。在一个示例性的实施例中，步骤32包括在一段时期内获得关 于气相腐蚀的速率的信息。在步骤34中，该信息可用于确定如何调节纸或纸板制造过程中 的氧化性杀菌剂的给料。在本文更详细描述这些特征和与监控气相腐蚀有关的其他特征， 具体地，论述关于获得信息。
[0063] 虽然附图6的流程图示出了特定的执行顺序，应理解，出于增强实用性，费用，性 能测量，或提供排除故障辅助等的目的，可以将任何数目的计数器，状态变量，或者消息添 加到本文所描述的逻辑流程。应理解，所有这样的变化都在本发明公开的范围内。
[0064] 同样的，本文所述的任何逻辑或应用程序，包括测量应用程序15和/或一个或多 个应用程序，其包括软件或代码，可以在任何非临时性计算机可读介质中来实现，用于通过 指令执行系统（例如，在计算机系统或其它系统中的处理器13)或与指令执行系统连接地 使用。在这个意义上，所述逻辑可包括，例如，包括可以从计算机可读介质中取出并由指令 执行系统执行的指令和声明的语句。在本公开的上下文中，"计算机可读介质"可以是可包 含，存储，或维持本文所述的用于由指令执行系统或与指令执行系统相连地使用的逻辑或 应用程序的任何介质。该计算机可读介质可以包括许多物理介质（例如，磁性，光学或半导 体介质）的任何一个。一个合适的计算机可读介质的更具体的例子包括，但不限于，磁带， 磁性软盘，磁硬盘驱动器，存储卡，固态驱动器，USB闪存驱动器，或光盘。此外，计算机可读 介质可以是随机存取存储器（RAM)，包括，例如，静态随机存取存储器（SRAM)和动态随机存 取存储器ORAM)，或磁性随机存取存储器（MRAM)。此外，计算机可读介质可以是只读存储 器（ROM)，可编程只读存储器（PROM)，可擦除可编程只读存储器（EPROM)，电可擦除可编程 只读存储器（EEPR0M)，或其它类型的存储器装置。
[0065] 本发明通过以下不旨在限制本发明的实施例进一步更详细地描述。
[0066]例子1
[0067]将改进的装有冷却单元，具有pt_温度探头及具有数据记录器的电阻（ER)探头(RoxarFlowMeasurementsAS，挪威）安装在每年制造大约150000吨纸的造纸机上。气 相方面，安装的确切点是在干燥机部的起始部分，在干燥机部的防护门的内部，到纸幅小于 一米的距离。ER探头的传感元件是碳钢。通过冷却水的流动降低传感元件的表面温度，并 保持恒定，约60°C。数据记录器记录每分钟的温度和腐蚀（金属损耗）速率。数据记录器 连接到互联网，并且允许远程在线监控气相腐蚀。在图3中所示的图表示出了自12月18 日至1月3日期间的关于腐蚀（传感元件的金属损耗，ym)的测量速率的示例数据。可以 从图3中看出，直到12月29日，气相腐蚀率是相当稳定的，累积的金属损耗呈线性增加，平 均每日金属损耗约0. 3ym/天。当机器的杀菌剂剂量在12月29日末的机器停机后发生变 化时，气相腐蚀的在线探头反应迅速，并示出了气相腐蚀速率增加。温度测量值用于验证数 据，并且它们没有显示出所述探头的温度（除了在机器停机期间的暂时冷却）的任何显著 变化，从而表明腐蚀速率是由于气相化学的变化而改变。在线地跟随情况，并且随后几天的 测量值确认腐蚀速率的确从大约〇. 3ym/d增加到约2. 0ym/d的水平，促进快速地调节杀 菌剂供给（feed)。这些测量说明，通过本创新设备，可以在线地监控造纸机的气相腐蚀速 率，并且由于其灵敏性，可以快速地测量变化（如调节杀菌剂供给）的影响。该信息可用于 调节对造纸机的杀菌剂给料，使得能够在整个造纸机显示出腐蚀迹象之前，主动地最小化 气相腐蚀的速率。
[0068]例子 2
[0069] 气相地在每年生产大约160000吨包装纸板的纸板机的干燥机部的起始部分，第 6烘缸附近，安装改进的ER探头（类似例子1中的设置）。数据记录器记录每分钟的腐蚀 (金属损耗）速率。数据记录器连接到互联网，并且允许远程在线监控气相腐蚀。图4示 出了显示关于在五周的时间段期间测量的腐蚀（传感元件的金属损耗，um)速率的示例数 据。从图4中可以看出，在第一个10天期间的气相腐蚀速率是相当高的，每日平均金属损 耗有1. 17pm/天。在机器关机和开始重新启动机器（5月3日）期间，改变杀菌剂程序，气 相腐蚀速率明显降低，平均每天的金属损耗为〇. 25m/天。这些测量证实了，利用该创新设 备，可以在线地监控纸板机的气相腐蚀速率，并且由于其灵敏性，可以快速地测量变化（如 调节杀菌剂供给）的影响。在这种情况下，有可能仅在一天之内证实，杀菌剂程序的变化导 致实际造纸机械的腐蚀安全性的增加。
