特許 7268033 複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグおよび複数のトランシーバーを使用する反応器条件の無線による監視およびプロファイリング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-24

(45)【発行日】2023-05-02

(54)【発明の名称】複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグおよび複数のトランシーバーを使用する反応器条件の無線による監視およびプロファイリング

(51)【国際特許分類】

   G08C 17/00 20060101AFI20230425BHJP

   G08C 17/02 20060101ALI20230425BHJP

   B01J 8/02 20060101ALI20230425BHJP

   G06K 19/07 20060101ALI20230425BHJP

   G06K 7/10 20060101ALI20230425BHJP

【ＦＩ】

G08C17/00 Z

G08C17/02

B01J8/02 Z

G06K19/07 170

G06K19/07 230

G06K7/10 240

G06K7/10 264

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2020538570

(86)(22)【出願日】2019-01-09

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-04-22

(86)【国際出願番号】 US2019012853

(87)【国際公開番号】W WO2019139953

(87)【国際公開日】2019-07-18

【審査請求日】2022-01-04

(31)【優先権主張番号】62/616,155

(32)【優先日】2018-01-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】590002105

【氏名又は名称】シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】弁理士法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】フォクト，カスパー・ジョーセフ

【審査官】細見 斉子

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／０６２０６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２００２－５３５１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／１０４２３０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭５９－０２２１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５０３７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－２４２３３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｃ １３／００－２５／０４

Ｂ０１Ｊ ８／００－ ８／４６

Ｇ０６Ｋ １９／００－１９／１８

Ｇ０６Ｋ ７／００－ ７／１４

Ｈ０３Ｊ ９／００－ ９／０６

Ｈ０４Ｑ ９／００－ ９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

反応器容器内のプロセス条件を無線で監視し、プロファイリングするためのシステムであって、システムが、
反応域を画定する反応器容器であって、反応域内には、触媒粒子を含む触媒床がある、反応器容器と、
触媒床内に配設された複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグと、
複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグに無線で連結され、第１のインテロゲーション信号を送信し、第１のインテロゲーション信号に応答して送信される第１のＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信するように構成された第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナと、
複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグに無線で連結され、第２のインテロゲーション信号を送信し、第２のインテロゲーション信号に応答して送信される第２のＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信するように構成された第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナと、
複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグに無線で連結され、第３のインテロゲーション信号を送信し、第３のインテロゲーション信号に応答して送信される第３のＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信するように構成された第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナと、を含み、
複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグは、固有の非可変識別コードによってエンコードされ、
各センサー対応ＲＦＩＤタグは、反応域内の反応器条件を検知し、第１のインテロゲーション信号、第２のインテロゲーション信号、および第３のインテロゲーション信号を受信し、第１のインテロゲーション信号に応答して、第１のＲＦＩＤトランスポンダ信号を送信し、第２のインテロゲーション信号に応答して、第２のＲＦＩＤトランスポンダ信号を送信し、第３のインテロゲーション信号に応答して、第３のＲＦＩＤトランスポンダ信号を送信するように構成され、
それにより、第１、第２および第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナが、互いに対して既知の場所および距離に配置されて、これらのインテロゲーション信号が、センサー対応ＲＦＩＤタグからのトランスポンダ信号と組み合わせて使用されて、ＲＦＩＤトランシーバーアンテナから、センサー対応ＲＦＩＤタグの距離および角度方向に関する情報を取得することができ、
それにより、システムが、三角測量法により反応域全体のプロセス条件を決定し、プロファイリングするように構成される、システム。

【請求項2】

触媒粒子が無機酸化物成分および金属成分を含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグが、環境条件またはプロセス条件を検知し、環境条件またはプロセス条件を表す信号入力をＲＦＩＤタグに提供するためのセンサー手段に動作可能に接続されているＲＦＩＤタグを含む、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

ＲＦＩＤトランシーバーアンテナのうちの１つ以上が、反応器容器の反応域内に位置付けられている、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

反応器容器が、供給物流を反応域に導入するための流体連通を提供する入口手段と、反応域から流出物流を除去するための流体連通を提供する出口手段と、を含む、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

反応器条件が、圧力、温度、化学組成、蒸気および液体の組成、密度、流量、ｐＨ、振動、放射、磁束、光強度および音強度からなる環境条件の群から選択される、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

ＲＦＩＤトランシーバーアンテナの各々が、インテロゲーション信号をＲＦＩＤトランシーバーアンテナに提供し、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々によって送信されたＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信するための手段を提供する信号処理システムに動作可能に接続されている、請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

ＲＦＩＤトランシーバーアンテナのうちの１つ以上が、反応器容器の反応域の外に位置付けられている、請求項３に記載のシステム。

【請求項9】

反応器容器が、供給物流を反応域に導入するための流体連通を提供する入口手段と、反応域から流出物流を除去するための流体連通を提供する出口手段と、を含む、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

反応器条件が、圧力、温度、化学組成、蒸気および液体の組成、密度、流量、ｐＨ、振動、放射、磁束、光強度および音強度からなる環境条件の群から選択される、請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

ＲＦＩＤトランシーバーアンテナの各々が、インテロゲーション信号をＲＦＩＤトランシーバーアンテナに提供し、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々によって送信されたＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信するための手段を提供する信号処理システムに動作可能に接続されている、請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

