两只清洁刷的故事

项目详情：

案例研究说明

本案例研究介绍了两个客户的经验。两者都使用带有清洁刷的miniDOT溶氧记录仪。传感器和清洁刷在同时放置在加利福尼亚沿海水域的相似位置时，都经历了相似的结垢经历。尽管使用方法相似，但这些客户还是会遇到不同的结垢效果，这可能是主要差异的结果，包括清洁程序，铜板的使用和擦拭间隔。以下案例研究评估了传感器的两种用途。

产品描述

miniWIPER是一种独立的，完全潜水的擦拭设备，可与各种传感器一起使用。它可以编程为以各种间隔擦拭，并由两节AA Energizer L92锂电池供电。小刷子在传感器上旋转，以完全擦拭传感器表面，然后远离传感器，以进行准确且连续的监控。刮水器用作防污设备，可减少传感器上各种生物的生长。

两个清洁刷

下表显示了两次清洁刷体验之间有很多相似之处。特别是恢复图片显示，两个传感器在恢复时均严重结垢。但是，就溶解氧（DO）而言，miniDOT感应膜似乎没有在清洁刷A的污垢生物，而清洁刷B的感应膜几乎被大块贝类覆盖。

这意味着带清洁刷A的miniDOT比带清洁刷B的miniDOT具有更好的精确测量机会。在miniDOT上的所有位置（传感膜片除外）上，污垢生物的存在均无关紧要。铝箔上的生物是活的，会使用或产生氧气。此活动使所测得的氧气（在生物体下方的金属箔内完成）与周围水中的氧气断开连接，这是所需的测量。

miniWIPER在独立清洁刷中是独一无二的，因为它会在每次刮水时记录各种参数。恢复后，可以下载和查看这些录像。他们讲述了氧气检测期间清洁刷性能的故事。

项目联络人

清洁刷A：Ryan Walter，加州理工大学科学与数学学院助理教授

清洁刷B：戴维斯加州大学戴维斯分校海洋运营经理兼海岸海洋技术员David Dann

安装地点：

清洁刷A：沿海加利福尼亚35度N。就在Morro湾出口内。

清洁刷B：北加州37度沿海地区。就在旧金山海湾出口外。

安装位置图：

清洁刷A:                                                              清洁刷B 

安装深度

清洁刷A：7米，总深度8.5米（距离底部1.5米）

清洁刷B：16米深，总深度18米（距离底部2米）

安装时间

清洁刷A：12个月

清洁刷B：5个月

清洁间隔

清洁刷A：3小时

清洁刷B：6小时

清洁次数

清洁刷A：3000

清洁刷B：700

更换电池

清洁刷A：否

清洁刷B：否

服务间隔

清洁刷A：取下3次（6月，7月，11月），但未清洗铜板和传感箔。

清洁刷B：未维修

安装铜片

清洁刷A：是

清洁刷B：否

常规操作：

清洁刷A:                                                            清洁刷B:

清洁时间

清洁刷A:                                                                                   清洁刷B:

安装结束后的状态

清洁刷A:                                                                               清洁刷B:

安装结束后感应膜片的状态

清洁刷A:                                                                                 清洁刷B:

系统性能

下图描述了每个清洁刷的整体系统性能。蓝色曲线表示已完成的擦拭次数。这给出了自制造擦拭器以来完成的累积擦拭。这提供了一种建立清洁刷机械组件总磨损的有用方法。如下所示，两个清洁刷都处于新状态。清洁刷A在12个月内进行了3000次擦拭，而清洁刷B在5个月内进行了700次擦拭。查看各个测量结果后，每3小时擦拭一次清洁刷A，而每6小时擦拭一次清洁刷B。

黑色曲线表示每个清洁刷的温度相对相似。 miniWIPER记录温度，以便深入了解机械部件所承受的温度，因为温度对清洁刷的传动系统有很大影响。

红色图显示了空载的电池端子电压。如下图所示，这种锂电池的放电特性相当平坦。

清洁刷A:

清洁刷B:

端子电压也取决于温度。例如，在低温下擦拭会消耗更多的能量，而在更深的深度擦拭会消耗更多的能量，因此通常很难确定仅基于电压的电池消耗量。

在清洁刷B的情况下，现有电池似乎有可能再次用于700次擦拭。清洁刷A的剩余电池寿命还不清楚。某些电压下降可以用温度来解释，但可能是电池寿命结束时急剧下降的先兆。

电气性能

下图显示了电动机，传动系统和清洁刷的电气性能。这些图显示了在每个擦拭事件期间的不同时间流向电动机的电流量。由于动力传动系统会因各种原因而遭受初始的“突围”阻力，因此可以监视启动电流。

平均电流和峰值电流给出了传动系统的阻力以及清洁刷经过传感器上方时的清洁刷阻力的概念。当电刷达到机械极限（或刮水器卡纸）时，由于停转的电动机消耗的大电流，刮水器结束了其擦拭工作。该极限是200 mA。最终电流记录了指示擦拭结束的实际值。

清洁刷A:

清洁刷B:

从9月份开始，清洁刷A似乎几乎没有污垢，而且增长势头良好。 这种增长可能与当时出现的较暖的状况有关。 9月15日，几张抹布显示出大的峰值电流，可能表明刷子通过了增长点。 清洁刷似乎克服了干扰，此后擦拭恢复正常。

清洁刷B显示了一个不同的故事。 最初会克服恒定的干扰，但最终会导致刮水器完全卡住。 实际原因未知； 但是，这些记录可提供有关何时发生异常的信息。

擦拭时间表现

擦拭miniDOT时，miniWIPER会进行“擦洗”擦拭。通过将擦拭器刷移过中点（miniDOT感应膜的位置），然后在箔上倒退，然后继续擦拭来完成擦洗。

miniWIPER必须知道擦拭巾中点的位置才能完成擦洗。 miniWIPER没有电路或感应器无法测量清洁刷的实际位置。取而代之的是，它不时完成一次校准，在该校准中，它测量从一次简单的非擦拭擦拭开始到结束所花费的时间。这次的一半被判断为擦拭的中点。校准时间显示在下面的黑线中。红线给出了实际的擦洗时间，减去了擦洗时间。这些应该同意。

清洁刷A表现出相当一致的时间，这是根据观察到的电流所预期的。下图也可见上述9月的事件。清洁刷B表现出变化，并在7月开始出现完全失速，表现为非常短的擦拭。

清洁刷A:

清洁刷B:

清洁刷经验分析

两个清洁刷都相对靠近且同时使用一段时间，这导致了类似的结垢情况，如恢复图所示。

清洁刷A的刮水阻力比刮水器B高，记录显示清洁刷A在整个部署过程中均被擦拭，而清洁刷B由于未知的污垢堵塞而堵塞。

上表所示的差异支持了每种清洁刷的不同结果。 miniWIPER独特的观察和记录每次擦拭参数的能力提供了与结垢观察结果一致的信息。

未来清洁刷的使用建议

PME建议将miniWIPER视为传感器环境污染的“一劳永逸”解决方案。 miniWIPER是一种工具，可以帮助传感器抵御结垢，但能否成功取决于结垢条件以及该工具的使用方式。

为了获得最佳结果，我们建议以下操作：

将铜片与miniWIPER一起使用

尽可能频繁地检查安装

请勿无人看管超过3个月

设置清洁刷间隔约3小时

致力于提供精确的测量

miniWIPER的初始成本相对较低，所收集数据的价值使清洁在各种应用中具有成本效益。 立即联系我们，以了解有关miniWIPER的更多信息以及如何将其应用于您的研究。

https://www.pme.com/case-studies/miniwiper-comparison