CN105473205A - 检测具有在空间上彼此偏置布置的过滤器的设备中的清洁过程 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于检测具有在空间上彼此偏置布置的过滤器（1、31）的设备中的清洁过程的方法，其中，可以在第一流动方向（10）上将具有固体颗粒（20）的第一气体（21）引导通过所述相应的过滤器（1、31）并且由所述相应的过滤器（1、31）过滤所述第一气体（21）。为了清洁所述相应的过滤器（1、31），可以在与所述第一流动方向（10）相反的流动方向（11）上将第二气体（22）引导通过所述相应的过滤器（1、31）。本发明还涉及一种用于检测具有在空间上彼此偏置布置的过滤器（所述过滤器用于过滤具有固体颗粒（20）的第一气体（21））的设备中的清洁过程的系统以及这种设备。为了能够可靠地和划算地检测在上文提到的这类设备的清洁过程，根据本发明，借助声学传感器（2、32、2’、32’、42）检测相应的噪声（12），声学传感器（2、32、2’、32’、42）在空间上彼此偏置布置，用于检测空气传播声音，所述噪声出现在清洁所述相应的过滤器（1、31）期间。之所以检测到所述相应的过滤器（1、31）的清洁，是因为至少两个所述声学传感器（2、32、2’、32’、42）检测到了所述相应的噪声（12）。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于检测具有在空间上彼此偏置布置的过滤器的设备中的清洁过程的方法，其中，可以沿第一流动方向将包含固体颗粒的第一气体供给通过所关注的过滤器并且借助于所关注的过滤器来过滤第一气体，其中，为了清洁所关注的过滤器，可以沿与第一流动方向相反的流动方向将第二气体引导通过所关注的过滤器。本发明还涉及一种用于检测具有在空间上彼此偏置布置的用于过滤包含固体颗粒的第一气体的过滤器的设备中的清洁过程的系统以及这种性质的设备。
背景技术
这种类型的过程和这种类型的设备可以用在例如冶金过程中的烟道气清洁领域中。这样的示例有LD炉、电弧炉、烧结过程等，它们通常使用干管过滤器。这些过滤器用于分离出粉尘。
基于“喷射脉冲清洁”的原理清洁掉这些分离产品，在“喷射脉冲清洁”中，从压缩空气储罐周期性地释放强压缩的空气浪涌。这些压缩空气浪涌暂时性地使过滤管受到超压。这使过滤管膨胀，使流动方向颠倒，并且使过滤饼脱离。在过滤阶段中，支撑架为过滤管提供了适合的刚度。在清洁了过滤管之后，粉尘颗粒在集尘室中形成沉淀，通常经由螺旋输送机和旋转式气闸将物料从此处运走。
这种管式过滤器设备通常由例如几千个过滤管的众多过滤管组成，并且顺序地对这些过滤管进行清洁。目前，按照循环的方式控制烟道气清洁。如果不能成功地清洁特定的过滤管，那么该过滤管只有等到下一个清洁周期才能清洁，也就是说，在清洁了所有其它过滤管后，才会再次试图清洁该过滤管。与此同时，该过滤管的功能严重受限。在极端的情况下，结果可能是导致除尘设备产生故障。
为了实现过滤设备的最高可能效率，必须正确地清洁所有过滤管。因此，故障的检测相应地十分重要。由于安装有大量的清洁阀，所以这种检测只可以高技术成本来实现。由于高成本或功能安全缺陷，所以市场上可用的解决方案仅具有非常有限的接受度。
已知的解决方案包括：例如，在上游压缩空气储罐处进行直接压力测量，每个部段安装有一个压缩空气储罐。为此，对压力的历史记录，即，压力的上升与下降，进行评估，并且，通过将其与特性压力历史记录（特别是良好状态下的压力历史记录）进行比较，得出关于所关注的过滤管的功能性的结论。这种变型需要对每个压缩空气储罐进行单独的压力测量（包括对压力的评估），因此导致高成本。
另一种已知的方法是在清洁阀处进行流量监测，其中，这种方法只能监测在所关注的阀中的流速。然而，由于这种方法不可能识别出例如机械故障或压缩空气的缺乏，所以这种方法不会提供关于所关注的过滤管的正确清洁的状况。
最后一种已知的方法也是在通往阀的供应线处对压缩空气流进行测量。如果感测系统具有快速响应特性、高度重复精确度和较大测量范围，那么这种方法确实能够提供关于电气功能与气动功能之间的交互作用的状况。这种变型也需要对每个压缩空气储罐进行单独的通流测量（包括评估），因此导致高成本。
如上文引用的，用于清洁的喷射脉冲清洁方法是从2013年04月23日发表在维基百科上的文章“Schlauchfilter”[管式过滤器]获知的。
