CN101389389B - 具有rfid标签供电的流量计和电导率计的逆渗透过滤设备 - Google Patents

具有rfid标签供电的流量计和电导率计的逆渗透过滤设备 Download PDF

Info

Publication number
CN101389389B
CN101389389B CN2006800412819A CN200680041281A CN101389389B CN 101389389 B CN101389389 B CN 101389389B CN 2006800412819 A CN2006800412819 A CN 2006800412819A CN 200680041281 A CN200680041281 A CN 200680041281A CN 101389389 B CN101389389 B CN 101389389B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
flow
sees
liquid
membrane filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2006800412819A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101389389A (zh
Inventor
池山纪男
马克·威尔夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Hydranautics Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Hydranautics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp, Hydranautics Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Publication of CN101389389A publication Critical patent/CN101389389A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101389389B publication Critical patent/CN101389389B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/12—Controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/10—Spiral-wound membrane modules
    • B01D63/101—Spiral winding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/10—Spiral-wound membrane modules
    • B01D63/12—Spiral-wound membrane modules comprising multiple spiral-wound assemblies
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/16—Flow or flux control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/24—Quality control
    • B01D2311/243—Electrical conductivity control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/26—Further operations combined with membrane separation processes
    • B01D2311/2607—Application of a magnetic field
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/05—Conductivity or salinity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/40—Liquid flow rate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明涉及逆渗透过滤设备，具体涉及具有由RFID标签供电的流量计和流体电导率计的膜过滤设备(10、11、12)。本发明的实施例包括具有测量设备的逆渗透过滤器和过滤***，所述测量设备包括流量计和电导率计。本发明的流量计和电导率计优选地位于过滤设备和***的透过液中心管(16)之上或之内。