反応器容器内のプロセス条件を無線で監視し、プロファイリングする方法であって、方法が、
反応域を画定する反応器容器であって、反応域内には、触媒粒子を含む触媒床がある、反応器容器と、触媒床内に配設された複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグとを提供することであって、
複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々が、固有の非可変識別コードでエンコードされ、センサー対応ＲＦＩＤタグに関連付付けられている触媒床内の周囲条件を測定するように、かつインテロゲーション信号に応答して、固有の非可変識別コードおよびそれに関連付けられた周囲条件を表す情報を含む応答信号を送信するようにさらに構成されている、提供することと、
第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナによって、センサー対応ＲＦＩＤタグの各々によって受信される第１のインテロゲーション信号を送信することと、
第１のインテロゲーション信号の受信に応答して、センサー対応ＲＦＩＤタグの各々が、その固有の非可変識別コードおよびセンサー対応ＲＦＩＤタグに関連付けられている周囲条件を表す情報を含む、第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナによって受信されるその第１の関連付けられているＲＦＩＤトランスポンダ信号を送信することと、
第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナによって、第１の関連付けられたＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信することと、
第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナによって、センサー対応ＲＦＩＤタグの各々によって受信される第２のインテロゲーション信号を送信することと、
第２のインテロゲーション信号の受信に応答して、センサー対応ＲＦＩＤタグの各々が、その固有の非可変識別コードおよびセンサー対応ＲＦＩＤタグに関連付けられている周囲条件を表す情報を含む、第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナによって受信される、その第２の関連付けられているＲＦＩＤトランスポンダ信号を送信することと、
第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナによって、第２の関連付けられたＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信することと、
第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナによって、センサー対応ＲＦＩＤタグの各々によって受信される第３のインテロゲーション信号を送信することと、
第３のインテロゲーション信号の受信に応答して、センサー対応ＲＦＩＤタグの各々が、その固有の非可変識別コードおよびセンサー対応ＲＦＩＤタグに関連付けられている周囲条件を表す情報を含む、第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナによって受信されたその第３の関連付けられているＲＦＩＤトランスポンダ信号を送信することと、
第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナによって、第３の関連付けられたＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信することと、
第１の関連付けられたＲＦＩＤトランスポンダ信号、第２の関連付けられたＲＦＩＤトランスポンダ信号、および第３の関連付けられたＲＦＩＤトランスポンダ信号を処理することと、を含み、
それにより、第１、第２および第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナが、互いに対して既知の場所および距離に配置されて、これらのインテロゲーション信号が、センサー対応ＲＦＩＤタグからのトランスポンダ信号と組み合わせて使用されて、ＲＦＩＤトランシーバーアンテナから、センサー対応ＲＦＩＤタグの距離および角度方向に関する情報を取得することができ、
それにより、反応域全体のプロセス条件が、三角測量法により決定され、プロファイリングされる、方法。

【請求項13】

触媒粒子が無機酸化物成分および金属成分を含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々が、環境条件またはプロセス条件を検知し、環境条件またはプロセス条件を表す信号入力をＲＦＩＤタグに提供するためのセンサー手段に動作可能に接続されているＲＦＩＤタグを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

ＲＦＩＤトランシーバーアンテナのうちの１つ以上が、反応器容器の反応域内に位置付けられている、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

反応器容器が、供給物流を反応域に導入するための流体連通を提供する入口手段と、反応域から流出物流を除去するための流体連通を提供する出口手段と、を含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

周囲条件が、圧力、温度、化学組成、蒸気および液体の組成、密度、流量、ｐＨ、振動、放射、磁束、光強度および音強度からなる環境条件の群から選択される、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

ＲＦＩＤトランシーバーアンテナの各々が、インテロゲーション信号をＲＦＩＤトランシーバーアンテナに提供し、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々によって送信されたＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信するための手段を提供する信号処理システムに動作可能に接続されている、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

ＲＦＩＤトランシーバーアンテナのうちの１つ以上が、反応器容器の反応域の外に位置付けられている、請求項１４に記載の方法。

【請求項20】

反応器容器が、供給物流を反応域に導入するための流体連通を提供する入口手段と、反応域から流出物流を除去するための流体連通を提供する出口手段と、を含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

周囲条件が、圧力、温度、化学組成、蒸気および液体の組成、密度、流量、ｐＨ、振動、放射、磁束、光強度および音強度からなる環境条件の群から選択される、請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

ＲＦＩＤトランシーバーアンテナの各々が、インテロゲーション信号をＲＦＩＤトランシーバーアンテナに提供し、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々によって送信されたＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信するための手段を提供する信号処理システムに動作可能に接続されている、請求項２１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年１月１１日に出願された係属中の米国仮特許出願第６２／６１６，１５５号の利益を主張し、その開示全体は参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明は、反応器などのプロセス容器内の条件の無線監視および三次元プロファイリングのためのシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0003】

触媒の入った反応器容器は、製油所および化学プラントでは一般的である。これらの反応器を操作する場合、この容器内のプロセス条件を測定するかまたは監視することが望ましい。これは、この情報が反応器内の反応条件を制御することに役立つためである。反応器容器内の条件を測定するための現在の方法では、外部ディスプレイにセンサー測定情報を送信するセンサーへの電気的接続または空気圧接続などの物理的接続を有する必要がある。こうした測定手段の一例は、温度を測定するために熱電対を使用することである。熱電対を使用して反応器容器内のある場所での温度を測定するには、サーモウェルが必要である。サーモウェルは、容器の壁を通して取り付けられ、温度が容器内で測定されるある場所まで延在している。