从EP0020949A1已知一种用于监测隔膜阀的关闭和打开功能的装置，特别是连接在除尘设施的清洁喷射线中的压缩空气储罐下游的隔膜阀，每个隔膜阀可以借助于电磁阀来控制，其中，接收振动或噪声的脉冲发生器附接至隔膜阀的壳体或附接在压缩空气储罐的壳体上，以及其中，可以分别将发出的脉冲与电池阀的程控单个控制信号进行比较。
发明内容
本发明的根本目标是能够按照高成本效益和可靠的方式检测在引言中描述的这类设备中的清洁过程。
该目标通过在引言中引用的这类方法来实现：用于拾取空气声音的、在空间上彼此偏置布置的声学传感器捕获在清洁所关注的过滤器期间出现的相关噪声，其中，通过借助于至少两个声学传感器对所关注的噪声的捕获来检测所关注的过滤器的清洁。
该目标还通过上文引用的这种性质的系统来实现：可以沿第一流动方向将包含固体物质的颗粒的第一气体供给通过所关注的过滤器，并且可以借助于所关注的过滤器来过滤第一气体，其中，为了清洁所关注的过滤器，可以沿与第一流动方向相反的流动方向将第二气体供给通过所关注的过滤器，其中，该系统：具有用于拾取空气声音的声学传感器，声学传感器布置为彼此偏置，可以借助于声学传感器来捕获在清洁所关注的过滤器期间出现的噪声；并且具有计算单元，可以借助于计算单元，通过借助于至少两个声学传感器拾取相关噪声，来检测所关注的过滤器的清洁。
最后，该目标通过在引言中引用的这种性质的设备来实现：该设备具有这类系统和在空间上彼此偏置布置的过滤器，可以将第一气体供给通过过滤器并且可以借助于过滤器来过滤第一气体，其中，为了清洁所关注的过滤器，可以沿与第一流动方向相反的流动方向将第二气体供给通过过滤器。
除了别的之外，所提出的方法是基于对噪声（所谓的“清洁砰砰声”）的声学识别。该噪声特别地可被为了清洁所关注的过滤器而释放的压缩空气的浪涌引发，例如，当打开压缩空气阀以便迫使第二气体沿与第一流动方向相反的流动方向通过过滤器时。当打开阀时，作为空气声音的噪声出现，该噪声对于清洁所关注的过滤器是典型的并且该噪声由相关的传感器捕获。相应地，将所关注的传感器设计为能够捕获作为空气声音出现的噪声。特别地，针对每个声学传感器，创建音频数据流，该音频数据流可以由例如计算单元分析。
所关注的过滤器（例如，其可以构造为管式过滤器）由于压缩空气影响而膨胀。该膨胀从所关注的过滤器中断固体物质的颗粒，或者固体物质颗粒层，该固体物质颗粒是在过滤器的操作期间累积起来的。通过这样，也可产生特性噪声，该特性噪声可由所关注的传感器捕获。
特别是可以使用一个或多个声音换能器作为传感器，例如麦克风，该麦克风位于过滤器设备内并且因此可以高成本效益地获得。特别地，将某些声学传感器和过滤器容置在设备的壳体中，其中，可以按照如下方式来固定传感器：使传感器可以捕获期望的噪声。
该设备具有布置为在位置上彼此偏置的过滤器，其中，声学传感器也布置为在位置上彼此偏置。这意味着，若适用，任意两个过滤器或者任意两个声学传感器布置为彼此相隔特定距离。此处，所提出的系统设计为：可以借助于至少两个声学传感器来捕获在清洁其中一个过滤器期间出现的噪声。所关注的噪声从出现之处行进至所关注的传感器的时间差允许检测到所关注的过滤器的清洁。
这种布置允许特别可靠地检测到所关注的过滤器的清洁，其中，特别是可能识别出所谓的“矩阵误差”。这种类型的误差出现在过滤器以特定顺序一个接一个地被清洁的设备中，为此，例如，一个接一个地致动恰当的阀。特别地，为了尽可能地节省PLC输出，借助于继电器矩阵来致动过滤器建造中的所有阀。即，某些继电器切换阀的正极而少量的其它继电器则切换阀的负极。如果继电器发生故障，则可以使继电器中的触点进行焊补，从而，在随后的清洁操作中，多个继电器进行清洁或者启动了错误的阀。“矩阵误差”在原则上也可能由不正确的布线导致，从而致动了错误的阀以及因此清洁了错误的过滤器。然而，这种类型的误差可以在调试期间被识别和消除。特别地，当不正确地被致动的阀存在故障时，我们可以得出错误的结论，即，正确地被清洁的过滤器明显尚未被清洁，而尚未被清洁的或者已经被错误地清洁的过滤器明显已经被清洁。
对于所提出的方法、所提出的系统和所提出的设备，特别有利的是，能够可靠地并且较为容易地识别出所关注的过滤器的正确清洁。这是因为，对正确清洁的识别仅仅基于：通过使用至少两个声学传感器对在所关注的过滤器的清洁期间出现的噪声进行的捕获。特别地，不必识别清洁所关注的过滤器或者致动恰当的阀的精确时间点，视情况，该精确时间点是提前已知的。