Description

具有RFID标签供电的流量计和电导率计的逆渗透过滤设备
相关申请
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2005年9月7日提交的美国临时申请No.60/714,982的优先权，其全体内容一并引用在此。
技术领域
本发明涉及逆渗透(reverse osmosis)过滤设备，具体涉及具有由RFID标签供电的流量计和流体电导率计的过滤设备。
背景技术
逆渗透(“RO”)过滤***典型地使用螺旋卷绕膜过滤器。螺旋***通常被分级为在压力管内串联连接的3至8个膜过滤设备。通过透过液(permeate)管上的适配器来连接这些过滤设备。把来自每一个过滤设备的透过液结合到一起，作为后续过滤设备的中心管内的合成溶液，这些过滤设备沿压力导管串联连接。位于透过液流动方向上的每一个后续过滤设备中的透过液是给定过滤设备与来自位于该过滤器上游的过滤设备的透过液相结合的合成透过液。在商用RO单元中，多个压力导管并行地操作，将供给液(feed)、浓缩液(concentrate)和透过液端口连接在一起以形成相应的总管(manifold)。
通过采集如下信息来监测逆渗透***的性能：单独的过滤器和整个***的供给液、透过液和浓缩液的流量、压力和电导率。对于为了选择要替换的过滤设备以及评估逆渗透过滤***中的膜污染(fouling)现象，知晓单独的过滤设备关于生产流量(product flow)和生产电导率(product conductivity)的性能是重要的。关于单独的过滤设备产生的透过液电导率的信息可通过所谓的压力导管的“探测”来获得。在探测过程期间，将小直径的管子***压力导管的透过液端口，并沿着所连接元件的透过液管而推动。在预定距离处采集透过液样本，并测量电导率。这些结果表示给定位置处的合成透过液的电导率。该结果可以和单独的元件相关联，该元件采用对合成透过液流量有贡献的元件的透过液流量的某个值。所计算的单独的元件的透过液电导率仅为近似的，而且通常不正确，这主要是因为不能测量透过液管内的水样本采集点处的透过液流量。
当前，关于单独的过滤设备的性能的信息仅能够离线(off line)使用，而且需要把过滤设备从压力导管中移除并在单个过滤设备测试单元中分别进行测试。该过程破坏了工厂操作，并且在大型工厂中是不实用的。此外，在单个过滤设备测试装置中获得的结果不能精确地反映出较大的多过滤设备***中发生波动的操作情形。
发明内容
本发明的实施例包括具有测量设备的逆渗透过滤器和***，该测量设备包括流量计和电导率计。本发明的测量计优选地位于过滤设备和***的透过液中心管之上或之内。本发明的具体优选实施例包括射频识别(RFID)标签，该标签对从测量设备导出的数据进行存储和传输。在优选实施例中，RFID标签由RFID标签读取器激活；该RFID标签被配置成在该激活期间向测量设备供电。在备选实施例中，被激活的RFID优选地为向测量设备供电的可再充电电池供电。
提供了一种逆渗透***的实施例，该***用于过滤流体以获得透过液。所述***包括：膜过滤设备，包括射频识别(RFID)标签；以及测量设备，被配置成测量透过液的电导率和流量中至少一项的值，该测量设备还被配置成向RFID标签传送与该值有关的信息。
在另一实施例中，测量设备是流体流量计。
在另一实施例中，流体流量计是电磁流量计。
在另一实施例中，流体流量计包括可旋转构件。
在另一实施例中，流体流量计包括应变仪(strain gauge)。
在另一实施例中，流体流量计包括超声流量计。
在另一实施例中，测量设备是流体电导率计。
在另一实施例中，流体电导率计包括电极。
在另一实施例中，流体电导率计包括无电极设备。
在另一实施例中，测量设备由RFID标签供电。
在另一实施例中，测量设备由电池供电。
在另一实施例中，电池是可再充电的。
在另一实施例中，电池由RFID标签再充电。
在另一实施例中，测量设备由外部激活的射频能量源来供电。
在另一实施例中，膜过滤设备是螺旋卷绕膜过滤设备。
在另一实施例中，RFID标签存储测量值。
在另一实施例中，逆过滤***还包括被配置成与RFID标签进行通信的数据获取设备。
在另一实施例中，通过与RFID标签的通信而把测量值传送到数据获取设备。
在另一实施例中，数据获取设备被配置成使用测量值来计算代表膜过滤设备的性能的值。
在另一实施例中，计算值是归一化的盐透过百分数(salt passagepereentage)。
在另一实施例中，计算值是归一化的总溶解固体透过百分数(total dissolved solid passage percentage)。
在另一实施例中，RFID标签被配置成存储与膜过滤设备有关的预加载值。
在另一实施例中，预加载值从批量编号(lot number)、生产数据和运送数据中选择。
在另一实施例中，通过与RFID标签的通信而把预加载值和测量值传送到数据获取设备，而且数据获取设备被配置成使用预加载值和测量值来计算代表膜过滤设备的性能的值。
提供了一种方法的实施例，用于监测膜过滤设备的性能，所述方法包括：测量通过该过滤设备的透过液的电导率和流量中至少一项的值；把与该值有关的信息传送到该过滤设备上安装的RFID标签；以及从该RFID标签远程地接收信息。
在另一实施例中，该方法还包括根据该信息而计算代表膜过滤设备的性能的值。
在另一实施例中，计算值是归一化的盐透过百分数。
在另一实施例中，计算值是归一化的总溶解固体透过百分数。
在另一实施例中，该方法还包括：在RFID标签中存储与膜过滤设备有关的预加载值；以及根据与测量值和预加载值有关的信息而计算代表膜过滤设备的性能的值。
附图说明
图1示出了根据本发明的RO过滤***的侧视图。
图2A和2B示出了单独的过滤设备的端视图和侧视图。
图3示出了根据本发明实施例的流体感测探头的示意性框图。
图4示出了根据本发明实施例的立体感测探头的温度补偿电路的示意图。
图5A和5B示出了根据本发明实施例的流体流量监测设备的截面图，分别为正视图和侧视图。
图6示出了根据本发明实施例的感应式流体流量监测设备的纵向截面图。
图7示出了根据本发明实施例的感应式流体流量监测设备的电路框图。
图8更加详细地示出了图7中的电路框图。
图9示出了根据本发明另一实施例的感应式流体流量监测设备的纵向截面图。
图10示出了根据本发明实施例的超声流体流量监测设备的截面图。
图11示出了图10中所示的第一流入(influent)抑制器的截面图。
图12示出了备选的第一流入抑制器的截面图。
图13示出了根据本发明实施例的采用RFID信号进行通信的***的示意图。
图14A和14B示出了根据本发明实施例的采用RFID信号进行通信的***的示意图。
图14C示出了根据本发明实施例在远程***的零功率状态和操作状态期间的相对功耗。
图15示出了根据本发明实施例的用于RFID标签***的双功率模式电路的框图。
具体实施方式
本发明的实施例包括具有测量设备的逆渗透过滤器和***。在逆过滤操作期间对单独的过滤设备的盐度和透过液流量进行实时测量，能够提供超越现有技术中对压力导管进行“探测”的方法的多个优点。
该测量设备优选地包括(但不限于)：流体流量计和流体电导率计。本发明的流量计优选地位于过滤设备和***的透过液中心管以及连接管之外。优选地，电磁流量计用于测量流体的流速。流量计的备选实施例包括可旋转构件。流量计的其他实施例包括应力或应变仪。其他实施例包括超声流量计。优选地，电导率计包括位于过滤设备和***的透过液中心管和连接管之内的电极。在本发明的备选实施例中，流体电导率的测量可以不使用电极。
虽然本发明的一些实施例包括单个的流量计或单个的电导率计，然而具体的优选实施例包括流量计和电导率计的各种组合。本发明的优选实施例包括多个流量计和电导率计。
本发明的测量设备优选地由射频识别(RFID)标签来供电。本发明的RFID标签优选地由从RFID标签获取信息的设备所发射的电磁能量来激活。当被激活时，RFID标签优选地向进行测量的测量设备发射功率。在具体的优选实施例中，数据存储在RFID标签中，可以即刻地和/或稍后获取这些数据。可通过数据获取设备来完成获取，例如计算设备，如下文所述。在其他优选实施例中，测量设备由可再充电的电池来供电。例如，该电池包括但不限于：镍镉电池、锂离子电池以及本领域的技术人员所知的其他电池。在优选实施例中，该电池可以由被激活的RFID标签所发出的能量来再充电。在本发明的其他优选实施例中，本发明的测量设备可以通过来自外部源的射频(RF)能量来激活。本发明的其他实施例包括由磁能、电磁能或本领域的技术人员已知的其他形式的能量来供电的测量设备。
本发明的实施例包括具有螺旋卷绕膜过滤设备的逆渗透淡化(desalination)***。螺旋卷绕膜逆渗透设备在美国专利No.3,417,870；3,554,378；4,235,723；4,855,058；以及美国专利申请No.10/795,138中有所披露，将每一个的全体一并引用在此。
在螺旋卷绕逆渗透膜过滤设备中，两个扁平膜片由透过液收集器通道材料分离，从而形成叶(leaf)。这个膜配件的三边密封，第四边保持开放以使透过液流出。把给水/盐水分离器材料片添加到叶配件。多个这样的配件或叶围绕着中心塑料透过液管而卷绕。这个中心管被穿孔，以收集来自多个叶配件的透过液。典型的工业螺旋卷绕膜元件大约长100或150cm(40或60英寸)，而且直径为10或20cm(4或8英寸)。通过该元件的给水/盐水流是从供给液端到相对的盐水端的直线轴向路径，与膜表面平行前进。
在制造时，例如RFID标签的数据存储设备可以被安装在过滤设备上，而且在该数据存储设备中可以存储与膜过滤设备的制造和初始性能有关的数据。例如，这些数据可以包括：批量编号、生产数据、运送数据或例如盐透过百分数的性能数据。
当供给水流过过滤设备时，其一部分透过膜进入膜包层(envelope)。包层内的流沿着膜叶内的透过液通道的螺旋路径到达中心透过液管。
如上所述，螺旋***被分级为在压力管内串联连接的3到8个膜过滤设备。图1示出了包括三个膜过滤设备10、11和12的***13。过滤设备通过互连器(interconnector)4而连接。供给液流通过供给液端口9进入导管，并通过浓缩液端口5而离开。透过液通过透过液端口6而离开导管。迫使来自第一过滤设备的盐水流流到接下来的过滤设备，这对于压力管内的每一个过滤设备都一样。通过盐水密封3来防止旁路(bypass)流。来自最后的过滤设备12的盐水流流出压力管，作为透过液端口5处的浓缩液。另一个透过液端口1被杯状物(cup)封闭。通过适配器7把最后的和第一个过滤元件连接到压力导管的端板(endplate)。
把来自每一个过滤设备的透过液结合到一起，成为沿压力导管8串联连接的后续过滤设备的中心管中的合成溶液。位于透过液流动方向上的每一个后续过滤设备中的透过液是给定过滤设备与来自位于该过滤器上游的过滤设备的透过液相结合的合成透过液。该透过液的离子成分是以相同方式形成的合成浓缩(concentration)。例如，第一过滤设备10中产生的透过液流入第二过滤设备11的透过液管，并与第二过滤设备11中产生的透过液相结合。这个结合的透过液流入第三过滤设备12的透过液管，并与第三过滤设备12中产生的透过液形成合成透过液。这个过程继续进行，直到来自所有过滤设备的结合的透过液通过透过液端口5作为单个流而离开压力导管8为止。在商用逆渗透单元中，多个压力导管并行地操作，将供给液、浓缩液和透过液端口连接在一起以形成相应的总管。典型地，通过采集如下信息来监测逆渗透***的性能：膜级或逆渗透链(train)的供给液、透过液和浓缩液的流量、压力和电导率。透过液流量的测量与逆渗透单元中所有过滤设备产生的结合的透过液有关。此外，透过液电导率可以根据每一个单独的压力导管来测量。对于为了选择要替换的元件以及评估RO***中的膜污染现象，知晓单独的过滤设备关于生产流量和生产电导率的性能是重要的。
例如，以50％恢复而对34000ppm总溶解固体(TDS)的海水供给水进行操作的压力导管将会产生结合盐度为370ppm的透过液。通过探测而确定沿压力管的透过液盐度，提供如下结果：
  元件位置   1   2   3   4   5   6   7   8
  透过液盐度，ppmTDS   148   171   196   225   256   291   328   370
可以根据从与每一个单独的过滤设备末端相对应的位置处采集的样本来进行测量，同时透过液在从供给液到浓缩液的方向上流动。
  元件位置   1   2   3   4   5   6   7   8
  透过液盐度，ppmTDS   148   171   196   225   256   291   328   370
  透过液流量，gpm   3.91   3.31   2.75   2.23   1.79   1.43   1.14   0.83
  盐透过百分数   0.41   0.49   0.58   0.71   0.86   1.08   1.32   1.82
  归一化盐透过百分数   0.41   0.41   0.41   0.41   0.39   0.39   0.39   0.39
然而，如果没有与实际透过液流量有关的信息，则这些结果不能对单独的过滤设备的盐透过进行有意义的估计。然而，如果可以测量单独的过滤设备的透过液流量，那么可应用质量平衡(mass balance)公式来计算单独的元件的盐透过：
上述确定需要测量单独的元件的透过液流量以及盐度或TDS，该测试是在这些元件在逆渗透***中操作时进行的。
本发明的优选实施例允许使用电导率和流量测量设备来进行实时测量，该测量设备优选地安装在单独的过滤设备的透过液管中；把所产生的数据提供给诸如数据获取设备的设备，例如上述设备，该设备计算上文提出的值。
此外，可以通过本领域的技术人员已知的任何方法或协议，包括Wi-Fi(802.11)、蜂窝、红外、蓝牙或卫星通信，来传送上述设备所获得的数据。