【0004】

反応器容器内での場所においてプロセス条件を測定し、かつ観察し、また、遠隔場所で収集および処理するためにその情報を無線で送信する能力を有することが望ましい。容器によって画定される反応域の容積全体にわたって、条件の三次元プロファイルを提供することができることがさらに望ましい。本発明者らは、圧力、温度、流体組成、蒸気および液体の組成、ｐＨ、および流量などの反応器容積内の条件のいくつかを測定し、測定された情報を、遠隔で収集および処理するために無線で送信するために、センサー対応の無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグを使用することを提唱している。

【0005】

環境条件を測定するために使用されるセンサー対応ＲＦＩＤタグの例は、ＵＳ７，３９７，３７０に記載されている。本特許では、複数の無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）アセンブリを使用して環境を監視することを提供するシステムを提示する。本システムは、関連付けられた固有の識別（「ＩＤ」）コードを有し、環境に関する情報を検知するためのセンサーと共に構成されているＲＦＩＤタグと、検知した情報を処理システムに無線送信するアンテナと、を含み得る。処理システムによって受信される送信情報としては、検知された環境情報および関連付けられた識別コードが挙げられ、こうした情報は、環境および監視される環境の変化の監視をもたらすために処理される。

【0006】

変化する環境条件を測定し、かつ追跡するためのセンサー対応ＲＦＩＤタグの使用について説明している別の参照文献は、ＵＳ８，１０６，７７８である。この特許では、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）を使用して可変条件を追跡することが可能な方法およびシステムを開示している。ＲＦＩＤセンサータグは、場所、温度、圧力、および湿度などの様々な条件を測定するために使用される。ＲＦＩＤリーダーデバイスによって送信されたインテロゲーション信号に応答して、ＲＦＩＤセンサータグは、測定条件を表す可変データに関連付けられたタグ識別データを含む信号を送信する。応答信号には可変データおよび非可変データの両方が含まれているため、測定条件をタグ識別データに関連付けることができる。ＲＦＩＤリーダーデバイスはまた、複数のＲＦＩＤタグのうちの１つから各々複数の応答信号を受信し得る。この場合、複数の応答信号のうちの少なくとも１つとしては、複数のＲＦＩＤタグのうちのそれぞれの１つにおける測定条件を表す可変データ、および複数のＲＦＩＤタグのうちのそれぞれの１つのタグ識別データを挙げることができる。

【0007】

特許公開第ＵＳ２００７／０２１５７０９号では、センサーと組み合わせたＲＦＩＤ回路を含むＲＦＩＤベースのセンサーを開示している。センサー要素は、センサーがさらされている周囲環境の物理的条件への曝露に基づいて導電状態を変化させるように構成されている。これらの物理的条件としては、ガス、光、音、温度、圧力、水分、および／または環境の他の条件の有無を挙げることができる。ＲＦＩＤインテロゲーターによって送信されたＲＦ信号に応答して、ＲＦＩＤベースのセンサーは、ＲＦＩＤインテロゲーターが受信するように、識別（ＩＤ）コードおよび１つ以上の物理的条件へのＲＦＩＤベースのセンサーの現在または以前の曝露に関連付けられた他の情報を送信する。ＲＦＩＤベースのセンサーはまた、ＲＦＩＤインテロゲーターによって送達されるＲＦエネルギーによって電力が供給され得る。

【0008】

米国特許第９，３１７，７９５号には、表面上に配設された検知要素のアレイを含むＲＦＩＤ検知システムを開示している。各検知要素としては、ＲＦＩＤマイクロチップ、マイクロチップに動作可能に連結されているアンテナ、およびアンテナ上に配設された感圧材料が挙げられる。ＲＦＩＤリーダーシステムは、各検知要素にインテロゲーション信号を提供し、マットの検知要素の感圧材料が圧縮されたときに、連結されているアンテナを介してＲＦＩＤリーダーに信号を返送する。

【0009】

これらの刊行物では、センサー対応ＲＦＩＤタグを使用して、反応器容器内のプロセスもしくは環境の条件を測定すること、またはさらに受信、処理、使用するために反応器容器内の測定条件に関連する情報を無線で転送することについてはいずれも開示または示唆していない。これらの刊行物ではさらに、反応器容器によって画定されている反応域内での物理的条件の無線による監視および三次元プロファイリングを提供することについていずれも開示または教示していない。

【0010】

しかし、本発明者らは、反応器の反応域全体における場所での環境条件またはプロセス条件の局所的な検知または測定を提供する、ならびに、複数の受信機に対して、センサー対応ＲＦＩＤタグにより、特定のタグ識別情報および反応器内の測定条件を表す情報を含むＲＦ波の無線送信を提供するシステムおよび方法を発明した。これにより、反応域内の条件の三次元プロファイリングが可能になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】米国特許第７３９７３７０号明細書