在本发明的一个有利实施例中，通过如下方式来检测所关注的过滤器的清洁：比较相关噪声到达至少两个以及优选地三个或更多个的声学传感器中的每一个的时间点。
由于声学传感器在空间上彼此偏置布置或者在空间上彼此分离，所以在清洁其中一个过滤器期间出现的噪声到达所关注的传感器的位置通常需要不同的时长。由于使用了至少两个优选地三个或三个以上的声学传感器来捕获所关注的噪声，所以可以可靠地推断出噪声出现的位置，这意味着可以检测到所关注的过滤器的成功清洁过程。特别地，在噪声的起源地点处，在每种情况下均存在阀（第二气体通过阀流到所关注的过滤器中）或者所关注的过滤器。
若适用，取决于设备的尺寸或者取决于设备中的过滤器的数量，将需要较大或者较小数量的声学传感器，以便实现特别可靠的结果。声学传感器将优选地按照如下方式布置：在相关噪声出现的地点与所关注的传感器之间的路径允许清楚地指派对所关注的壳体进行所关注的过滤器的成功清洁。例如，如果存在对称布置的过滤器，那么，经证明，非对称布置的传感器可以是有利的。
在本发明的其它有利实施例的情况下，通过针对至少两个优选地三个或更多个的声学传感器比较所关注的噪声到达的相关时间点，来确定至少一个间隔差，优选地两个或两个以上的间隔差，将所确定的间隔差与存储的相关间隔差进行比较。
如果其中一个过滤器受第二气体的冲击，则这应该产生噪声，该噪声可以由声学传感器捕获。例如，假设三个传感器分别在时间点ti处捕获噪声，其中，ti=1、2、3。因此，可以从三个时间点ti来确定高达三个间隔差δi,i’=ti-ti’，即，σ1,2、σ1,3和σ2,3。此处，可以将所关注的时间点ti视作相关标记时间点，例如，从上文提到的相关音频数据流推导出该标记时间点。
将所确定的间隔差与相应的间隔差进行比较，该相应的间隔差优选地是提前确定并且存储的，通过该比较最终可以确定所关注的噪声的起源地点。因此，特别地，若适用，针对每个阀或者每个过滤器存储有间隔差，该间隔差是针对将阀和过滤器分别定为在设备中所产生的声学传感器的每种组合所期望的。此处，然而，相关标记时间点（由于声速和麦克风的恰当定位的影响，在每个通道中是不同的）确实能鉴别出相同的声音事件。
特别地，可以规定：若适用，如果在恰当的间隔差之间的绝对项或相对项之差超过或者低于所定义的范围，计算单元则将利用相关间隔差（该相关间隔差是提前确定的）确定的每个间隔差与正输出的警报进行比较。
在确定间隔差时，不需要知道，特别是提前知道，所关注的噪声出现的精确时间点。特别地，所关注的间隔差独立于所关注的噪声出现的精确时间点，这使得所提出的方法不太容易出现误差并且非常可靠。
在本发明的另一有利实施例的情况下，为了确定所关注的噪声到达相关声学传感器的相关时间点，确定最大噪声幅度的时间点。
若适用，对最大噪声幅度的适用时间点或者针对所关注的声学传感器具有最大音量的相关时间点的确定允许特别一致地确定所关注的噪声或者间隔差到达的相关时间点（若适用）。因此，进一步提高了检测的准确性和可靠性。
在本发明的另一有利实施例的情况下，借助于傅里叶变换来分析已捕获的相关噪声。
可以通过使用傅里叶变换来产生已捕获的所关注的噪声的光谱分析，还可以使用光谱分析来增加对所关注的过滤器的清洁的检测可靠性。特别地，也可以在傅里叶变换的帮助下确定在上文已经阐释过的所关注的间隔差。特别地，若适用，控制单元为此将在来自声学传感器的单个信号中或者在相关音频数据流中搜寻相似的部段，其中，将所关注的部段之间的时移被鉴别为相关间隔差。
在本发明的另一有利实施例中，若适用，如果已捕获的所关注的噪声在可规定的第一频率范围内的能量超过或低于可规定的第一值，则创建第一消息。
特别地，若适用，通过对所关注的噪声在第一频率范围（即，在低频率和高频率之间，该第一频率范围是可以规定的）内的能量进行积分或求和，来确定所关注的能量。若适用，如果累积能量低于或者超过第一值（该第一值是可以规定的），若适用，则例如所关注的过滤器或者所关注的阀可能存在故障，从而所关注的过滤器没有得到正确地清洁。此处，可规定的第一值可以例如由提前执行的测试来确定并且存储，其中，可规定的第一值的特征在于在成功清洁操作期间出现的噪声。
若适用，所创建的第一消息特别地包含关于所检查到的超标或者未达标的注释，并且，例如，被传送至计算单元或者直接传送至负责操作设备的个人。