如上所述，之后使用质量平衡公式，使用所传送的数据来计算沿压力导管的单独的过滤元件处的透过液盐度或TDS。该公式对于本领域的技术人员来说是公知的，而且例如在“Transport Phenomena”，2nded，R.B.Bird，W.E.Stewart和E.N.Lightfoot，John Wiley，New York2001中有所披露，将其一并引用在此。本领域的普通技术人员有能力使设备执行该计算，而且例如可采用集成电路。
之后，使用这些计算值来监测RO***中的单独的元件的性能。例如，如果一个过滤设备的归一化盐透过值变得异常，则可以向操作员发送错误消息以指示应当调换该设备。预加载的数据也可以用于这个监测过程。例如，计算的性能值可以和存储的初始性能值进行比较，其产生的明显偏离可以被标记(flag)。备选地，可以使用生产日期对监测进行加权(weight)，使得例如较老的单元更有可能被识别而进行调换。
在下文，对用于获得与用于计算上述值的盐度或TDS以及流速有关的数据的设备进行讨论。
电导率测量
本发明的优选实施例包括监测流体的电特性的测量设备。优选地，对水的电导率进行测量的设备基于对两个电极之间的流体电阻率的测量而操作。优选地，对至少两个电极之间的电流流动进行测量的设备位于逆渗透过滤设备和/或***的中心管之上或之内。该设备的示例在专利3,867,688和4,132,944中披露，将其全体一并引入在此。对该设备进行供电所需的电能可以通过射频辐射、可再充电电池、从RFID标签传送的功率、电磁能或本领域的技术人员已知的其他形式的能量来提供。
优选实施例中的流体感测探头包括具有整体安装(integrallymounted)的热电偶的电导池(conductivity cell)。如图2A和2B所示，在一些实施例中，电导率测量设备的电极14可以安装在透过液管16的内壁上。当把电导池连接到a.c.正弦波激励源的两端时，所产生的电流与该电导池的导纳成比例。这个电流被分解为两个正交分量：充电电流，领先激励电压90°，并且与电导池的电极之间的流体的介电常数(k)成比例；以及欧姆电流，与激励电压同相，并且与流体的电阻的倒数(或电导)成比例。
针对导纳(电导)的实数分量的温度补偿可以基于Arrhenius绝对速率模型。相应地，电导优选地为热能(RT)的函数，而激活能ΔE≠把导电物(conducting species)的平衡位置分开。通过如下公式可以把处理温度T上的电导G修正为参考温度To上的电导Go：
Go＝G 10b(To-T)
或，
Log Go＝log G+b(To-T)
其中
b＝ΔE≠/[2.303R Tok 2]，这其中
ΔE≠＝以卡路里/摩尔为单位的激活能
R＝以卡路里/(摩尔°K)为单位的气体常数
Tok＝以开氏温标为单位的To
嵌入探头中的热电偶产生与处理流体温度T成比例的信号，而模拟参考温度To和b的恒定信号由适合的电路来产生。把与T、To和b成比例的这些模拟信号相结合，以形成代表表达式b(To-T)的信号。把代表电导G的信号与代表b(To-T)的信号相加，产生log G函数，并将其发送到逆对数放大器，该放大器的输出信号代表流体的期望电导值Go。
当把导纳的虚数分量除以以弧度/每秒为单位的激励频率时，得到流体在处理温度T上的电容C。基于针对流体的简单体积膨胀以及针对极性分子的稀溶液的Debye模型，流体的介电常数k的温度关系式具有如下形式
k＝ko-α(T-To)，
如同国家标准局(National Bureau of Standards)通告514中所报告。对于所测量的电容，
Co＝C-aC(To-T)，
其中Co是流体在参考温度To上的电容，Ko是流体在参考温度To上的介电常数，α是体积膨胀系数，且a＝α/Ko。
这个公式假定空气中的电导池在参考温度To上的电容C′o大约等于流体在所测量的处理温度T上的电容C除以流体在处理温度T上的介电常数k。这个假定使得能够使用具有不同的C′o值的不同的电导池而无需改变任何电路值，并且只要介电常数随温度的变化不大于正负百分之十就是精确的，这是针对RO过滤***中通常存在的水在多个温度和多个压力下的情况。
通过与用于在电导补偿电路中形成b(To-T)项相同的方法来产生与a(To-T)成比例的信号。与流体的电容C成比例的信号和与a(To-T)成比例的信号被提供给模拟乘法器，该乘法器产生与这两个信号的积成比例的信号，aC(To-T)。然后，从电容信号C中减去这个乘积信号，以产生与流体在参考温度To上的电容Co成比例的信号。
例如，在本发明的一个优选实施例中，如图3中所示，正交振荡器17产生1000Hz的正弦波电压，该电压被放大器18放大，并施加到浸入正被处理的流体中的流体传感器探头20的电导池19。电流换能器22把流过电导池19的电流转换为比例电压，并且该电压由窄带放大器23放大。然后，分相器24把这个放大后的电压信号分为具有相反极性的两个信号，并将这两个信号提供给第一乘法器25和第二乘法器26各自的电路。
在第一乘法器25中，优选地把分相器输出信号与正交振荡器17所产生的、与施加到电导池19两端上的电压同相的方波电压信号相乘，以产生与流过电导池19的电流的实数分量成比例的输出信号，该输出信号与流体的电导G成比例。
在第二乘法器26中，优选地把分相器信号与正交振荡器17所产生的、与施加到电导池19两端上的电压具有90度异相的第二方波电压信号相乘，以产生与流过电导池19中的流体的电流的虚数分量成比例的输出信号，该输出信号与流体在处理温度T上的电容C成比例。
优选地，流体传感器探头还包括其中所嵌入的热电偶28，该热电偶28产生与探头20处的流体温度成比例的信号。这个温度信号被放大，并使得其关于放大器和补偿电路30中的温度呈线性。
在优选实施例中，这个补偿后的温度信号与流体处理温度T成正比，并且在图4中的温度补偿电路中连同与参考温度To成比例的信号一同使用，从而把与流体在测量温度T上的电导G和电容C成比例的信号转换为与流体在参考温度To上的电导Go和电容Co成比例的各个信号。在这个监测装置的多数应用中，参考温度To被选为大约是处理操作期间流体的平均温度，从而温度补偿仅覆盖处理操作期间流体的最高温度到最低温度的范围。
参考图4，放大器32优选地用于产生与参考温度To成比例的信号，从该信号中可以减去与处理流体温度T成比例的信号。放大器32的输入端通过参考电压电阻器34连接到正电压源，而且反馈电阻器36连接在放大器的输入端和输出端之间，并与参考温度To成正比，参考温度电阻器34的值与参考温度To成反比，并且可以是可变电阻器，以允许对参考温度To进行选择。此外，由于在选定温度To上来自放大器32的输出信号必须等于来自热电偶放大器的输出温度信号，所以反馈电阻器36的值由热电偶放大器30的信号特性来确定。假定热电偶放大器30的电压输出信号是500℃上的10伏，并以每度0.02伏的速率随温度T而变化，那么参考温度放大器32的输出电压信号优选地与.02(-To)伏成比例。因此，如果正电压源为15伏，而且温度电阻34的值被选择等于1/To×107欧姆，则反馈电阻器36的值优选地大约为13,300欧姆(13.3K)，以产生0.02(-To)伏的输出信号。
优选地，把这个0.02(-To)电压信号通过10K电阻器40提供给求和放大器38的输入端，并且通过另一个10K电阻器42把来自热电偶放大器30的0.02(T)电压信号也提供给放大器的相同输入端。100K电阻器44连接在放大器38的输入端和输出端之间，以产生0.2(To-T)伏的输出温度补偿信号，该信号被提供给电导和电容补偿电路两者。当所测量的流体温度T等于参考温度To时，将不存在温度补偿信号。
优选地，通过电导补偿电阻器48把这个0.2(To-T)温度补偿信号提供给放大器46的输入端，该电阻器48的值为1/b×102欧姆，而且可以是可变电阻器，以允许该装置用于具有不同“b”值的不同流体。优选地，把10K反馈电阻器50连接在放大器46的输入端和输出端之间。通过200K缩放电阻器54把放大器46的输出(代表20b(To-T))提供给求和放大器52的输入端。
优选地，通过电阻器60把来自第一乘法器25的输出信号(与流体电导G成比例)提供给对数放大器58的输入端。假定这个电导信号的最大值是+5伏满标(full scale)，可选择电阻器60的欧姆值为50K，以允许对数放大器58的100μA的最大输入电流，并选择对数放大器58以具有μ对数转移函数(安培输入电流/100μA)，从而对数放大器58的电压输出优选地是-log G伏。
在优选实施例中，还通过10K电阻器54把这个-log G信号提供给求和放大器52的输入端，以产生具有log G+b(To-T)伏或log Go伏的输出信号，因为如上文所述，log Go＝log G+b(To-T)。优选地，通过10K电阻器58把这个log Go电压信号提供给放大器56的输入端，而且10K反馈电阻器60连接在放大器56的该输入端和输出端之间，用于使输入信号倒相并从放大器56产生具有-log Go伏的输出信号。然后，把这个-log Go信号提供给逆对数放大器62的输入端，该放大器62的转移函数是10×10-x，其中x是输入信号，从而产生与流体的电导Go成正比的0到10伏的输出信号。
在这个实施例中，来自第二乘法器26的电容信号的最大值是-5伏，而且由于希望得到与流体的电容Co成比例的10伏满标正输出，所以把来自第二乘法器26的输入信号表示为-C/2伏。
还通过电容补偿电阻器66把来自放大器38的0.2(To-T)伏温度补偿信号提供给另一放大器64的输入端，该电阻器66的欧姆值为1/a×102。这个电容补偿电阻器66可以是可变电阻器，该电阻器可调整以用于具有不同“a”值的不同流体。优选地，5K反馈电阻器68连接在另一放大器64的输入端和输出端之间，以产生该放大器的-10[a(To-T)]伏的输出信号，该输出信号被提供给模拟乘法器70的第一输入端。来自第二乘法器26的-C/2伏信号被提供给模拟乘法器70的第二输入端。模拟乘法器70的转移函数为两个输入信号的乘积的十分之一，以产生(To-T)C/2伏的输出信号。通过10K电阻器74把模拟乘法器的这个输出信号提供给求和放大器72的输入端。还通过10K电阻器76把来自第二乘法器26的-C/2伏信号提供给放大器72的同一输入端。优选地，20K反馈电阻器78连接在该放大器的输入端和输出端之间，以产生与C-aC(To-T)或与流体的Co成比例的输出电压信号，因为如上文所述，Co＝C-aC(To-T)。
在优选实施例中，针对施加到电导池的电极上的电压，选择相对高的频率1000Hz，以减小电荷转移动力学(感应电流阻抗)和电极极化的效应，并增强电极与流体的电容耦合(双层电容)。此外，这个实施例中使用的该操作频率上的运算放大器和其他电子组件在商业上是容易获取的。然而，本发明不限于该频率，可以使用大约100Hz到107Hz范围内的任意频率。此外，通过选择电路组件，来确定额定操作温度范围、处理温度T与参考温度To的最大偏差、以及最大绝对信号修正。
在另一实施例中，通过无电极设备来测量电导。在该设备中，通过对与第一变压器的环形磁芯的初级绕组串联的电容器进行充电，来获得对流体的电导的非接触测量。对该电容器周期性地进行放电，使得在初级绕组两端上根据该电容器、绕组的电感以及固有电阻率而产生阻尼振荡信号。在其路径的至少一部分中包括该流体的回路，作为第一环形磁芯的一匝(one-turn)次级绕组，并作为第二变压器环形磁芯的一匝初级绕组。在开始放电的时刻，恒定的电压出现在回路上而与该回路的电阻无关，所以通过测量第二磁芯的次级绕组中的峰值电流(该电流在开始放电时出现，并且与开始放电时回路中的电流相对应)，便可以使用欧姆定律来确定流体的电导。
应当理解，上文所述的电导率测量不限于对通过RO过滤设备的流体的盐度进行评估，而且可以由本领域的技术人员容易地应用到对TDS的测量。
另外，不一定要获得流体的电导以测量盐度或TDS；可以采用本领域中已知的其他手段，例如密度方法或折射(refractance)方法。
流速测量
本发明的优选实施例包括监测流体的流动特性的测量设备，该测量设备作为测量流体的电导率的设备的附加或替代。测量流体的流量的设备可优选地位于逆渗透过滤设备和/或***的中心管之上或之内。如图2A中所示，在一些实施例中，流速测量设备的感测元件15可以位于透过液管16之外。该设备在美国专利No.4,848,164和3,714,826中有所披露，将其全体一并引用在此。对该设备进行供电所需的电能可以通过射频辐射、可再充电电池、从RFID标签传送的功率、电磁能、或本领域的技术人员所知的其他形式的能量而提供。
(感应式流量计)
在优选实施例中，参考图5A和5B，流速检测单元包括横跨透过液管的一对彼此相对的磁场发生设备80，以产生沿流体通道而移动的磁场。每一个发生设备80优选地包括多个(例如6到8个)三相线圈82a、82b、82c...，容纳于铁芯(iron core)84的狭缝(slit)中。透过液管86的***优选地覆盖着绝热层88，以防止其中的温度上升。在备选实施例中，如图6中所示，磁场发生设备80可以仅被布置在透过液管86的一侧上。
在优选实施例中，如图7中所示，可变频率电源92向流速检测单元90的三相电磁线圈提供功率。该功率优选地由瓦特计94来测量，并把测量的输出反馈到控制设备96，该控制设备96用于通过把所反馈的输出与下文描述的参考值R进行比较而控制电源92的频率。优选地，向磁场发生设备供电的频率应当为5到100Hz的量级。过高的频率会导致窄的磁场，结果产生来自所述发生设备的弱检测输出，从而给测量流体的流速带来困难。
优选地，本发明的实施例改变电源92的频率、当来自所述电源92的功率P减小到零时检测频率fO、并根据所述频率fO来计算流体速度V。由于难以实现P＝O，通常，将功率P表达为：
P＝afb+Kf2
这里，afb表示能量损失(a和b是常数；b≤2)，或没有透过液流过管86时的功率。频率fO由控制设备96来检测，并用于调节电源92的频率。控制设备96可以配备有用于根据频率fO来计算流体速度V的运算电路。