【文献】米国特許第８１０６７７８号明細書

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２１５７０９号明細書

【文献】米国特許第９３１７７９５号明細書

【発明の概要】

【0012】

したがって、反応器容器内のプロセス条件を無線で監視し、プロファイリングするためのシステムが提供される。このシステムの反応器容器は、触媒粒子を含む触媒床と、触媒床内に配設された複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグと、を含む反応域を画定する。第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ、第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ、および第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナを有するトランシーバが含まれている。第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグに無線で連結され、第１のインテロゲーション信号を送信すること、および第１のインテロゲーション信号に応答して送信される第１のＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信することが可能である。第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグに無線で連結され、第２のインテロゲーション信号を送信すること、および第２のインテロゲーション信号に応答して送信される第２のＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信することが可能である。第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグに無線で連結され、第３のインテロゲーション信号を送信すること、および第３のインテロゲーション信号に応答して送信される第３のＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信することが可能である。複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグは、固有の非可変識別コードでエンコードされ、反応域内の反応器の条件を検知し、トランシーバーからインテロゲーション信号を受信し、このインテロゲーション信号に応答して、ＲＦＩＤトランスポンダ信号を送信することができる。ＲＦＩＤトランスポンダ信号としては、固有の非可変識別コード、およびセンサー対応ＲＦＩＤタグに関連付けられた反応器の条件を表す情報が挙げられる。このシステムでは、反応域全体のプロセス条件の決定および三次元プロファイリングを提供する。

【0013】

また、反応器容器内のプロセス条件を無線で監視し、プロファイリングするための方法が提供される。この反応器容器は、触媒粒子を含む触媒床と、触媒床内に配設された複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグと、を含む反応域を画定する。触媒床は、高さおよび幅または直径を有するものという特徴を有する。この方法は、少なくとも３つのＲＦＩＤトランシーバーアンテナによってインテロゲーション信号を送信することを含む。インテロゲーション信号は、各センサー対応ＲＦＩＤタグによって受信される。このインテロゲーション信号に応答して、各センサー対応ＲＦＩＤタグは、固有の非可変識別コードおよびセンサー対応ＲＦＩＤタグに関連付けられている周囲条件を表す情報を含む、その関連付けられたＲＦＩＤトランスポンダ信号を送信する。ＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、関連付けられているＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信する。これらの信号は、反応域内のプロセス条件の三次元プロファイリングを提供するために処理される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】反応器容器の反応域内の条件を無線で監視し、三次元プロファイリングするための本発明のシステムの実施形態を表す概略図である。

【図2】図１に示す反応器容器のＡ－Ａ断面の平面図である。

【図3】反応器の無線監視および反応器の反応域内の条件の三次元プロファイリングを行うためのシステムの特定の要素を例解する図である。図３には、触媒床内に配設された複数のセンサー対応タグのうちの単一のセンサー対応ＲＦＩＤタグと、センサー対応ＲＦＩＤタグに無線で連結されている少なくとも３つのＲＦＩＤリーダー／インテロゲーターを例解している。ＲＦＩＤリーダー／インテロゲーターは、センサー対応ＲＦＩＤタグによって送信された受信したＲＦ信号内に含まれる情報を処理するためのコンピューターシステムに接続されている。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の実施形態は、反応器容器内の条件を無線で監視し、反応器容器によって画定されている反応器域全体の条件の三次元プロファイルを提供するためのシステムおよび方法の両方を含む。

【0016】

この特許出願と同時に提出されるのは、「ＳＰ２１１８－Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ ｏｆ Ｒｅａｃｔｏｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ Ｕｓｉｎｇ Ｐｌｕｒａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｎｓｏｒ－Ｅｎａｂｌｅｄ ＲＦＩＤ Ｔａｇｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｋｎｏｗｎ Ｌｏｃａｔｉｏｎｓ」、「ＳＰ２１１９－Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ ｏｆ Ｒｅａｃｔｏｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ Ｕｓｉｎｇ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｓｅｎｓｏｒ－Ｅｎａｂｌｅｄ ＲＦＩＤ Ｔａｇｓ Ｐｌａｃｅｄ Ａｔ Ｋｎｏｗｎ Ｒｅａｃｔｏｒ Ｈｅｉｇｈｔｓ」および「ＳＰ２０６６－Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｒｅａｃｔｏｒ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｓｉｎｇ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｓｅｎｓｏｒ Ｅｎａｂｌｅｄ ＲＦＩＤ Ｔａｇ」という名称で、それぞれシリアル番号６２／６１６，１４８、６２／６１６，１８５、および６２／６１６，１６６を有する３つの関連する仮特許出願である。

【0017】

反応器容器内の測定条件としては、反応器容器内の様々な場所での圧力または温度などのプロセスまたは環境条件を挙げることができる。測定条件としては、蒸気および液体の割合（パーセンテージ）、流量、ｐＨ、および反応器容器内に含まれるかまたは反応器容器内を通過する流体の化学組成などの他のパラメーターをさらに挙げることができる。

【0018】

本発明は、反応器の触媒床全体に分散されている複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグを使用して、反応器内の条件を遠隔により測定することを提供し、一実施形態では、これらのタグは、反応器の反応域全体の不特定であるかまたはランダムな場所に配置される。センサー対応ＲＦＩＤタグは、システムのいくつかのトランシーバーによって送信されたインテロゲーション信号に応答して、電波送信によって反応器内で検知された条件に関する測定された情報を無線で送信する。

【0019】

処理システムとしては、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグによって送信された信号に含まれる情報を処理して、反応器容器内の条件の三次元プロファイルを提供するための、関連付けられたプログラムコードを有するコンピューターなどの手段が挙げられる。システムでは、これをトランシーバーおよび複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグにより行い、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグが、反応器容器の反応域内および触媒床内ならびに反応器容器の反応域全体および触媒床全体の場所に存在する１つ以上の環境条件を測定または検知するための手段を提供する。