在本发明的另一有利实施例的情况下，若适用，如果在可规定的第二频率范围内捕获的所关注的噪声的能量与在可规定的第二频率范围外捕获的所关注的噪声的能量之比超过或低于可规定的第二值，则创建第二消息。
若适用，可以确定可规定的第二频率范围内的或者其外的所关注的能量，具体地：若适用，对分别在可规定的第二频率范围内或外的所关注的噪声的能量进行积分或求和。在这种情况下，设置在可规定的第二频率范围内的能量与在可规定的第二频率范围外的能量之比，若适用，如果所确定的比率超过或低于可规定的第二值，则产生第二消息。
若适用，如果所形成的比率超过或低于可规定的第一值，则，例如，所关注的过滤器可能存在故障，从而所关注的过滤器没有得到正确地清洁。此处，可规定的第二值可以例如由提前执行的测试来确定并且存储，其中，可规定的第二值的特征优选地在于在成功清洁过程期间出现的噪声。
若适用，所创建的第二消息特别地包括关于所检查的超标或者未达标的注释，并且，例如，被传送至计算单元或者直接传送至负责操作设备的个人。
在本发明的另一有利实施例的情况下，借助于高通滤波器来过滤已捕获的相关噪声。
高通滤波器特别是电子过滤电路，可以借助于该电子过滤电路来减弱低频率，通过该减弱，意味着可以增加对清洁过程的检测可靠性。
此外，可以经由一个或多个放大器将已捕获的相关噪声馈送至模拟/数字（A/D）转换器，高通滤波器特别地连接在A/D转换器前面的电路中。最后，A/D转换器能够将噪声以数字化的形式提供给计算机单元。
数字化噪声可以由计算单元通过使用评估算法来评估。该评估算法可以例如基于以下原理：
将声级与参考值进行比较，
将声级在时间上的历史记录与参考曲线进行比较，
例如，通过使用快速傅里叶变换（FFT）来评估特征频率，和/或
借助于机器学习来评估声级和频率在时间上的历史记录。
在计算单元中，甚至可以使用多种评估算法来评估一组已捕获的噪声。可以通过例如加权“投票”算法来产生总结果。此处，为单独的评估算法分配不同的加权数，这取决于它们的推测能力。
因此，本发明方法带来的优点特别是在于：可靠地检测所关注的清洁过程，其中，可以通过过滤器的正确清洁来实现提高所关注的过滤器的清洁性能，再加上非常高成本效益的测量设备带来的成本优点，例如麦克风形式的所关注的声学传感器。
为了传送任何相关传感器信号，可以借助于电气链路将所关注的传感器链接至计算单元。同样可以设想无线地传送传感器信号，特别是光学传送。
在本发明的另一有利实施例的情况下，提供了隔声罩，一些声学传感器布置在隔声罩中并且可以在隔声罩中布置相关阀，借助于相关的阀，可以沿与第一流动方向相反的流动方向将第二气体供给通过所关注的过滤器。
例如，隔声罩可以构造为一种盒子，该隔声罩抑制或者减少来自外界的噪声干扰。通过隔声罩，可以进一步提高对清洁的检测可靠性，这是因为可以有效地使来自隔声罩外界的噪声干扰远离所关注的声学传感器。与此同时，还特别地保证所关注的声学传感器可以检测到由相关阀引起的噪声。因此，特别是可以借助于所关注的声学传感器来可靠地捕获相关阀的打开，以便清洁所关注的过滤器。
特别地，可以在隔声罩的外部提供其它声学传感器，这些其它声学传感器因此在声学上与所关注的阀隔开，并且可以捕获在清洁过程期间来自所关注的过滤器的噪声。这些其它声学传感器可以例如布置在设备中的壳体内，所关注的过滤器容置于设备的壳体中，此处，隔声罩可以布置在壳体内或外。
本发明还覆盖了其它方面，例如，借助于将传感器信号与参考传感器信号进行的比较，计算单元确定所关注的过滤器和/或所关注的阀的状态。
例如，若适用，所关注的过滤器的这种状态可以是如下形式：所关注的过滤器已经爆裂或者严重损坏。发生爆裂或严重损坏的原因是：压缩空气浪涌未使所关注的过滤器膨胀（需要一定量的时间），而是发生得相当迅速。还可以设想的是，所确定的状态是：所关注的过滤器无法再被压缩空气浪涌清洁，例如，这是因为固体物质的颗粒已经永久地固定在所关注的过滤器中。可以确定的另一状态是：过滤器被固体物质的颗粒阻塞的程度，可以从该程度推断何时需要对过滤器进行下一次清洁。
此外，或者可替代地，可以捕获相关阀的状态，该相关阀必须打开以便在所关注的过滤器上进行清洁操作。这种状态可以是例如相关阀不再完全打开或者存在缺陷，可以将其存储作为参考传感器信号并且因此可以在稍后被识别。