上文描述涉及通过改变电源92的频率来确定流体的流速的情况。当提供给线圈的信号的频率固定时，可按如下给出功率P
P＝KO+K′s(K＝常数瓦特)
因此，如果使用如下方程针对给定流体速度V来确定移动(shifting)磁场的滑移(slip)s
s＝(P-KO)/K′
其中P被测量且KO和K′是常数，那么可以根据如下方程来确定流体速度V以计算流体的流速
V＝fs(1-s)
这是从如下方程中导出的
s＝(f-V)/f
如图8中所示，在用于产生参考值R的电路RO中，存储器电路R1和R2分别存储常数a和b。使用乘法器R4把来自频率fb发生电路R3的输出fb与存储器电路R1中存储的常数相乘。来自所述乘法器R4的输出形成了参考值R。
参考控制设备96，比较器98对功率计94所测量的值P与参考值R进行设计(compose)。基于所述比较的结果，另一个比较器100确定应当增大还是减小频率f。基于所述另一个比较器100的确定，增大或减小电路102的频率f。在这种情况下，所述电路102的频率f的增大或减小以恒定频率源104的恒定频率fs开始。把来自频率f发生电路102的输出提供给可变频率电源92。另一方面，基于用于确定流速的常数λ108和另一常数D 110之间的关系，在流速计算电路106中对所述电路102的输出频率f进行运算。这个运算的输出由指示器112来表示，并且由记录器114来记录。
参考电源92，优选地，转换器118把AC输入116转换为DC输出。基于来自门脉冲(gate pulse)发生器122的输出，反相器120把所述DC输出被转换为具有期望频率的AC输出，所述门脉冲发生器122用于根据上述电路102的频率f而产生门脉冲。还提供了反馈电路124和电压调节电路126，以减小所述AC输出的形变。来自所述反相器120的输出被提供给磁场发生器设备90。所产生的功率由功率计94来测量，把所测量的功率P提供给控制设备96。
在另一实施例中，如图9中所示，磁场发生设备128可以容纳于与透过液管86同轴地放置的管道130中，处于与透过液管86的内部完全阻断的状态。封闭的管道130具有暴露在透过液管86外部的开口，通过所述开口向磁场发生设备128供电。
本实施例的磁场发生设备具有与直线感应泵(linear inductionpump)中所使用的结构实质上相同的结构。然而，与该泵不同的是，本发明的流量计使得仅产生变化的磁场以确定流体的速度，而并不推进(carry forward)所述流体，因而可以更加简洁(compact)。
例如，一个优选实施例包括如图5A中所示的圆形透过液管。然而，本发明不限于圆形透过液管，而且允许使用扁平的、有角的、或任意其他形式的透过液管。另外，虽然上述实施例包括横跨透过液管的一对彼此相对的磁场发生设备，但是备选实施例可以包括围住该透过液管的整体式圆柱体，或围绕透过液管的***纵向布置的若干单元。磁场可在与透过液流动方向相同或相反的方向上移动。
(使用可旋转构件的流量计)
在另一优选实施例中，用于测量流体流量的设备采用可旋转构件。该设备例如在美国专利No.4,306,457；4,275,291；4,533,433；和4,848,164中有所披露，将其全体一并引用在此。
该流体流量计可以包括可密封地(sealably)安装在流体流动路径中的叶轮(impeller)或涡轮(turbine)，其中该叶轮或涡轮的旋转次数提供了对其中通过的液体的流量的测量。流体流量计可以提供用于检测叶轮或涡轮的运转的电子电路，其中典型地把磁性元件连接到可旋转的轴(shaft)，并提供磁体附近的线圈或感应拾取器(pickup)电路，其中旋转磁体产生变化的磁场，从而影响耦合到拾取器的电路，并由此产生代表轴旋转的电信号。该电信号随后被放大，并被转换为用于激励某种形式的指示设备(例如RFID标签)的驱动信号。
一个实施例包括流体流量计，其中把磁体附加到可旋转叶轮轴。具有铁磁性阻抗电路形式的磁场传感器物理上位于可旋转磁体附近，而且该磁场在传感器中感生电信号，该信号被放大和成形，以驱动适合的逻辑网络，该逻辑网络用于对被感测的信号进行计数并计算相应的流量指示。
流量计的另一个实施例使用磁体。例如，把第一磁体附加到可旋转叶轮轴，并使第二磁***于第一磁体附近但在流体流动腔(chamber)之外。第一磁体的旋转场感生第二磁体的旋转，并且通过感应式传感器来检测第二磁体所产生的旋转场，以产生代表轴旋转的电信号。然后，使用该电信号来驱动指示器电路，以提供该设备检测到的体积流量(volume flow)的读出(readout)。
另一个实施例包括使用安装到轴的(shaft-mounted)磁体的流量计。例如，流量计具有附加到转子轴的第一磁体和附加到指示轴的第二磁体，第二磁体可旋转地并磁性地耦合到第一磁体，以便当通过流量计壳的流体的流动使得转子轴发生旋转时，提供相应的指示轴的旋转。
另一个实施例包括具有旋转涡轮或叶轮式的流体流量计，其中流过流量计的流体导致由非磁性材料制成的轴发生正向(positive)可旋转位移。永磁体嵌在轴的一端附近，而且叶轮端轴可旋转地安装在由非磁性材料制成的外壳中。磁操作(magnetically-operated)的簧片开关位于外壳之外，接近嵌入永磁体的轴端，而且轴的每一次完整旋转致使簧片开关的两次磁感应闭合。该簧片开关电耦合至电池操作(battery-operated)的逻辑电路，包括计数器和电子读出设备，从而把簧片开关的开关闭合转换为例如提供给RFID标签的流量数据。
对可旋转叶轮和流量计空腔(cavity)的内部设计进行控制，以提供预定的体积排量(volumetric displacement)特性，其中叶轮的每一次旋转均被匹配到逻辑电路，以提供轴的单个旋转期间经过的流体流量与测量单元之间的预定分数关系(fractional relationship)，其中把逻辑电路和显示器适配为计数和显示单元。因此，可通过仅改变可旋转涡轮或叶轮的一个线尺度(linear dimension)，就可对测量单元进行修改。
(应力或应变仪流量计)
在另一个优选实施例中，用于测量流体流量的设备是应力或应变仪流量计。例如，在美国专利No.5,036,712和4,848,926中披露了该流量计，将其全体一并引用在此。
根据这个实施例的应变仪流量计采用包括有弹性且柔软的条板(strip)(例如簧片)的监测配件，其以某种方式由透过液管的壁来支撑，以伸入管内透过液的流动路径中。管内流动的透过液优先撞击该条板的一个宽侧。把应变仪系在透过液流所撞击的条板的宽侧。该应变仪配备有延伸到透过液管之外的输出导体(conductor)。把例如热电偶或电阻温度检测器的温度监测设备安装到透过液管内的条板的远端。该设备也配备有延伸到透过液管之外的输出导体。
当透过液在透过液管内流动时，温度监测设备直接监测透过液的温度。同时，撞击到条板的自由(free)远端的透过液使该端在下游方向上产生偏斜，在应变仪上施加拉伸应力(tensile stress)。结果，应变仪产生代表条板的偏斜度的输出信号，因而可代表透过液的流速。
基于本领域中公知的原则，并考虑应变仪的特性，从而适当地选择条板的材料和尺度，以确保检测器对其做出反应的流速值的范围将会对应变仪施加适当等级的应力。在采用应变仪流量计的实施例中，透过液的流速优选地为5-70公升/分钟，更为优选地是10-30公升/分钟，但是仍可设想该范围之外的流速。
优选地，条板的材料具有低的热膨胀系数和高的弹性度。由于温度监测设备被直接布置在透过液的流动路径中，其将会提供精确的温度指示，而把温度监测设备安装在条板的末端会导致在沿流动路径的相同位置处监测温度和流速。
因此，该单元同时提供了与温度和流速有关的信息，从而如果产生了异常的温度读数，那么可以提供该异常读数是否与透过液的流动路径的堵塞相关的直接确定。
在本发明的另一优选实施例中，用于测量流体流量的设备是超声流量计。例如，该流量计在美国专利No.6,748,811中有所披露，将其全体一并引用在此。
如图10所示，根据本发明实施例的超声流量计包括由流动路径壁(透过液管)134所包围的测量流动路径132，以及经振动传导抑制器140而附加到流动路径壁134使得彼此相对的上游和下游超声换能器136和138。上游超声换能器136和下游超声换能器138彼此间的距离为L，并且关于测量流动路径132的流动方向呈现角度θ。提供了上游和下游孔洞142和144，用于使超声换能器136和138暴露于测量流动路径132。孔洞142和144均以流动路径壁134中的凹陷(depression)的形式而提供。提供了超声波传播路径146，从彼此相对的超声换能器136或138之一传输的超声波沿该路径146直接传播到超声换能器138或136中的另一个，而不会被壁表面反射。针对上游孔洞142提供了第一流入抑制器148，用于减小待测量的流体流入上游孔洞142，而且针对下游孔洞144提供了第一流入抑制器150，用于减小待测量的流体流入下游客孔洞144。在超声波传播路径146的上游侧提供了第二流入抑制器152，用于减小待测量的流体流入上游和下游孔洞142和144。第二流入抑制器152适合于流动路径壁134中设置的凹陷154。
如图11所示，针对下游孔洞144而提供的第一流入抑制器150包括具有多个超声透射孔158的孔洞密封部分156，该超声透射孔158能够使超声波从其中透过。横跨超声波传播路径146而提供孔洞密封部分156，以覆盖孔洞144并与测量流动路径面160共面地延伸，从而防止待测量流体流入孔洞144。这里，孔洞密封部分156是具有多个超声透射孔158的网状物(mesh)或类似物，该超声透射孔158能够使超声波从其中透过。把孔洞密封部分156直接设置在与孔洞144相对应的测量流动路径132的测量流动路径面160的一部分中，并且与测量流动路径面160共面，从而不会干扰该流动。
如图12所示，针对上游孔洞142而提供的流入抑制器148从流动路径壁134凸出(protrude)，并包括具有平滑凸出(protrusion)的形式的流动偏转器162和设置在流动偏转器162的上游侧的具有平滑增大的凸出高度的引导面164。
设置在超声波传播路径的上游侧的第二流入抑制器152具有：方向调节部分166，用于调整待测量流体的流动方向；以及变化抑制部分168，用于使流动速度分布均匀或减小流动的脉动(pulsation)。方向调节部分166包括分割壁，用于把测量流动路径132的截面分为小部分。变化抑制部分168沿流动方向的长度较小，并且具有沿着测量流动路径132的截面的多个微小流通路径。
测量控制部分174连接到超声换能器136和138，用于影响超声波的发射和接收。提供了计算部分176，用于根据来自测量控制部分174的信号而计算流动速度，从而计算流速。
接下来，将会描述使用超声波的流速测量操作。沿着测量流动路径132的超声波传播路径146，借助测量控制部分174的功能，在横跨测量流动路径132的超声换能器136和138之间发射和接收超声波。具体地，测量传播时间T1，这是从上游超声换能器136发出的超声波被下游超声换能器138接收所需要的时间量。还测量传播时间T2，这是从下游超声换能器138发出的超声波被上游超声换能器136接收所需要的时间量。
根据下文所示的表达式，计算部分176基于所测量的传播时间T1和T2来计算流速。
如果把沿着测量流动路径132的纵向方向的待测量流体的流动速度表示为V，把流动方向和超声波传播路径146之间的角度表示为θ，把超声换能器136和138之间的距离表示为L，并把通过待测量流体的声速(sound velocity)表示为C，则根据如下表达式来计算流动速度V。
T1＝L/(C+Vcosθ)
T2＝L/(C-Vcosθ)
通过从T1的逆数(inverse number)中减去T2的逆数，把声速C从表达式中消去，从而获得如下表达式。
V＝(L/2cosθ)((1/T1)-(1/T2))
由于θ和L的值是已知的，所以可以根据T1和T2的值来计算流动速度V。考虑角度θ＝45°、距离L＝70mm、声速C＝340m/s以及流动速度V＝8m/s的空气流速测量。这样，T1＝2.0×10-4秒且T2＝2.1×10-4。因此，可以进行即时测量。
接下来，根据测量流动路径132沿与流动方向垂直的方向的横截面积S，可通过如下方式获得流速Q。
Q＝KVS
这里，K是根据横截面积S上的流动速度分布而确定的修正系数。
因此，通过计算部分176来获得流速。
接下来，将会描述超声流量计的测量流动路径中的流动情况以及测量操作。待测量的流体可能以非均匀流或流脉动而进入测量流动路径132。在该情况下，对测量流动路径132中的流动进行调整，并通过设置在超声波传播路径146的上游侧的第二流入抑制器152的方向调节部分166减小流动扰动，使得流体不会轻易流入孔洞142和144，同时，通过变化抑制部分168减小来自由于脉动流等引起的流动变化的扰动，以进一步抑制流体流入孔洞142和144。然后，流体进入超声波传播路径146。变化抑制部分168可以是具有大的孔径比的网状构件、泡沫(foamed)构件、多微孔(microporous)板、非纺织(non-woven)织物(fabric)等，其可被提供用于获得沿流动方向的小的厚度。因此，可以通过变化抑制部分168来减小压力损失(pressure loss)，由此能够在不会增大压力损失的前提下减小沿测量流动路径的流动中的变化。此外，可以减小流动速度较高的区域中的流动的变化，以抑制超声波传播时间的变化，由此能够增大流速或流动速度测量的上限值，并进一步提高测量精度。