【0020】

本明細書では、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグは、パッシブＲＦＩＤタグで構成されているか、またはパッシブＲＦＩＤタグに動作可能に接続されているセンサーを含むデバイスである。センサーは、反応器容器内の環境もしくはプロセスの条件またはパラメーターを検知するための手段と、特に測定条件またはパラメーターを表す情報を含む信号入力を、接続されたＲＦＩＤタグに提供するための手段と、を提供する。当技術分野で教示されているパッシブＲＦＩＤタグとしては、ＲＦＩＤリーダーアンテナ（トランシーバ）からインテロゲーション信号を受信するため、およびインテロゲーション信号の受信に応答してトランスポンダ信号を送信するためのトランスポンダアンテナに結合されている集積回路が挙げられる。

【0021】

処理システムは、センサー対応ＲＦＩＤタグによって送信された信号を処理するために使用される。センサー対応ＲＦＩＤタグはパッシブであるため、システムのいくつかのＲＦＩＤリーダーアンテナによって送信されたインテロゲーション信号の受信に応答して、各々がＲＦＩＤトランスポンダ信号を送信する。上記のように、各センサーはＲＦＩＤタグと一体化されており、反応域内の１つ以上の条件を検知することができる。

【0022】

センサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー構成要素は、当業者に既知である任意の好適なセンサーの群から選択される。センサーによって検知されるか、または測定される環境条件またはパラメーターの例としては、圧力、温度、化学組成、蒸気および液体の組成、密度、流量、ｐＨ、振動、放射、磁束、光強度、伝導率、および音強度が挙げられる。好ましいセンサー要素としては、温度センサー、圧力センサー、化学センサー、湿度センサー、ｐＨセンサー、流量センサー、液体／蒸気センサーおよびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるものが挙げられる。

【0023】

一体化された各センサーおよびＲＦＩＤタグ、すなわちセンサー対応ＲＦＩＤタグは、反応器の条件を検知するため、インテロゲーション信号を受信するため、およびインテロゲーション信号に応答して、測定された反応器の条件を表す情報を含むＲＦＩＤトランスポンダ信号を送信するための手段を提供する。特許公開第ＵＳ２０１３／００５７３９０号、同第ＵＳ９，５６３，８３３号、同第ＵＳ９，４１２，０６１号、同第ＵＳ９，０３５，７６６号、およびＷＯ０３／０９８１７５には、センサー対応ＲＦＩＤタグの例を提示している。これらの特許刊行物は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0024】

本発明の必要な特徴は、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々が、固有の非可変識別コードでエンコードされることである。各センサー対応ＲＦＩＤタグでは、複数のＲＦＩＤトランシーバーの各々からのトランシーバー信号の受信に応答して、固有のタグ識別データを含むトランスポンダ信号を、関連付けられたセンサーによって測定されたかまたは検知された可変データと共に送信するため、これは重要である。固有の非可変タグ識別コードを表す情報を、ＲＦＩＤセンサーによって測定されたかまたは検知された反応器の環境条件を表す可変情報と共に送信することにより、送信された可変情報を特定のセンサーに関連付けることを提供する。

【0025】

センサー対応ＲＦＩＤタグは、反応器の反応域内の触媒床全体に配設される。本発明の好ましい実施形態では、多数のセンサー対応ＲＦＩＤタグが、触媒床内の不特定の場所またはランダムな場所に配置される。２つまたは３つ以上のいずれか、例えば少なくとも３つのトランシーバーが反応域内または反応域の外の場所に配設され、これにより、触媒床内に配設されたセンサー対応ＲＦＩＤタグと無線で接続されるようになる。これらのトランシーバーは、互いに対して既知の場所および距離に配置されているため、これらのインテロゲーション信号は、センサー対応ＲＦＩＤタグからのトランスポンダ信号と組み合わせて使用して、トランシーバーから、センサー対応ＲＦＩＤタグの距離および角度方向に関する情報を取得することができる。距離および角度方向に関する情報は、好適な三角測量法を適用して、反応域の三次元空間内の各センサー対応ＲＦＩＤタグの点の場所が決定され得るようなものとする。

【0026】

センサー対応ＲＦＩＤタグの各々に関連付けられている固有の非可変識別コードにより、上記の三角測量法を適用することによって決定される三次元空間内の点の位置による各センサー対応ＲＦＩＤタグの識別が可能になる。また、固有の非可変識別コードの使用により、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグを接続するか、またはこれらのタグによって検知された反応器の条件に関連付けることができる。したがって、各センサー対応ＲＦＩＤタグは、２つ以上のトランシーバーの各々からインテロゲーション信号を受信することができ、インテロゲーション信号に応答して、固有の非可変識別コードおよびセンサー対応ＲＦＩＤタグに関連付けられている測定された反応器の条件の両方を表す情報を含むＲＦＩＤトランスポーター信号を送信することができる。これにより、反応器の反応域内の測定された環境条件の三次元プロファイリングが可能になる。

【0027】

本発明の反応器容器は、当業者に既知である任意の好適な材料で作製された任意の好適な容器であり得る。多くの用途において、反応器容器は、一般に、触媒を含み、その中に反応物または供給原料が導入される容積を画定する。本発明の一実施形態において、反応器容器は、反応域を画定し、反応域内には、触媒粒子を含む触媒床がある。また、反応域としては、積層床（ｓｔａｃｋｅｄ ｂｅｄ）として既知であるものなど、触媒の複数の床を挙げることができる。反応域は、触媒粒子もしくは支持体粒子、またはその両方で完全に充填されるなど、触媒または触媒床の任意の好適な配置によって充填され得る。