特别地，可以通过计算单元来分别确定相关过滤器或者相关阀的状态，该计算单元分别将所关注的过滤器或者所关注的阀的状态置于例如预定义刻度范围上。如上文所阐释的，此处，该刻度范围可以包括两种或两种以上的状态。
为了能够确定所关注的过滤器或者所关注的阀的这种状态，若适用，可以提前分别适合地准备过滤器或者阀并且使其经受通常的压缩空气浪涌，其中，接着由相关声学传感器来捕获随后出现的噪声并且将其存储作为针对所关注的状态的噪声特征的参考传感器信号。
若适用，随后可以访问这些参考传感器信号（其特征在于：所关注的过滤器或者所关注的阀的多个状态），以便确定待监测的设备的状态。
根据本发明的另一方面，将传感器信号和/或（若必要）所关注的过滤器的状态存储在存储单元中，其中，若适用，通过使用传感器信号在时间上的历史记录和/或（若必要）所关注的过滤器或所关注的阀的状态在时间上的历史记录，来确定传感器信号的趋势和/或（若必要）所关注的过滤器的状态的趋势。
传感器信号和/或（若必要）所关注的过滤器或所关注的阀的状态的存储允许将在时间上的相关历史记录存储在存储单元中，以便在稍后的时间可以访问这些数据项。这对于确定趋势尤其必要，该趋势基于存储的在时间上的历史记录来确定。为此，可使用当前的方法。
例如，通过确定趋势，可以视情况估算何时需要维护或更换（若适用）所关注的过滤器或者所关注的阀。这意味着，特别可以提高设备的适用性，这是因为可以将任何这种人工干预包括在作为常规周期的一部分而执行的维护工作中。这意味着，若适用，可以避免设备的额外维护工作或者停工。
特别地，若适用，计算机单元因此也可以存储传感器信号的历史记录或者所关注的过滤器或所关注的阀的状态，以便能够形成在时间上的历史记录。这可以用于识别部件的磨损，并且因此甚至在完全失效之前发出消息。然后，可以将所确定的状态与所关注的过滤器或所关注的阀各自的唯一标识符，可选地包括测量的时间点，一起传送至一个或多个警报系统。警报系统可以是自动化系统的形式，例如，过程可视化系统、过程管理系统或条件监测系统。可选地，还可以将其它数据项传送至警报系统，例如，已经通过声学传感器接收到的传感器信号或者图解评估。警报系统然后可以视情况在屏幕上、或者经由人机接口（HMI）、或者通过在诸如智能手机或平板电脑等移动操作装置上的电子邮件、SMS或者报告等方式将消息通知给设备的操作者或维护工程师。
根据本发明的另一个方面，如果传感器信号与之前定义的传感器信号相同和/或（若适用）如果状态与之前定义的状态相同，则创建消息。
之前定义的传感器信号和/或（若适用）之前定义的状态的特征可以在于，例如，所关注的过滤器已经爆裂或者所关注的过滤器或所关注的阀（若适用）严重损坏。发生爆裂或严重损坏的原因是：未使所关注的过滤器膨胀（需要一定量的时间），而是发生得相当迅速或者完全消失。特别地，之前定义的数量的特征也可以在于：其不再能够使用压缩空气浪涌来清洁所关注的过滤器，这是因为例如固体物质的颗粒已经变得永久地固定在所关注的过滤器中。也可以通过这种方式来识别不再起作用的阀。
例如，由所关注的声学传感器生成的传感器信号的特征可以在于：噪声的音量，因此，特别是如果传感器信号或音量（若适用）分别与之前定义的传感器信号或音量相对应，则可产生消息。特别地，之前定义的传感器信号或之前定义的状态也可以视情况是参考带或“警报阈值”的形式，为了生成消息，必须达到参考带或“警报阈值”。同样，若适用，也可以按照相反的方式来定义之前定义的传感器信号或之前定义的状态。如果清洁砰砰声消失或者听起来有所不同，那么分别存在之前定义的传感器信号或之前定义的状态。因此，针对这种情况，如果清洁砰砰声消失或者听起来有所不同，则会产生消息。
特别地，存储在计算机单元中的参考传感器信号可以是之前定义的传感器信号的形式。
根据本发明的另一个方面，接着将所产生的消息传送至设备的IT系统或者操作员工。此处，IT系统视情况可以特别是上文所阐释的条件监测系统或警报系统的形式，若必要，也可以将已经确定的状态与所关注的过滤器或所关注的阀（若适用）的唯一标识符作为在一个或多个警报系统处的测量时间点的选项一起传送至条件监测系统或警报系统。可替代地或者此外，也可以将消息传送至维护员工或者负责该系统的员工。消息的传送可以触发另外的动作，例如，所关注的过滤器的维护或更换。
可替代地或者此外，如果上文阐释的传感器信号的趋势在可以规定的时间跨度内到达之前定义的传感器信号，和/或，若必要，所关注的过滤器或所关注的阀（若适用）的状态到达之前定义的状态，那么也可以生成消息。例如，这可以借助于基于已经确定的趋势进行的插值提前计算。