接下来，在下游超声换能器138之前敞开的孔洞144中(由于孔洞144在关于测量流动路径具有锐角的方向上延伸，此处容易出现涡流)，沿着测量流动路径132的测量流动路径面160提供了具有多个超声透射孔158的孔洞密封部分156(诸如网状物)，该超声透射孔158能够使超声波从其中透过，以便使第二流入抑制器152调整的流与测量流动路径面160共面，从而不会干扰该流动。因此，能够进一步增强抑制待测量流体流入下游孔洞144的效果，并明显减小超声波传播路径146中的涡流或流动扰动。另一方面，对于上游孔洞142，通过流动偏转器162以孔洞142上游侧附近和之上设置的凸出的形式来形成第一流入抑制器148，以进一步减小流体流入孔洞142，如图12中的箭头所示，从而减小诸如涡流的流动扰动并稳定该流动。由于上游孔洞142在关于测量流动路径132具有钝角的方向上延伸，所以任何涡流的强度小于下游孔洞144的涡流的强度。因此，其不利影响较小，而且可能不需要提供第一流入抑制器148。然而，通过提供针对上游孔洞142的第一流入抑制器148，可以进一步稳定该流动。此外，第一流入抑制器148可以和流动路径壁134整体地形成，以简化结构并降低成本。
因此，沿着超声波传播路径146在超声换能器136和138之间发射和接收超声波，此处的流动是稳定的。因此，可以提高超声接收水平，由此实现高精度的流动速度测量，并减小由于流动中的变化而引起的超声波的衰减，从而增大流速测量的上限值。
此外，由于可以通过对流动进行稳定而提高超声接收水平，所以能够减小超声波的发射功耗。另外，当仅针对下游孔洞144而提供孔洞密封部分156，则能够减小超声波通过孔洞密封部分156的衰减量，并通过减小用于超声换能器136和138的驱动功率输入而减小功耗。
RFID标签供电以及数据采集和存储
本发明的逆渗透设备和***的优选实施例包括RFID标签。RFID标签在现有技术中是公知的，并且在美国专利No.5,461,385；5,528,222；以及6,525,648中有所披露，将其全体一并引用在此。
在一个实施例中，来自被激活的RFID标签的能量为流量和电导率测量设备供电。在优选实施例中，该测量设备优选地适用于采集数据并将该数据传送到RFID标签或其他数据获取设备。优选地，该测量设备包括被配置成对从该测量设备的测量所收集的数据进行处理的计算设备。优选地，该测量设备可以借助于信号转发器(transponder)把数据直接发送到获取设备。在其他优选实施例中，测量设备可以发送所采集的数据，和/或将所采集的数据存储在其相应的RFID标签内。优选地，可以立即地或是在稍后时间从RFID标签获取信息。
本发明的优选实施例允许通过提供远程***来周期性地监测逆渗透过滤设备和***，该远程***包括射频识别(RFID)标签，该标签与被配置成与RFID标签进行通信的远程数据采集和传送设备特定地和周期性地通信，该远程数据采集和传送设备例如是流量计或电导率计。在一个实施例中，每一个特定的RFID标签与特定的远程数据采集和传送设备相关联。当RFID标签从该设备接收信号时，特定的RFID标签把相关联的远程数据采集和传送设备的状态从零功率状态改变为操作状态。这样，远程电源的有限的功率容量用于数据采集和传送设备与管理员之间的数据采集和传送，并且不会用于待机(standby)或非数据采集和传送操作的周期性供电。
在本发明的优选实施例中，尽管可以随时间向多个远程***发送多个RFID信号，每一个远程***均优选地包括RFID标签，每一个远程***不总是需要测量数据，因此，RFID信号可能很少到达特定的RFID标签。就是说，发送该RFID信号以请求与和该特定RFID标签相关联的特定的远程数据采集和传送设备进行数据传送操作。此外，在该特定的远程数据采集和传送设备的操作(即数据传送)状态结束时，该数据采集和传送设备的状态回到零功率状态。优选地，每一个RFID标签是无源束流供电(beam-powered)标签。作为例如如下因素的结果：(1)零功率状态，(2)RFID信号的特异性和周期性，(3)回到零功率状态，以及(4)使用特定选择的无源光供电RFID标签，从时间的立场上看，零功率状态是主要状态，从而对于大量的时段来说，不会从远程电源的有限的功率容量吸取功率。
本发明的另一方面是提供具有可访问特定远程数据获取设备的无线局域网(WLAN)的远程***，用于和请求与该特定远程数据采集和传送设备进行数据传送操作的管理员进行通信。通过WLAN实现数据传送，并且能够与特定的远程数据采集和传送设备进行单向数据传送或双向数据传送。在任何情况下，数据传送可以在管理员以及特定的远程数据采集和传送设备之间进行，或在特定的远程数据采集和传送设备以及由管理员提供服务的另一远程单元之间进行，该远程单元例如是监测或提供所传送的数据的***。
另外，本发明的一方面包括一种与远程区域进行周期性数据传送的方法。该方法可以包括如下操作：在该远程区域中提供多个单独的数据采集和传送单元。每一个远程数据采集和传送单元通常处于零功率(关闭)状态，并且具有用于操作的操作(开启)状态。仅在期望和与唯一的RFID信号相对应的特定一个数据采集和传送单元进行数据传送的分离的特定时刻，才会向该远程区域周期性地发送这个唯一的RFID信号。因此，每一个唯一的单独的RFID信号被设计为仅识别被选择的一个特定的远程数据采集和传送单元。响应于这个唯一的RFID信号，选择(例如识别)该特定单元，然后使其处于操作状态。在操作状态下，与所选择的数据采集和传送单元进行数据传送。在另一实施例中，可以从所有RFID标签获得响应。例如，可以在***重启后获得该响应。
在该方面的优选实施例中，如图13所示，数据获取设备177通过天线180周期性地向可能存在一个远程***182的远程位置发送射频识别(RFID)信号178。在图13的典型实施例中，示出了多个远程***182。
在一个实施例中，数据获取设备177包括计算设备；例如与IBM、Macintosh或Linux/Unix兼容的个人计算机。在另一实施例中，数据获取设备包括手持计算设备。在一个实施例中，典型的数据获取设备177包括中央处理单元(“CPU”)，其可以包括常规的微处理器。数据获取设备还可以包括存储器，例如用于临时存储信息的随机存取存储器(“RAM”)，以及用于永久存储信息的只读存储器(“ROM”)；以及大容量存储设备，例如硬盘驱动器、磁盘或光介质存储设备。典型的数据获取设备177可以包括一个或更多个商业上可用的输入/输出(I/O)设备，例如键盘、鼠标、触摸板、和打印机。在一个实施例中，I/O设备包括显示设备，例如监视器，其允许以可视的方式把数据呈现给用户。更具体地，该显示设备提供了例如图形用户接口的呈现、应用软件数据以及多媒体呈现。数据获取设备177还可以包括一个或更多个多媒体设备，例如扬声器、监视器、视频卡、图形加速器、游戏控制器等。
数据获取设备177的计算设备一般可以由操作***软件来控制和协调，例如Windows 95，98，NT，2000，XP或其他兼容的操作***。在Macintosh***中，操作***可以是任何可用的操作***，例如MacOS X。特别地，常规的操作***控制并调度用于执行的计算机进程，执行存储器管理，提供文件***、网络连接和I/O服务，并提供用户接口，例如图形用户接口(“GUI”)。
在图13的典型实施例中，每一个远程***182通过天线192来接收唯一的RFID信号178。然而，仅有一个被选择的特定远程***182被唯一信号178识别，并被该信号178赋予RF能量。来自信号178的能量用于把特定远程***182的状态从正常的零功率(或关闭)状态改变为操作(或开启)状态。在操作状态下，由该信号识别的被选择的特定远程***182开始数据传送，例如这可以从远程***182的天线192到数据获取设备177的数据传送RF信号184的形式而进行。
如图14A和14B所示，在包括数据获取设备177和至少一个远程***182的其他实施例中，数据获取设备177包括用于向远程***182发送唯一的RFID信号178的RFID发射机/接收机186。RF发射机/接收机186还从被选择的远程***182接收数据传送信号184。数据获取设备177可以直接使用数据传送信号184所传送的数据，或可以适当地把该数据分发到其他设备。
在另一实施例中，如图14A所示，每一个***182包括射频识别(RFID)转发器(或标签)188。与特定标签188相关联，远程***182还包括受控设备190，例如电子电路、电导率计或流体流量计。对受控设备的参考表示：受控设备190的状态由相关联的标签188来控制。在本发明的优选实施例中，受控设备190是远程数据传送设备190D。远程***182使用天线192，该天线可以包括一个或更多个接收和发射元件，可接收输入的RFID信号178并发射输出的数据传送信号184。输入的RFID信号178和输出的数据传送信号184可具有相同的频率。
在另一实施例中，如图14B中所示，数据获取设备177可以包括单独的RF发射机194，该发射机194具有单独的发射机天线180T。单独的RF接收机196配备有不同的接收机天线180R。这样，输入的RF信号178可以具有一个频率，例如900Mhz，而输出的数据传送信号184可以具有不同的频率，例如2.45GHz。
RF接收机196可表示可以远离数据获取设备177和远程***182的位置处的数据的用户。例如，RF接收机196可以是通过调制解调器(未示出)与RF发射机194通信以请求来自特定一个远程***182的数据传输的请求台(station)。RF发射机194还可以请求传送特定数据而不指定哪个远程***182存储该特定数据。备选地，RF发射机194可以作为用于数据存储设备的控制器。在后者的示例中，作为控制器的发射机194将指定哪些远程***182当前会存储所请求的数据，并发送适当编码的唯一的RFID信号178，以识别具有所请求的数据的特定远程***182。
如图14C所示，受控设备190主要存在于零功率状态，也被称作“关闭”状态。在这个状态下，图14C中示出为状态1，受控设备190不使用功率(即“零”功率)。受控设备190还具有操作状态2或“开启”状态。例如当受控设备190是远程数据传送设备190D时，而且例如该远程数据传送设备190D可移动时，该远程数据传送设备190D处于零功率状态1的时段远超过该远程数据传送设备190处于操作状态2的时段。例如，典型地，每天使用远程数据传送设备190D进行两次数据传送。例如，假定必须传送2兆字节的数据，每一次数据传送可持续30秒。因此，在每一天中，远程数据传送设备190D将在零功率状态中停留23小时59分钟，而仅在操作状态停留1分钟。可以理解，示范性的待传送的2兆字节数据到目前为止超过了典型的RFID标签188的数据存储容量。因此，如果待传送的数据量远小于2兆字节，那么远程数据传送设备每天在操作状态中停留的时间将会远小于1分钟。
受控设备190在一天中所使用的累积功率是基于仅在操作状态下使用的功率。在现有技术中，所使用的累积功率包括操作状态所需的功率加上用于待机操作的大得多的功率量。因此，用于轮询和待机示例中的总功率所多出的是轮询和待机功能所需的大量功率。如下文所述，远程***182中的所有功率可以用于向操作状态2下的受控设备190供电。消除用于轮询和待机功能的功率消除了“浪费的”功率的使用，从而极大地提高了远程***182处可用的有限数量的功率的使用效率。
在本发明的另一优选实施例中，RFID标签拥有可再充电电池，该电池可用于向RFID标签和/或测量设备供电。美国专利No.6,944,424中披露了一种具有组合的电池和无源电源(passive powersource)的RFID标签，将其全体一并引用在此。
本发明的一个优选实施例包括由内部电池供电以及由质询(interrogating)RF场无源地供电的RFID标签。结果，该RFID标签可以在内部电池已经耗尽之后被无源地供电。另外，优选地，可再充电电池可以向数据采集和传送设备(例如流量计和电导率计)供电。
更具体地，RFID标签的实施例包括提供RFID功能的电子电路，以及耦合到该电子电路以向其提供操作电压的能量存储设备。电池可操作地耦合到该能量存储设备，以对该能量存储设备进行充电。从质询RF场导出的已整流的(rectified)RF电源也可操作地耦合到该能量存储设备，以对该能量存储设备进行充电。已整流的RF电源和电池彼此电气分离。在缺少RF质询场且电池具有剩余容量的情况下，能量存储设备保持由该电池进行充电。在电池已经耗尽后，该能量存储设备通过RF质询场的存在而被充电。
在优选实施例中，如图15所示，用于RFID标签的双功率模式电路198包括RF源200、能量存储电容器202、第一二极管204、第二二极管206以及电池208。RF源200由通过RFID标签的RF前端(未示出)整流的、由RFID读取器发射的质询RF场来提供。能量存储电容器202作为用于RFID标签中余下的电路(未示出)的电压源，并且在分离且各自的充电电路中耦合到RF源200和电池208。更具体地，第一充电电路包括RF源200、第一二极管204和能量存储电容器202。第一二极管以正向偏压的形式耦合在RF源200和能量存储电容器202之间，从而来自RF源200的电流流到能量存储电容器202，而不是反向。第二充电电路包括电池208、第二二极管206和能量存储电容器202。第二二极管以正向偏压的形式耦合在电池208和能量存储电容器202之间，从而来自电池208的电流流到能量存储电容器202，而不是反向。在本发明的优选实施例中，第一和第二二极管204和206由Schottky二极管来提供。
应当理解的是，两个充电电路彼此完全不同(disparate)，而且在RF源200和电池208之间不存在耦合。来自RF源200的电流将不会流到电池208，而且来自电池208的电流不会流到RF源200。因此，能量存储电容器202被RF源200和电池208两者来充电。在缺少RF质询场的情况下，RFID标签将保持由电池208来供电，该电池208使能量存储电容器202维持在充电状态。当电池208耗尽时，RFID标签将会由RF质询场的存在而被无源地供电。
本发明的其他实施例包括由磁能或电磁能、或是本领域的技术人员已知的其他形式的能量来供电的测量设备。
尽管上文描述包含许多特定情况，但这不应被解释为限制本发明的范围，而仅提供了对一些当前的优选实施例的说明。类似地，在不背离本发明的精神或范围的前提下，可以设想本发明的其他实施例。权利要求包括落入权利要求的含义和范围内的对这里披露的本发明的所有添加、删除和修改。