【0028】

反応器容器はさらに、反応域への流体連通をもたらす入口と、炭化水素などの供給物流を反応域に導入するための手段と、を備えてもよい。反応器容器はまた、反応域からの流体連通をもたらす出口と、反応生成物などの流出物流を反応域から除去するための手段と、を備えてもよい。

【0029】

水、炭化水素および他の化学物質など、任意の種類の供給物流または流体を、反応器容器の反応域に導入するか、または反応器容器の反応域に含めてもよい。炭化水素の例としては、１～４または５個の炭素原子を有するものなどの軽質炭化水素、芳香族、ナフサ、ケロシン、ディーゼル、軽油、および残油などの重油が挙げられる。典型的には、反応域は、好ましくは列挙された炭化水素のいずれかなど、前述の流体のいずれかと共に、触媒粒子の１つ以上の床を含む。

【0030】

反応域内の触媒粒子は、任意の形状の押出成形物（例えば、円筒、二葉、三葉、および四葉など）、球、ボール、不規則な凝集体、丸薬、粉末など、産業界で典型的に使用される任意のサイズおよび形状であってもよい。触媒粒子のサイズは０．１ｍｍ～２００ｍｍの範囲であり得るが、より典型的には、触媒粒子のサイズは０．５ｍｍ～１００ｍｍ、または１ｍｍ～２０ｍｍの範囲であり得、また任意の組成を有し得る。

【0031】

一般的な触媒組成物としては、シリカ、アルミナ、シリカ－アルミナ、およびチタニアなどの無機酸化物成分が挙げられる。触媒組成物は、クロム、モリブデン、タングステン、レニウム、鉄、コバルト、ニッケル、パラジウム、白金、金、銀、および銅などの遷移金属のいずれかなどの触媒金属成分をさらに含むことができる。触媒粒子の金属成分の濃度は、その実際の状態に関係なく、金属に基づいて６０重量％以上までであり得、典型的には、金属濃度は、その実際の状態に関係なく、金属に基づいて０．１～３０重量％の範囲である。

【0032】

複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグは、反応域の触媒床内の不特定なまたはランダムな場所に配設され、その結果、センサー対応ＲＦＩＤタグの各々は、触媒粒子によって取り囲まれる。典型的な反応器では、深さおよび幅の幾何学的寸法により触媒床が画定される。深さおよび幅によって画定可能である反応器の場合、触媒床の典型的な深さは０．５～２０メートルの範囲であり、触媒床の典型的な有効幅は０．５～２０メートルの範囲である。したがって、センサー対応ＲＦＩＤタグの各々は、２０メートル以上までの厚さを有する触媒粒子の層またはエンベロープによって取り囲まれ得、約０．５～約２０メートルの触媒粒子の床厚を通過するためには、インテロゲーション信号およびトランスポンダ信号が必要である。

【0033】

本発明の好ましい実施形態は、少なくとも３つのＲＦＩＤトランシーバーアンテナを備え、その各々が複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々に無線で連結されている。トランシーバーは、互いに対して既知の場所および距離に配置される。トランシーバーの配置に関する情報は、トランシーバーを使用してそれらのインテロゲーションによって得られる複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグの配置に関連する距離および角度方向情報と組み合わせて、三角測量法を適用して使用され、反応器の反応域または触媒床内の複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグの三次元点の場所を決定する。

【0034】

好ましい実施形態では、第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、反応域の触媒床内のセンサー対応ＲＦＩＤタグから遠隔である既知の場所に配置される。ただし、第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々に無線で連結されているかまたは結合されている。第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々への第１のインテロゲーター信号の送信が可能になり、かつ複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々からの応答性の第１のＲＦＩＤトランスポンダ信号の受信が可能になるように構成される。

【0035】

本発明のシステムの好ましい実施形態では、反応域の触媒床内のセンサー対応ＲＦＩＤタグに対して遠隔である既知の場所に配置される第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナを含む。ただし、第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々に無線で連結されているかまたは結合されている。第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々への第２のインテロゲーター信号の送信が可能になり、かつ複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々からの応答性の第２のＲＦＩＤトランスポンダ信号の受信が可能になるように構成される。

【0036】

このシステムは、また、反応域の触媒床内のセンサー対応ＲＦＩＤタグから遠隔である既知の場所に配置される第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナを含む。ただし、第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々に無線で連結されているかまたは結合されている。第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々への第３のインテロゲーター信号の送信が可能になり、かつ複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々からの応答性の第３のＲＦＩＤトランスポンダ信号の受信が可能になるように構成される。

【0037】

第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ、第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ、および第３ＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、互いに対してまたは基準点に対して、および複数のセンサー対応タグに対して既知の場所および距離に配置されるため、三角測量を適用して、反応器の反応域の三次元空間におけるセンサー対応タグの各々の点の場所を特定することができる。

【0038】

ＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、反応域内に位置付けることが好ましい。これにより、インテロゲーター信号およびトランスポンダ信号が反応器容器の壁の中を通る必要がなくなるためである。しかし、本発明のシステムの別の実施形態では、ＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、反応器容器の外に位置付けられるかまたは配置される。

【0039】

ＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、ＲＦＩＤトランシーバリーダーアンテナにインテロゲーション信号を提供し、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグのセンサー対応ＲＦＩＤタグの各々によって送信されたＲＦＩＤトランスポンダ信号を受信することを提供する１つ以上のリーダーに動作可能に接続される。コンピューター手段は、ＲＦＩＤトランスポンダ信号の各々によって運ばれる情報を処理すること、および反応域全体の条件に関する三次元プロファイル情報に関連する出力を表示するか、またはそうでなければ提供することをもたらす。