通常，第二气体此处可以与第一气体相同，从而，为了清洁所关注的过滤器，迫使第一气体沿与过滤过程的流动方向相反的流动方向通过所关注的过滤器。过滤器此处可以构造为例如管状过滤器。
附图说明
在下文中，参照在附图中图示的示例性实施例来更加详细地描述和阐释本发明。在图中：
图1为在过滤过程期间根据本发明的系统的示例性实施例的截面图；
图2为在清洁过程期间根据本发明的系统的示例性实施例的截面图；
图3为本发明设备的第一示例性实施例；
图4为本发明设备的第二示例性实施例；
图5为来自两个声学传感器的信号在时间上的历史记录的示例；以及
图6为本发明设备的第三示例性实施例的示意图。
具体实施方式
图1示出了在过滤过程期间本发明系统的示例性实施例的截面图。针对过滤过程，使携带有固体物质20的颗粒的第一气体21在第一流动方向10上移动通过过滤器1。在该过程期间，固体物质20的颗粒由过滤器1保留下来，从而使第一气体在离开过滤器1时已经清除了固体物质20的颗粒。
系统具有用于捕获空气声音的声学传感器2以及计算单元3，可以将声学传感2捕获的传感器信号传送至计算单元3。为了该传送，例如，通过电气、无线或光学链路使声学传感器2和计算单元3彼此连接。
图2示出了在清洁过程期间本发明系统的示例性实施例的截面图。为了清洁过滤器1，迫使第二气体22在与第一流动方向相反的流动方向11上进入并且通过过滤器1，其中，将粘附至过滤器1的固体物质20的颗粒从过滤器1逐出。其是通过以下方式实现的：过滤器1膨胀，并且，形成在过滤器1的表面上的固体物质20的颗粒层脱落。
在该清洁过程期间，出现特性噪声12，该特性噪声12由声学传感器2捕获。
图3示出了本发明设备的第一示例性实施例。该设备具有过滤器1、31、（在每种情况下）阀5和容器13。此处，过滤器1或31分别用于过滤存在于气体21中的固体物质20的颗粒，如已经在图1中示出和描述的。在容器13中存在处于高压下的第二气体22。如果为了发送信号而链接至控制单元4的所关注的阀5从控制单元4接收到恰当的信号，那么迫使第二气体22离开容器13，通过所关注的阀5，分别进入并且通过过滤器1或31。这使得分别粘附至过滤器1或31的固体物质20的颗粒分别从过滤器1或31脱落，从而分别清洁过滤器1或31。
在清洁过程期间，不论是在所关注的阀5处和/或分别在过滤器1或31处，出现特性噪声12，其中，该特性噪声12由布置在彼此偏置的位置中的两个声学传感器2、32捕获。接着，可以通过电子信号滤波单元6（例如，带通滤波器或高通滤波器）来滤波传感器信号并且最后将其传送至计算单元3。因此，若适用，借助用于捕获空气声音的两个声学传感器2、32来捕获在清洁过滤器1、31期间出现的所关注的噪声12。最后，可以通过借助于两个声学传感器2、32对相关噪声12的捕获来检测所关注的过滤器1、31的清洁。
对所关注的噪声12的或所关注的过滤器1、31的清洁的检测特别地基于噪声12（在每种情况下）从其原始位置行进至所关注的声学传感器2、32的不同行进时间。为此，优选地将合适地布置声学传感器2、32。
因此，可以检测所关注的清洁操作，并且特别是可以确定所关注的清洁操作的故障。此外，计算单元3可以设计为用于确定过滤器1或31（若适用）的和/或所关注的阀5的状态。
此外，可以将传感器信号、过滤器1的和/或阀5的状态存储在存储单元7中，以便可以确定所关注的数量的趋势。
为了传送信号或数据，若适用，将控制器4连接至所关注的阀5并且也与声学传感器2或32连接，其中，相关声学传感器2或32分别连接至电子信号滤波单元6和计算单元3，计算单元3最后连接至存储单元7。在本文中，所关注的连接可以是有线的或无线的形式，或者若适用，可以是光学的。
图4示出了本发明设备的第二示例性实施例。与第一示例性实施例不同，本发明设备的第二示例性实施例具有隔声罩14和壳体15。壳体15容纳两个过滤器1、31和两个声学传感器2、32。在隔声罩14中有容器13、所关注的阀5和两个其它用于捕获空气声音的声学传感器2’、32’。隔声罩14在本示例中布置在壳体15外。