[0070]应注意的是，本文中以范围的格式表达比率，浓度，用量和其它数值数据。要理 解，这一范围格式为了方便和简洁而使用，并且因此应该以灵活的方式解释，不仅包括以 该范围极限值明确引证的数值，而且还包括在该范围以内的所有单独的数值或子范围，如 同每一个数值和子范围值被明确地引证一样。为了说明，浓度范围"约〇. 1 %至约5%"应 当解释为不仅包括明确记载的浓度约〇.lwt%至约5wt%,而且包括在该指定范围内的单 独的浓度（例如，1%，2%，3%和4% )和子范围（例如，0.5%，1. 1%，2.2%，3.3%，和 4.4%)。在一个实施例中，术语"约"可以包括根据数值的有效数字的常规近似。此外，短 语"约'x' - 'y"'包括"约'x' -约'y"'。当范围包括"零"，并且是由"约"修改的（例如， 约一至零或者约零至一），约零可以包括，〇,〇. 1，0.01，或0.001。
[0071]尽管本文仅示出并描述了本公开的一些实施例，但可以在不脱离本公开的精神和 范围情况下，在本公开中进行各种修改和改变，这对于本领域技术人员来说是明显的。旨在 实现在所附权利要求的范围之内的所有这些修改和改变。
【权利要求】
1. 一种用于监控造纸机或纸板机中的气相腐蚀的方法，包括： 在一段时期内获得关于气相腐蚀的速率的信息；以及 使用该信息来确定如何调节纸或纸板制造过程中的氧化性杀菌剂的给料。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中使用改进的电阻（ER)探头来获得所述信息，其中 所述改进的电阻（ER)探头配备有ER探头和围绕所述ER探头布置的冷却单元。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中通过使用温度测量传感器来测量以下中的一个或 多个的温度来获得所述信息：ER探头，围绕ER探头的空气，或ER探头外部的空气。
4. 根据权利要求2或3所述的方法，还包括： 基于所获得的关于气相腐蚀的信息调节氧化性杀菌剂的量。
5. 根据权利要求1-4的任一项所述的方法，还包括： 基于所获得的关于气相腐蚀的信息调节氧化性杀菌剂的量。
6. 根据权利要求2-5的任一项所述的方法，其中获得包括测量改进的ER探头中的元件 的电阻。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中在一段时期内元件的电阻的增加指示该元件经历 减少，并且其中从这段时间内该元件的减少来确定腐蚀的速率。
8. 根据权利要求3-7的任一项所述的方法，还包括：控制所述改进的ER探头外部的空 气和ER探头的表面之间的温度差。
9. 根据权利要求1-8的任一项所述的方法，其中， 通过计算装置在一段时期内获得关于气相腐蚀的速率的信息；并且 通过计算装置使用该信息来确定如何调节在纸或纸板制造过程中氧化性杀菌剂的给 料。
10. 根据权利要求9所述的方法，还包括： 通过计算装置基于所获得的关于气相腐蚀的信息来调节氧化性杀菌剂的量。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中获得包括通过计算装置测量在改进的ER探头中 的元件的电阻。
12. 根据权利要求10所述的方法，还包括：通过计算装置控制改进的ER探头外部的空 气和ER探头表面之间的温度差。
13. -种改进的电阻（ER)装置，包括： 电阻（ER)探头和冷却单元。
14. 根据权利要求13所述的改进的电阻（ER)探头，其中所述冷却装置包括围绕所述 ER探头布置的结构，其中在该结构和所述ER探头之间形成空腔，并且其中所述结构包括一 个或多个开口。
15. 如权利要求14所述的改进的电阻（ER)探头，其中所述冷却装置被配置为在空腔中 流动冷却介质。
16. 如权利要求15所述的改进的电阻（ER)探头，其中所述冷却装置被直接连接到所述 ER探头，以控制所述ER探头的温度。
17. 如权利要求15所述的改进的电阻（ER)探头，其中所述冷却装置不直接连接到所述 ER探头，并且使用所述冷却介质来控制所述ER探头的温度。
18. 如权利要求13-17的任一项所述的改进的电阻（ER)探头，还包括温度测量传感器， 用于测量以下中的一个或多个的温度：ER探头，围绕ER探头的空气，或ER探头外部的空 气。
19. 一种系统，包括： 至少一个计算装置；以及 在至少一个计算装置中可执行的方法应用程序，该方法应用程序包括： 在一段时期内获得关于气相腐蚀的速率的信息的逻辑；以及 使用该信息来确定如何调节纸或纸板制造过程中的氧化性杀菌剂的给料的逻辑。
20. 如权利要求19所述的系统，还包括： 基于所获得的关于气相腐蚀的信息来调节氧化性杀菌剂的量的逻辑。
21. 根据权利要求19所述的系统，其中获得包括：测量改进的ER探头中的元件的电阻 的逻辑。
22. 如权利要求19所述的系统，还包括：控制改进的ER探头外部的空气和ER探头表 面之间的温度差的逻辑。
【文档编号】D21H21/04GK104246072SQ201380006117
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年1月21日 优先权日:2012年1月20日
【发明者】M·考拉里, T·苏宏恩, J-P·西尔维奥, I·乔恩苏 申请人:凯米罗总公司