【0040】

ここで、図１を参照すると、これは、反応器容器１２内のプロセス条件を無線で監視し、プロファイリングするための本発明のシステム１０の実施形態の概略図である。反応器容器１２は、反応域１４を画定する。反応域１４は、触媒床１６を含み、触媒粒子１８が充填され、触媒粒子１８を含む。反応器容器１２は、導管２４に動作可能に接続されている入口ノズル２２を備える。入口ノズル２２は、導管２４を通って流体連通するための手段、および供給物を反応域１４に導入するための手段を提供する。反応器容器１２はまた、導管２８に動作可能に接続されている出口ノズル２６を備え、導管２８を通って流体連通するための手段および反応域１４から流出物を除去するための手段を提供する。

【0041】

図１は、反応域１４内に位置付けられた第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３２、第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３４、および第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３６を含む本発明のシステム１０の一実施形態を示す。ＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、互いに対して既知の位置および距離で、反応域１４の三次元空間に配置される。

【0042】

図１は、ＲＦＩＤトランシーバーアンテナの各々が反応域１４内に位置付けられることを示しているが、ＲＦＩＤトランシーバーアンテナのうちの１つ以上が、代替として、反応器容器１２の外の場所に配置されてもよい。しかし、反応域１４全体に分布され、触媒床１６内に配設された複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０の各センサー対応ＲＦＩＤタグ４０に無線で連結されるかまたは結合されるように、ＲＦＩＤトランシーバーアンテナを位置付けることが重要である。

【0043】

第１のＲＦＩＤリーダーアンテナ３２は、触媒床１６の表面４１上に位置するように示されているが、第１のＲＦＩＤリーダーアンテナ３２は、触媒床１６の触媒粒子の境界内である、およびそれらの触媒粒子によって取り囲まれているなど、反応域１４内のいずれの場所にも配置され得ることが理解される。このことは、触媒床１６の下に位置するように示されている第２のＲＦＩＤリーダーアンテナ３４および第３のＲＦＩＤリーダーアンテナ３６にも適用される。これらのＲＦＩＤトランシーバーアンテナは、同様に、触媒床１６の触媒粒子の境界内である、およびそれらの触媒粒子によって取り囲まれているなど、反応域１４内のいずれの場所にも配置され得る。上記のように、トランシーバーの各配置については、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０の各センサー対応ＲＦＩＤタグ４０に無線で連結している必要がある。

【0044】

断面２－２の平面図を図２に示す。各センサー対応ＲＦＩＤタグ４０の位置は、図１および図２に示されており、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０が、触媒床１６全体の不特定なまたはランダムな場所にどのように配置され得るかまたは配設され得るかを例解している。

【0045】

本発明のシステム１０の動作において、第１のＲＦＩＤリーダーアンテナ３２は、第１のインテロゲーション信号４２を複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグ４０に送信する。これは、第１のＲＦＩＤリーダーアンテナ３２から複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０のうちのセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０のうちの１つまで延在しているＲＦ波矢印記号４２によって図１に描写されている。しかし、第１のインテロゲーション信号４２は、触媒床１６全体に分布している複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０のすべてのセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０に同時に送信される電波であることが認識されている。

【0046】

複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグ４０は、第１のインテロゲーション信号４２を受信する。各センサー対応ＲＦＩＤタグ４０は、第１のインテロゲーション信号４２の受信に応答して、それぞれ、第１の関連付けられているＲＦＩＤトランスポンダ信号４４を送信し、そのトランスポンダ信号４４は、特定のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０にエンコードされた固有の非可変識別コードを表す情報およびセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０によって検知されたかまたは測定され、それらに関連付けられている可変反応器条件を表す情報を含む。第１の関連付けられているＲＦＩＤトランスポンダ信号４４は、第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３２によって受信され、また信号処理システム４６によって処理される。

【0047】

図１では、複数の単一のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０から延在しているＲＦ波矢印記号によって、第１の関連付けられているＲＦＩＤトランスポンダ信号４４が描写されている。センサー対応ＲＦＩＤタグ４０の各々は、固有の非可変識別コード、および特定のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０によって検知されたかまたは測定され、それらに関連付けられている可変反応器条件を表す可変センサー情報を運ぶ独自の個々の第１の関連付けられているＲＦＩＤトランスポンダ信号４４を送信することが理解される。

【0048】

第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３４および第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３６は、第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３２と同様の方法で、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０に対して各々構成されている。したがって、第２のＲＦＩＤリーダーアンテナ３４は、第２のインテロゲーション信号４８を複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグ４０に送信する。これは、第２のＲＦＩＤリーダーアンテナ３４から複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０のうちのセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０のうちの１つまで延在しているＲＦ波矢印記号によって描写されている。しかし、第２のインテロゲーション信号４８は、触媒床１６全体に分布している複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０のすべてのセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０に同時に送信される電波であることに留意されたい。

【0049】

複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグ４０は、第２のインテロゲーション信号４８を受信する。各センサー対応ＲＦＩＤタグ４０は、第２のインテロゲーション信号４８の受信に応答して、それぞれ、第２の関連付けられているＲＦＩＤトランスポンダ信号５０を送信し、そのトランスポンダ信号５０は、特定のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０にエンコードされた固有の非可変識別コードを表す情報およびセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０によって検知されたかまたは測定され、それらに関連付けられている可変反応器条件を表す情報を含む。第２の関連付けられているＲＦＩＤトランスポンダ信号５０は、第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３４によって受信され、また信号処理システム４６によって処理される。