隔声罩14使声学传感器2’、32’在声学上与来自隔声罩14外的噪声隔开，以便声学传感器2’、32’可以特别可靠地捕获在清洁期间由于所关注的阀5而出现的噪声。声学传感器2、32特别地在声学上与所关注的阀5隔绝。此外，声学传感器2、32通过壳体15与来自壳体15外的其它干扰噪声在声学上隔绝，以便声学传感器2、32可以可靠地捕获在清洁期间来自相关过滤器1、31的噪声。
图5示出了来自用于捕获空气声音的两个声学传感器的信号在时间上的历史记录的示例。横坐标上标绘的是第一信号16和第二信号17的时间，而纵坐标上标绘的是第一信号16和第二信号17的时间依赖幅度8。此处，所关注的信号16、17起源于两个声学传感器，特别是本发明设备的示例性实施例的声学传感器。
第一信号16或第二信号17分别在时间点t1或t2处具有峰值，若适用，该峰值指示噪声幅度或者指示所分配的相关声学传感器已经检测到噪声。可以从差值δt2,1=t2-t1推断出噪声起源的位置，其中，特别是可以检测在本发明设备的示例性实施例中的其中一个过滤器的清洁过程。
图6示出了本发明设备的第三示例性实施例的示意图。该设备中容置有多个用于捕获空气声音的声学传感器2、32、42，其中，该设备具有多个隔间18，每个隔间18由两个腔室19构成。每个腔室19在每种情况下均容置有过滤器，该过滤器可以构造为例如如图1中示出的形式。
可以通过声学传感器2、32、42可靠地检测对设备中的其中一个过滤器的成功清洁。优选地，将为此合适地布置声学传感器2、32、42。
总之，本发明涉及一种用于检测具有在空间上彼此偏置布置的过滤器的设施中的清洁过程的方法，其中，可以沿第一流动方向将包含固体物质的颗粒的第一气体供给通过所关注的过滤器并且可以借助于所关注的过滤器来过滤第一气体，其中，为了清洁所关注的过滤器，可以沿与第一流动方向相反的流动方向将第二气体供给通过所关注的过滤器。此外，本发明涉及一种用于检测具有在空间上彼此偏置布置的用于过滤包含固体颗粒的第一气体的过滤器的设备中的清洁过程的系统以及这种类型的设备。为了能够按照高成本效益和可靠的方式检测在引言中提到的这类设备中的清洁过程，我们提出，使用布置在彼此偏置的位置中的、用于捕获空气声音的声学传感器来捕获在清洁所关注的过滤器期间出现的噪声，其中，通过参照至少两个声学传感器对所关注的噪声的捕获来检测对所关注的噪声的清洁。此外，提出了一种系统，其中，可以沿第一流动方向将包含固体物质的颗粒的第一气体供给通过所关注的过滤器，并且可以借助于所关注的过滤器来过滤第一气体，其中，为了清洁所关注的过滤器，可以沿与第一流动方向相反的流动方向将第二气体供给通过所关注的过滤器，其中，该系统：具有声学传感器，该声学传感器布置为在位置上彼此偏置，用于捕获空气声音，可以借助于声学传感器来捕获在清洁所关注的过滤器期间出现的噪声；以及具有计算单元，可以借助于该计算单元，通过借助至少两个声学传感器捕获所关注的噪声，来检测所关注的过滤器的清洁。最后，提出了一种设备，该设备具有这种类型的系统和在位置上彼此偏置布置的过滤器，可以将第一气体供给通过过滤器并且可以借助过滤器来过滤第一气体，其中，为了清洁所关注的过滤器，可以沿与第一流动方向相反的流动方向将第二气体供给通过过滤器。
Claims (14)
1.一种用于检测具有在空间上彼此偏置布置的过滤器（1、31）的设备中的清洁过程的方法，
其中，包含固体颗粒（20）的第一气体（21）能够沿第一流动方向（10）供给通过所关注的过滤器（1、31），并且能够借助于所关注的过滤器（1、31）来过滤，
其中，为了清洁所关注的过滤器（1、31）的目的，第二气体（22）能够沿与所述第一流动方向（10）相反的流动方向（11）供给通过所关注的过滤器（1、31），
其特征在于：
在所关注的过滤器（1、31）的清洁期间出现的相关噪声（12）借助于用于拾取空气声音的声学传感器（2、32、2’、32’、42）来捕获，所述声学传感器（2、32、2’、32’、42）在空间上彼此偏置布置，
其中，所关注的过滤器（1、31）的清洁通过借助于所述声学传感器（2、32、2’、32’、42）中的至少两个捕获所关注的噪声（12）来检测。
2.如权利要求1所述的方法，
其特征在于，所关注的过滤器（1、31）的清洁通过如下方式来检测，即：比较所述相关噪声（12）到达所述声学传感器（2、32、2’、32’、42）中的至少两个以及优选地三个或更多个声学传感器中的每一个处的时间点。
3.如权利要求2所述的方法，