Claims (22)

1.一种用于维护膜过滤设备阵列的方法，所述膜过滤设备用于对流体进行过滤以获得透过液的逆渗透***，所述方法包括：
测量通过多个所述膜过滤设备中的每一个的透过液的电导率和流量的值；
把与在每一个膜过滤设备处测量的值有关的信息传送到安装在每一个膜过滤设备上的RFID标签；
从所述RFID标签远程地接收所述信息；
根据所述测量值，计算针对每一个膜过滤设备的归一化的总溶解固体透过百分数，以监测逆渗透***；以及
当所计算的百分数明显偏离预加载的数据时，向操作员发送错误消息以指示应当更换所述膜过滤设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述归一化的总溶解固体透过百分数是归一化的盐透过百分数。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述监测步骤中采用膜过滤设备的生产日期进行加权。
4.一种用于过滤流体以获得透过液的逆渗透***，包括：
压力管；
膜过滤设备，被封入所述压力管，并包括透过液管和射频识别(RFID)标签，所述射频识别标签被配置用于存储数据以及发送所述数据；
电导率测量设备，被布置在所述透过液管内，并且被配置成对透过液的电导率数据进行测量，并将所述电导率数据传送到所述RFID标签；
透过液流量测量设备，被布置在所述透过液管内，并且被配置成对透过液的流量数据进行测量，并将所述透过液流量数据传送到所述射频识别标签；以及
数据获取设备，被配置成接收所述射频识别标签发送的透过液电导率数据和透过液流量数据，并根据所述数据来计算针对每一个膜过滤设备的归一化的总溶解固体透过百分数。
5.根据权利要求4所述的***，其中，所述透过液流量测量设备是流体流量计。
6.根据权利要求5所述的***，其中，所述流体流量计是电磁流量计。
7.根据权利要求5所述的***，其中，所述流体流量计包括可旋转构件。
8.根据权利要求5所述的***，其中，所述流体流量计包括应变仪。
9.根据权利要求5所述的***，其中，所述流体流量计包括超声流量计。
10.根据权利要求4所述的***，其中，所述电导率测量设备包括电极。
11.根据权利要求4所述的***，其中，所述电导率测量设备包括无电极设备。
12.根据权利要求4所述的***，其中，所述电导率测量设备和所述透过液流量测量设备中至少一项由所述射频识别标签来供电。
13.根据权利要求4所述的***，其中，所述电导率测量设备和所述透过液流量测量设备中至少一项由电池来供电。
14.根据权利要求13所述的***，其中，所述电池是可再充电的。
15.根据权利要求14所述的***，其中，所述电池被所述射频识别标签再充电。
16.根据权利要求4所述的***，其中，所述电导率测量设备和所述透过液流量测量设备中至少一项由外部激活的射频能量源来供电。
17.根据权利要求4所述的***，其中，所述膜过滤设备是螺旋卷绕膜过滤设备。
18.根据权利要求4所述的***，其中，所述射频识别标签存储所测量的透过液电导率数据和透过液流量数据。
19.根据权利要求4所述的***，其中，所述归一化的总溶解固体透过百分数是归一化的盐透过百分数。
20.根据权利要求4所述的***，其中，所述射频识别标签被配置成存储与所述膜过滤设备有关的预加载值。
21.根据权利要求4所述的***，其中，所述射频识别标签被配置用于存储预加载值，所述预加载值从批量编号、生产数据、运送数据以及膜过滤设备的初始性能数据中选择。
22.根据权利要求21所述的***，其中，通过与所述射频识别标签的通信，把所述预加载值和所测量的电导率和透过液流量数据传送到所述数据获取设备，而且所述数据获取设备被配置成使用所述预加载值以及透过液电导率数据和透过液流量数据来计算归一化的总溶解固体透过百分数。
CN2006800412819A 2005-09-07 2006-09-07 具有rfid标签供电的流量计和电导率计的逆渗透过滤设备 Expired - Fee Related CN101389389B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US71498205P 2005-09-07 2005-09-07
US60/714,982 2005-09-07
PCT/US2006/034905 WO2007030647A2 (en) 2005-09-07 2006-09-07 Reverse osmosis filtration devices with rfid tag-powered flow and conductivity meters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101389389A CN101389389A (zh) 2009-03-18
CN101389389B true CN101389389B (zh) 2012-10-24