【0050】

第３のＲＦＩＤリーダーアンテナ３６は、第３のインテロゲーション信号５２を複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０の各々３０に送信する。これは、第３のＲＦＩＤリーダーアンテナ３６から複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０のうちのセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０のうちの１つまで延在しているＲＦ波矢印記号によって描写されている。しかし、第３のインテロゲーション信号５２は、触媒床１６全体に分布している複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０のすべてのセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０に同時に送信される電波であることに留意されたい。

【0051】

複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグの各センサー対応ＲＦＩＤタグ４０は、第３のインテロゲーション信号５２を受信する。各センサー対応ＲＦＩＤタグ４０は、第３のインテロゲーション信号５２の受信に応答して、それぞれ、第３の関連付けられているＲＦＩＤトランスポンダ信号５４を送信し、そのトランスポンダ信号５４は、特定のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０にエンコードされた固有の非可変識別コードを表す情報およびセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０によって検知されたかまたは測定され、それらに関連付けられている可変反応器条件を表す情報を含む。第３の関連付けられているＲＦＩＤトランスポンダ信号５４は、第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３６によって受信され、また信号処理システム４６によって処理される。

【0052】

第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３２、第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３４および第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３６は、ケーブル５６、５８および６０によってそれぞれ信号処理システム４６に動作可能に接続されている。信号処理システム４６は、ＲＦＩＤトランシーバーアンテナにインテロゲーション信号を提供するための手段と、ＲＦＩＤトランシーバーアンテナによって受信されたＲＦＩＤトランスポンダ信号を処理する手段と、を提供する。

【0053】

信号処理システム４６は、ケーブル６６によって１つ以上のコンピューター６４と一緒に構成されている１つ以上のリーダー６２を含み、これにより、リーダー６２とコンピューター６４との間で伝達するための手段が提供される。コンピューター６４は、第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３２、第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３４、および第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３６によってそれぞれ受信された、第１のＲＦＩＤトランスポンダ信号４４、第２のＲＦＩＤトランスポンダ信号５０、および第３のＲＦＩＤトランスポンダ信号５４を処理するための手段を提供する。コンピューター６４は、反応域１４全体において、測定された環境条件に関する出力情報６８、および反応域１４全体において、測定された環境条件の三次元プロファイルを、メモリまたは他の好適なフォーマットで表示するかまたは保存するために提供する。

【0054】

図２には、図１に示される反応器容器１２のＡ－Ａ断面の平面図を示す。図２には、複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０の各々が、反応器容器１２の反応器域１４内の不規則であるか、不特定であるか、またはランダムな場所にどのように配置されるかを例解している。本明細書でセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０のランダムな配置に言及するときに意味することは、それらが特定のパターンまたは順序を考慮することなく触媒床１６全体に分散され得ることである。したがって、センサー対応ＲＦＩＤタグは、必ずしも規則正しいパターンではない。本発明の一実施形態では、センサー対応ＲＦＩＤタグ４０は、ランダムな場所で触媒床１６全体にわたって実質的に均等にまたは均一に配設される。

【0055】

図３は、触媒粒子１８の環境７０によって取り囲まれている複数のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０のうちの単一の代表的なセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０を含む拡大詳細図を示している。図３はさらに、第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３２、第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３４、第３のトランシーバーアンテナ３６および信号処理システム４６を含む本発明のシステム１０の特定の他の要素との関係を示す。

【0056】

センサー対応ＲＦＩＤタグ４０は、集積回路７４を含むパッシブＲＦＩＤタグ７２を含む。集積回路７４は、特定のセンサー対応ＲＦＩＤタグ４０に関連付けられ、そのタグを表す非可変識別コードの保存を提供する。センサー対応ＲＦＩＤタグ４０はさらに、環境７０の少なくとも１つの条件を表す、センサー７６からの可変入力情報の受信を提供する。

【0057】

センサー７６は、パッシブＲＦＩＤタグ７２で構成され、接続７８によってパッシブＲＦＩＤタグ７２に動作可能に接続される。センサー７６は、要素８０または測定された環境条件を表す集積回路７４へのアナログまたはデジタル入力を提供することができる任意の他の好適な検知手段を使用することにより、環境７０の条件を検知するかまたは検出することができる。集積回路７４では、接続７８を介して提供されるセンサー入力信号に応答するＲＦＩＤトランスポンダ信号４４、５０および５４の変調を提供し、これにより、ＲＦＩＤトランスポンダ信号４４、５０および５４は、環境７０内の測定条件を表す情報を含むかまたは運ぶようになる。環境７０内には、触媒粒子１８を含む。

【0058】

集積回路７４は、ＲＦＩＤタグアンテナ８２に動作可能に接続され、個々のタグ識別コード情報に加えて、センサー対応ＲＦＩＤタグ４０を取り囲むまたは包囲する環境７０内の少なくとも１つの条件を表す、センサー７６からの可変入力情報を運ぶＲＦＩＤトランスポンダ信号４４、５０および５４を送信するための手段を提供する。ＲＦＩＤトランスポンダ信号４４、５０および５４は、第１のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３２、第２のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３４および第３のＲＦＩＤトランシーバーアンテナ３６からインテロゲーション信号４２、４８および５２をそれぞれ受信するＲＦＩＤタグアンテナ８２に応答して送信される。

【図1】

【図2】

【図3】