其特征在于，通过针对所述声学传感器（2、32、2’、32’、42）中的至少两个、优选地三个或更多个声学传感器比较所关注的噪声（12）到达的相关时间点，来确定至少一个间隔差，优选地确定两个或更多个间隔差，其中，将所确定的间隔差与相关的存储的间隔差比较。
4.如权利要求2或3所述的方法，
其特征在于，为了确定所关注的噪声（12）到达相关的声学传感器（2、32、2’、32’、42）处的所述相关时间点的目的，确定最大噪声幅度的时间点。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，已捕获的所述相关噪声（12）借助于傅里叶变换来分析。
6.如权利要求5所述的方法，
其特征在于，如果在可规定的频率范围内已捕获的所关注的噪声（12）的能量超过或低于可规定的第一值，则创建第一消息。
7.如权利要求5或6所述的方法，
其特征在于，若适用，则如果在可规定的第二频率范围内捕获的所关注的噪声（12）的能量与在所述可规定的第二频率范围外捕获的所关注的噪声（12）的能量之比超过或低于可规定的第二值，创建第二消息。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，已捕获的所述相关噪声（12）借助于高通滤波器来过滤。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，设置了隔声罩（14），所关注的声学传感器（2’、32’）被布置在所述隔声罩（14）中，并且相关的阀（5）能够被布置在所述隔声罩（14）中，借助于所述相关的阀（5），所述第二气体（22）能够沿与所述第一流动方向相反的流动方向（11）供给通过所关注的过滤器（1、31）。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所关注的声学传感器（2、32、2’、32’、42）创建传感器信号，
其中，所述传感器信号被传送至计算单元（3），
其中，计算单元（3）借助于将所述传感器信号与参考传感器信号相比较来确定至少一个过滤器（1、31）和/或至少一个阀（5）的状态。
11.一种用于检测具有在空间上彼此偏置布置的过滤器（1、31）的设备中的清洁过程的系统，
其中，包含固体颗粒（20）的第一气体（21）能够沿第一流动方向（10）供给通过所关注的过滤器（1、31），并且能够借助于所关注的过滤器（1、31）来过滤，
其中，为了清洁所关注的过滤器（1、31）的目的，第二气体（22）能够沿与所述第一流动方向相反的流动方向（11）供给通过所关注的过滤器（1、31），
其中，所述系统具有：
用于拾取空气声音的声学传感器（2、32、2’、32’、42），所述声学传感器（2、32、2’、32’、42）在空间上彼此偏置布置，借助于所述声学传感器（2、32、2’、32’、42）有可能捕获在所关注的过滤器（1、31）的清洁期间出现的相关噪声（12），以及
计算单元（3），借助于所述计算单元（3），有可能通过借助于所述声学传感器（2、32、2’、32’、42）中的至少两个捕获所关注的噪声（12），来检测所关注的过滤器（1、31）的清洁。
12.如权利要求11所述的系统，
其特征在于，所述系统具有隔声罩（14），所关注的声学传感器（2’、32’）被布置在所述隔声罩（14）中，并且相关的阀（5）能够被布置在所述隔声罩（14）中，借助于所述相关的阀（5），所述第二气体（22）能够沿与所述第一流动方向相反的流动方向（11）供给通过所关注的过滤器（1、31）。
13.一种用于过滤包含固体物质的颗粒（20）的第一气体（21）的设备，所述设备具有：
在空间上彼此偏置布置的过滤器（1、31），所述第一气体（21）能够被供给通过所述过滤器（1、31），并且所述第一气体（21）能够借助于所述过滤器（1、31）来过滤，
其中，为了清洁所关注的过滤器（1、31）的目的，能够沿流动方向（11）供给通过所关注的过滤器（1、31），以及
如权利要求11或12所述的系统。
14.如权利要求13所述的设备，所述设备具有如权利要求12所述的系统，
其中，所述设备具有布置在隔声罩（14）中的相关的阀（5），借助于所述相关的阀（5），第二气体（22）能够沿与所述第一流动方向相反的流动方向（11）供给通过所关注的过滤器（1、31）。
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