Family

ID=37836478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006800412819A Expired - Fee Related CN101389389B (zh) 2005-09-07 2006-09-07 具有rfid标签供电的流量计和电导率计的逆渗透过滤设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8617397B2 (zh)
EP (1) EP1937386B1 (zh)
JP (1) JP5225088B2 (zh)
CN (1) CN101389389B (zh)
ES (1) ES2452480T3 (zh)
WO (1) WO2007030647A2 (zh)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5225088B2 (ja) 2005-09-07 2013-07-03 ハイドラノーティックス Ｒｆｉｄタグによって電力を供給される流量計及び導電度計を有する逆浸透濾過装置
WO2007108977A2 (en) * 2006-03-13 2007-09-27 Hydranautics Device for measuring permeate flow and permeate conductivity of individual reverse osmosis membrane elements
AU2008339450B2 (en) * 2007-12-17 2012-06-07 Nitto Denko Corporation Spiral film element, spiral film-filtration device having the film element, and film-filtration device managing system and film-filtration device managing method using the device
WO2009078413A1 (ja) * 2007-12-17 2009-06-25 Nitto Denko Corporation スパイラル型膜エレメント及びこれを備えたスパイラル型膜濾過装置
JP5578783B2 (ja) * 2007-12-17 2014-08-27 日東電工株式会社 スパイラル型膜濾過装置及び取付部材、並びに、これを用いた膜濾過装置管理システム及び膜濾過装置管理方法
JP5107020B2 (ja) * 2007-12-26 2012-12-26 日東電工株式会社 スパイラル型膜モジュール及びこれを用いた膜濾過装置
EP2583947B1 (en) * 2008-01-10 2019-01-16 I.D.E. Technologies Ltd. Reverse osmosis desalination installation comprising sensors and method for monitoring the fluid passing through the membranes
AU2013201514B2 (en) * 2008-01-10 2014-02-13 I.D.E. Technologies Ltd. Desalination system and elements thereof
EP2295134A4 (en) 2008-06-06 2012-08-08 Nitto Denko Corp MEMBRANE FILTRATION EQUIPMENT MANAGEMENT SYSTEM, MEMBRANE FILTRATION EQUIPMENT FOR USE THEREOF, AND METHOD FOR MANAGING MEMBRANE FILTRATION EQUIPMENT
ES2370426B1 (es) * 2009-02-26 2012-10-22 Acciona Agua, S.A.U. Aparato de medicion de caudal para contenedor de presión con membranas de permeado
DE202009010202U1 (de) * 2009-07-17 2009-11-12 Hydac Filtertechnik Gmbh Messvorrichtung sowie Verkaufsset nebst Handgerät zur Bestimmung der elektrischen Spannung eines strömenden Fluids
US9138668B2 (en) * 2010-02-19 2015-09-22 Daniel J. Simpson Dewatering of drilling mud using a filter press
US8808539B2 (en) * 2010-05-24 2014-08-19 Saudi Arabian Oil Company Integrated system for monitoring permeate quality in water treatment facilities
RU2596863C2 (ru) 2010-08-03 2016-09-10 ГОУЭНС Ли Электромагнитный расходомер
US8579872B2 (en) * 2010-10-27 2013-11-12 Kci Licensing, Inc. Reduced-pressure systems, dressings, and methods employing a wireless pump
DE102010060465A1 (de) * 2010-11-09 2012-05-10 Harald Riegel Verfahren zur Kalibrierung einer Leitfähigkeitsmesszelle
JP2012176372A (ja) * 2011-02-28 2012-09-13 Nitto Denko Corp 連結部材および分離膜モジュール
JP2012176370A (ja) * 2011-02-28 2012-09-13 Nitto Denko Corp 連結部材および分離膜モジュール
JP5628709B2 (ja) * 2011-02-28 2014-11-19 日東電工株式会社 分離膜モジュール
US9709429B2 (en) * 2012-12-21 2017-07-18 General Electric Company MEMS based membrane sensor system and method of use
WO2014117000A2 (en) * 2013-01-24 2014-07-31 Nxstage Medical, Inc. Water treatment systems, devices, and methods for fluid preparation
US20140305524A1 (en) * 2013-04-10 2014-10-16 Craig Heizer Thermal Insulation Having An RFID Device
US11105668B2 (en) 2013-09-17 2021-08-31 Sensia Llc Smart measurement system
US11262215B2 (en) 2013-09-17 2022-03-01 Sensia Llc Smart measurement system
MX2016004157A (es) * 2013-10-16 2017-01-26 Univ Marquette Sensor inalambrico pasivo.
US9387426B2 (en) 2013-11-18 2016-07-12 Bha Altair, Llc Systems and methods for managing turbine intake filters
TWI509226B (zh) * 2014-08-13 2015-11-21 Finetek Co Ltd 具有變頻式液體導電度量測之電磁式流量計
US10286343B2 (en) 2016-10-28 2019-05-14 Pall Corporation Filter including RFID tag
WO2018136077A1 (en) * 2017-01-20 2018-07-26 Trevi Systems Inc. Osmotic pressure assisted reverse osmosis membrane and module
EP3606647B1 (en) 2017-04-05 2021-08-25 DDP Specialty Electronic Materials US, LLC Spiral wound module assembly including integrated pressure monitoring
WO2019022864A1 (en) 2017-07-27 2019-01-31 Dow Global Technologies Llc SPIRAL-WOUND MEMBRANE MODULE COMPRISING AN INTEGRATED DIFFERENTIAL PRESSURE MONITORING
CN107976221A (zh) * 2017-12-05 2018-05-01 山东思达特测控设备有限公司 一种配套as超声波流量计的低功耗远传模块
US11214500B2 (en) 2018-01-15 2022-01-04 Ddp Specialty Electronic Materials Us, Llc Spiral wound assembly with integrated flow restrictor and sensor
RU2671358C1 (ru) * 2018-03-22 2018-10-30 ДВТ Дойче Вассертехнологиен ГмбХ Система обратноосмотического фильтрования, измерительный блок и способ получения данных о состоянии системы обратноосмотического фильтрования
DE102018113786A1 (de) * 2018-06-08 2019-12-12 Vat Holding Ag Waferübergabeeinheit und Waferübergabesystem
EP4335536A1 (en) 2019-01-29 2024-03-13 DDP Specialty Electronic Materials US, LLC Measurement of pressure differences within a vessel of spiral wound membrane modules
EP3699923A1 (de) * 2019-02-20 2020-08-26 Fresenius Medical Care Deutschland GmbH Absicherungsmechanismus fuer den betrieb von medizinischen geraeten unter verwendung von verbrauchsgegenstaenden im umfeld einer dialyse
DE102019107904B3 (de) * 2019-03-27 2020-08-13 Krohne Messtechnik Gmbh Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät mit Leitfähigkeitsmesseinrichtung und Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchflussmessgerätes mit Leitfähigkeitsmesseinrichtung
US11576300B2 (en) * 2020-02-12 2023-02-14 Vaderstad Llc Operator speed guidance for an agricultural product application system
WO2022026156A1 (en) 2020-07-30 2022-02-03 Ddp Specialty Electronic Materials Us, Llc Spiral wound membrane modules with sensor and transmitter
CN113237237A (zh) * 2021-04-27 2021-08-10 华帝股份有限公司 一种前置过滤器阻垢剂更换提醒方法及热水器
SI26349A (sl) 2022-04-11 2023-10-30 Instrumentation Technologies, D.O.O. Postopek za merjenje različnih parametrov fluida in naprava za izvedbo postopka
US20240167860A1 (en) * 2022-11-23 2024-05-23 Itron, Inc. Capacitive electrical conductivity sensor integrated in a water meter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1232718A (zh) * 1998-03-20 1999-10-27 东丽株式会社 流体分离单元装置
US6609070B1 (en) * 1998-06-19 2003-08-19 Rodi Systems Corp Fluid treatment apparatus
US20040112529A1 (en) * 2002-10-09 2004-06-17 Cellectricon Ab Methods for interfacing macroscale components to microscale devices
US20050060974A1 (en) * 2003-09-15 2005-03-24 Palmerton Christopher A. Operating room smoke evacuator with integrated vacuum motor and filter
WO2005068042A1 (de) * 2004-01-15 2005-07-28 A.L.P. Technology Ag Verfahren zur herstellung eines chemischen reaktionsprodukts mittels festbettreaktor

Family Cites Families (82)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2701645A (en) * 1949-06-03 1955-02-08 Ciba Ltd Filter press cock
US3417870A (en) * 1965-03-22 1968-12-24 Gulf General Atomic Inc Reverse osmosis purification apparatus
US3554378A (en) * 1968-06-28 1971-01-12 North American Rockwell Reverse osmosis module having spirally wrapped reverse osmosis membrane fabric
US4142414A (en) * 1977-10-06 1979-03-06 Renal Systems, Inc. Ultrasonic flow meter
US4188817A (en) * 1978-10-04 1980-02-19 Standard Oil Company (Indiana) Method for detecting membrane leakage
US4235723A (en) * 1979-05-15 1980-11-25 Hydranautics Reverse osmosis membrane module
US4409849A (en) * 1982-02-10 1983-10-18 Abcor, Inc. Probe for collecting test permeate from a multiple-membrane module
US4489616A (en) * 1983-05-16 1984-12-25 Priddy Jerry L Digital fluid flow meter
US4496461A (en) * 1983-06-17 1985-01-29 Amf Incorporated Chromatography column
DE3321823C1 (de) * 1983-06-18 1985-01-31 Uranit GmbH, 5170 Jülich Verfahren zur stufenlosen Einstellung der U235-Konzentration einer schweren Fraktion fuer den Betrieb von Gaszentrifugenkaskaden zur Trennung der Uranisotope und Kaskade zur Durchfuehrung der Verfahren
FR2575831B1 (fr) 1985-01-10 1987-03-20 Orleans Universite Procede et capteur de mesure perfectionnes, bases sur l'utilisation d'un thermocouple
US4855058A (en) * 1986-06-24 1989-08-08 Hydranautics High recovery spiral wound membrane element
US4708791A (en) * 1986-12-04 1987-11-24 Pjd Associates Inc. Water quality monitor
DE3740249C1 (de) 1987-11-27 1988-11-10 Sartorius Gmbh Filterwickelmodul
US5087883A (en) * 1990-09-10 1992-02-11 Mr. Coffee, Inc. Differential conductivity meter for fluids and products containing such meters
US5108604A (en) * 1991-08-23 1992-04-28 Desalination Systems, Inc. Semipermeable membrane cartridge and method of making
US5300875A (en) * 1992-06-08 1994-04-05 Micron Technology, Inc. Passive (non-contact) recharging of secondary battery cell(s) powering RFID transponder tags
JP2789404B2 (ja) 1992-06-15 1998-08-20 株式会社ササクラ 逆浸透膜交換率設定方法及び装置
JP2986629B2 (ja) 1992-10-02 1999-12-06 オルガノ株式会社 逆浸透膜装置における逆浸透膜交換方法
NL9300554A (nl) * 1993-03-29 1994-10-17 Doctro A V V Samenstel van filterinrichting en een vervangbaar filter; alsmede filterinrichting en filter voor toepassing daarin.
DE69409736T2 (de) * 1993-08-30 1998-10-01 Millipore Invest Holdings Prüfung der Unversehrtheit poröser Strukturen mittels Schallemission
US5461385A (en) * 1994-04-29 1995-10-24 Hughes Identification Devices, Inc. RF/ID transponder system employing multiple transponders and a sensor switch
US5528222A (en) * 1994-09-09 1996-06-18 International Business Machines Corporation Radio frequency circuit and memory in thin flexible package
CA2180488A1 (en) 1995-07-11 1997-01-12 Roger Edward Page Filters
JP3672632B2 (ja) 1995-08-14 2005-07-20 日新製鋼株式会社 溶融スラグの温度，電気伝導度同時測定用消耗型プローブ及び溶融スラグの温度，電気伝導度同時測定方法
US6040773A (en) * 1995-10-11 2000-03-21 Motorola, Inc. Radio frequency identification tag arranged for magnetically storing tag state information
US5883582A (en) 1997-02-07 1999-03-16 Checkpoint Systems, Inc. Anticollision protocol for reading multiple RFID tags
US6186140B1 (en) 1997-03-14 2001-02-13 3M Innovative Properties Company Respiratory filter element having a storage device for keeping track of filter usage and a system for use therewith
US5876610A (en) * 1997-03-19 1999-03-02 Clack Corporation Method and apparatus for monitoring liquid flow through an enclosed stream
JPH1166484A (ja) 1997-08-08 1999-03-09 Kubota Corp マンホール蓋アンテナ装置及び通信システム
JPH1161867A (ja) * 1997-08-08 1999-03-05 Kubota Corp 無線通信用マンホール蓋
US5905197A (en) * 1998-01-22 1999-05-18 Hydranautics, Inc. Membrane sampling device
DE69909507T2 (de) * 1998-12-03 2004-06-09 Psi Global Ltd., Bowburn Verdichter oder vakuumpumpe, die einen fluidfilter mit verborgener maschinenlesbarer identifizierung anwendet
GB9826671D0 (en) 1998-12-03 1999-01-27 Process Scient Innovations Filters and active devices
NL1010941C2 (nl) 1998-12-31 2000-07-03 Fairey Arlon Bv Filter, in het bijzonder vloeistoffilter, voorzien van een filterelement met identificatielabel.
AR022299A1 (es) 1999-01-29 2002-09-04 Sensormatic Electronics Corp Manejo de produccion y operaciones utilizando etiquetas rfid de lectura/escritura
US6617963B1 (en) * 1999-02-26 2003-09-09 Sri International Event-recording devices with identification codes
US6806808B1 (en) 1999-02-26 2004-10-19 Sri International Wireless event-recording device with identification codes
US6720866B1 (en) * 1999-03-30 2004-04-13 Microchip Technology Incorporated Radio frequency identification tag device with sensor input
US6169483B1 (en) 1999-05-04 2001-01-02 Sensormatic Electronics Corporation Self-checkout/self-check-in RFID and electronics article surveillance system
WO2001026768A2 (en) * 1999-10-12 2001-04-19 Pitts M Michael Jr Electrostatic enhancement for membrane-separation systems
US6324898B1 (en) * 1999-12-21 2001-12-04 Zenon Environmental Inc. Method and apparatus for testing the integrity of filtering membranes
FR2809636B1 (fr) * 2000-06-02 2003-01-24 Vivendi Procede de controle de l'integrite d'un module, ou d'un systeme de modules, de nanofiltration ou d'osmose inverse
JP2002150241A (ja) 2000-07-11 2002-05-24 Nippon Information System:Kk Ｉｔシステム
AU8321601A (en) 2000-08-11 2002-02-25 Escort Memory Systems Rfid tag assembly and system
US6253625B1 (en) * 2000-10-13 2001-07-03 Predator Systems, Inc. Target flow meters with immersed strain gauges
US6428683B1 (en) * 2000-12-15 2002-08-06 United Technologies Corporation Feedback controlled airfoil stripping system with integrated water management and acid recycling system
US6989750B2 (en) * 2001-02-12 2006-01-24 Symbol Technologies, Inc. Radio frequency identification architecture
DE20104481U1 (de) 2001-03-15 2001-06-13 Ultrafilter Internat Ag Druckluftfilter
US6607501B2 (en) * 2001-05-14 2003-08-19 Reynolds G. Gorsuch Process and apparatus for utilization of in vivo extracted plasma with tissue engineering devices, bioreactors, artificial organs, and cell therapy applications
US7462852B2 (en) * 2001-12-17 2008-12-09 Tecomet, Inc. Devices, methods, and systems involving cast collimators
US6879876B2 (en) * 2001-06-13 2005-04-12 Advanced Technology Materials, Inc. Liquid handling system with electronic information storage
US6944424B2 (en) * 2001-07-23 2005-09-13 Intermec Ip Corp. RFID tag having combined battery and passive power source
US6549176B2 (en) * 2001-08-15 2003-04-15 Moore North America, Inc. RFID tag having integral electrical bridge and method of assembling the same
US6628107B1 (en) * 2001-10-31 2003-09-30 Symbol Technologies, Inc. Power management for a portable electronic device
KR100354613B1 (ko) * 2001-11-06 2002-10-11 박헌휘 교체 가능한 침지형 중공사막 모듈
DE10160429B4 (de) 2001-12-08 2008-05-08 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Filter mit einem elektronischen Speicherelement
DE10254599A1 (de) 2001-12-12 2003-06-18 Merck Patent Gmbh Chromatographie-Säule mit Informationsträger
US7638042B2 (en) * 2002-02-15 2009-12-29 3M Innovative Properties Company System for monitoring the performance of fluid treatment cartridges
US6821428B1 (en) * 2002-03-28 2004-11-23 Nalco Company Method of monitoring membrane separation processes
US6730227B2 (en) * 2002-03-28 2004-05-04 Nalco Company Method of monitoring membrane separation processes
JP4129369B2 (ja) * 2002-04-30 2008-08-06 株式会社エリート Ｒｆｉｄタグを利用した流量計の検針方法及び検針システム
US7513996B2 (en) * 2002-08-12 2009-04-07 Ge Osmonics, Inc. Residential reverse osmosis system
WO2005068043A1 (en) * 2004-01-07 2005-07-28 Nxstage Medical, Inc. Filtration system for preparation of fluids for medical applications
KR20050107798A (ko) * 2003-03-14 2005-11-15 제논 인바이런멘탈 인코포레이티드 내부 스테이지화된 나선형 권취 모듈을 갖는 연수용나노여과 시스템
JP2005135227A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Maezawa Ind Inc バルブ情報管理装置
JP4513319B2 (ja) 2003-12-12 2010-07-28 株式会社寺岡精工 浄水装置
US20070272628A1 (en) * 2004-02-25 2007-11-29 Mickols William E Apparatus for Treating Solutions of High Osmotic Strength
US7481917B2 (en) 2004-03-05 2009-01-27 Hydranautics Filtration devices with embedded radio frequency identification (RFID) tags
JP4996812B2 (ja) 2004-03-31 2012-08-08 三浦工業株式会社 給水装置
US6971274B2 (en) * 2004-04-02 2005-12-06 Sierra Instruments, Inc. Immersible thermal mass flow meter
ES2389171T3 (es) * 2004-08-31 2012-10-23 Dow Global Technologies Llc Método de ensayo de módulos de separación de membrana
US7228726B2 (en) * 2004-09-23 2007-06-12 Lawrence Kates System and method for utility metering and leak detection
US20060130663A1 (en) * 2004-12-20 2006-06-22 General Electric Company System and method of air quality control for air-conditioning devices
ATE485061T1 (de) 2005-01-07 2010-11-15 Nxstage Medical Inc Filterungssystem zur herstellung von flüssigkeiten für medizinische anwendungen
JP2006195809A (ja) 2005-01-14 2006-07-27 Hitachi Ltd 計測システム
US7616117B2 (en) * 2005-07-19 2009-11-10 Rockwell Automation Technologies, Inc. Reconciliation mechanism using RFID and sensors
JP5225088B2 (ja) 2005-09-07 2013-07-03 ハイドラノーティックス Ｒｆｉｄタグによって電力を供給される流量計及び導電度計を有する逆浸透濾過装置
WO2007108977A2 (en) 2006-03-13 2007-09-27 Hydranautics Device for measuring permeate flow and permeate conductivity of individual reverse osmosis membrane elements
US8007568B2 (en) * 2006-04-12 2011-08-30 Millipore Corporation Filter with memory, communication and pressure sensor
JP2008049250A (ja) 2006-08-24 2008-03-06 Hitachi Ltd ろ過膜破損検出システム及び膜式ろ過装置
JP4415982B2 (ja) 2006-09-28 2010-02-17 株式会社日立製作所 膜ろ過モジュール及び膜ろ過運転装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1232718A (zh) * 1998-03-20 1999-10-27 东丽株式会社 流体分离单元装置
US6609070B1 (en) * 1998-06-19 2003-08-19 Rodi Systems Corp Fluid treatment apparatus
US20040112529A1 (en) * 2002-10-09 2004-06-17 Cellectricon Ab Methods for interfacing macroscale components to microscale devices
US20050060974A1 (en) * 2003-09-15 2005-03-24 Palmerton Christopher A. Operating room smoke evacuator with integrated vacuum motor and filter
WO2005068042A1 (de) * 2004-01-15 2005-07-28 A.L.P. Technology Ag Verfahren zur herstellung eines chemischen reaktionsprodukts mittels festbettreaktor

Also Published As

Publication number Publication date
US20080296208A1 (en) 2008-12-04
EP1937386A4 (en) 2010-04-07
CN101389389A (zh) 2009-03-18
JP5225088B2 (ja) 2013-07-03
WO2007030647A3 (en) 2007-05-18
EP1937386A2 (en) 2008-07-02
ES2452480T3 (es) 2014-04-01
US8617397B2 (en) 2013-12-31
WO2007030647A2 (en) 2007-03-15
EP1937386B1 (en) 2013-12-25
JP2009508665A (ja) 2009-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101389389B (zh) 具有rfid标签供电的流量计和电导率计的逆渗透过滤设备
US7584061B2 (en) Device for measuring permeate flow and permeate conductivity of individual reverse osmosis membrane elements
AU2004286209B2 (en) Method and system for monitoring fluid flow
CN1325881C (zh) 超声波气流计和测量内燃发动机废气流量的装置
CN101344217B (zh) 埋地管道地磁感应电流和管地电位的测量装置及方法
AU2008339451B2 (en) Spiral type film filtering device and mounting member, and film filtering device managing system and film filtering device managing method using the same
CA2769749C (en) Self-calibrating and self-powered water meter
CA3138916A1 (en) Energy autonomous gas flow meter
Radhika et al. IoT-based water quality and quantity monitoring system for domestic usage
Botha et al. Design of a water flow and usage meter
Joseph et al. Intelligent water distribution and monitoring system
RU142327U1 (ru) Автономное устройство для дистанционного учета расхода ресурсов (жидкостей и газов)
EP3112856A1 (en) Turbidity sensor based on ultrasound measurements
CN110487336A (zh) 现场设备
CN207472340U (zh) 一种高精度无线管道流量计
EP3331250A1 (en) Systems and methods for distributed utilities
Crafa et al. Distributed Low-Power Electronic Units for Sensing and Communication in Water Pipeline Monitoring
US8725075B2 (en) Method for communicating an electrical signal
MXPA06004317A (es) Metodo y sistema para monitorizar flujo de fluido

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20090918

Address after: California, USA

Applicant after: HYDRANAUTICS

Co-applicant after: NITTO DENKO Corp.

Address before: California, USA

Applicant before: Hydranautics

C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: IKEYAMA Yasuo

Inventor after: Mark Wilfe

Inventor before: IKEYAMA Yasuo

Inventor before: Mark Winnifer

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121024