CN107850060B - 直接数值亲和泵无传感器转换器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了数值亲和泵无传感器转换信号处理技术，例如基于处理由泵制造商公布的在泵最大速度下的泵压差、流量和功率以及泵亲和定律，以便直接地和数值地获得即时泵压差和流量。无传感器转换器技术可应用于任何形式的、简单或复杂的泵特性分布，因为不需要重构和求解任何泵和系统特性方程。因此，计算精确度显著提高。

Description

直接数值亲和泵无传感器转换器
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年6月4日提交的标题为“Direct numeric affinity pumpssensorless converter”的美国临时申请号62/170,997(代理人案号911-019.020-1/F-B&G-X0020US)的权益，其全部内容通过引用合并于此。
本发明以下述其他相关申请中公开的技术族为基础。
技术领域
本发明涉及用于控制泵送应用的技术，并且更具体地说，本发明涉及一种用于确定即时泵压差和流量并且基于该确定来控制泵送应用的方法和装置。
背景技术
在本专利申请的发明人中的一个或多个的以前的著作中，对于液体循环泵送系统的无传感器控制和监测，开发了若干离散或数值无传感器转换技术或器件，并且形成下文列举的专利文献中的相关著作的一部分，例如包括下文列举和引用的文献[3]至[6]。
例如，在下文引用的专利文献[3]中的所谓的3D数值转换之后，基于使用关于马达速度和系统特性系数的泵压、流量和功率的3个分布矩阵，系统压力和流量直接从一对马达读数值转换而来。该转换精确度相当令人满意，例如在泵正常工作液体循环区中的误差约为5％。
然而，为了避免在使用3D转换方法在现场泵送无传感器控制应用时繁琐的校准数据采集，开发了混合的离散和理论转换技术或器件，并且也在下文引用的专利文献[4]中阐述，例如基于使用泵曲线和系统方程，产生大约5％至8％的转换误差，而不需要仪器校准。
此外，也开发了如在下文引用的专利文献[6]中阐述的最佳拟合亲和无传感器转换技术，例如，基于将泵和系统特性方程与经验功率方程一起使用。泵特性方程和经验功率方程通过使用来自泵制造商公布的泵数据的多项式最佳拟合方法重构。系统压力和流量在泵和系统压力的稳态平衡点处通过使用这些系统和功率特性方程得到求解，其中转换误差约为5％。然而，对于略微更复杂的泵压和功率特性分布曲线，确定了这种技术可能会带来轻微的挑战，以便提供曲线的更好的表示并且反转或求解这些曲线方程。转换精确度也不总是令人满意的，例如，对于稍微更复杂的泵特性分布。
鉴于上述情况，在泵工业中仍然需要一种更好的方式来确定用于无传感器泵送控制应用的泵压差和流量，而不需要重构和求解任何泵和系统特性方程。
发明内容
总之，根据本发明，本文提供了一种新的且独特的直接数值亲和泵无传感器转换器，例如基于使用在泵最大速度下的泵压差、流量和功率，而不需要重构和求解任何泵和系统特性方程。只要保持相对于流动的单调功率分布，本文提供的无传感器转换器信号处理技术或用于实现该技术的器件可以应用于任何形式的简单或复杂的泵特性分布。计算精确度也得到显著提高，因为不需要将系统特性系数从功率反转以求解泵和系统方程，而且也不需要额外的努力用于校准数据。
通过示例，本发明提供了一种用于无传感器泵送控制应用的新的并且独特的技术。
根据一些实施例，本发明可以包括或采取以下形式：一种例如在液体循环泵送控制应用或系统中的方法或装置，特征在于信号处理器或信号处理模块，该信号处理器或信号处理模块被配置为：
接收信令，该信令包含关于由泵制造商公布的在马达最大速度下的泵压差、流量和相应的功率数据以及即时马达功率和速度的信息；以及
基于接收到的信令，使用组合的亲和方程和数值插值算法来确定对应的信令，该对应的信令包含关于即时泵压差和流量的信息。
根据一些实施例，本发明可以包括以下特征中的一个或多个：
信号处理器或信号处理模块可以被配置为提供对应的信令作为控制信令来控制例如包括液体循环泵系统的泵送系统中的泵。
信号处理器或信号处理模块可以被配置为例如通过实现如下组合的亲和方程和数值插值算法来确定对应的信令：
使用功率亲和方程获得在泵最大速度下相对于即时马达功率和速度参数的对应的最大功率；
使用直接数值插值获得在泵最大速度下相对于对应的最大功率的对应的泵压差和流量；以及
通过使用压力和流量亲和方程确定相对于即时马达速度和功率的即时泵压差和流量。
信号处理器或信号处理模块可以被配置为通过实现组合的亲和方程和数值插值算法并且通过使用如下的数值计算过程来确定即时泵压差和流量：
Figure GDA0002497632430000031
Figure GDA0002497632430000036
其中
Figure GDA0002497632430000032
和
Figure GDA0002497632430000033
是相对于功率的泵压差和流量分布函数，并且该泵压差和流量分布函数基于在马达全速下的离散泵数据(Pi，Qi，Wi)进行数值公式化，并且
Figure GDA0002497632430000034
是在泵全速下通过功率亲和方程的对应的功率函数：
Figure GDA0002497632430000035
装置可以包括或采取以下形式，用于控制例如在这种液体循环泵系统中的泵的泵控制器。
装置可以包括或采取以下形式，具有泵和泵控制器的液体循环泵系统，其中泵控制器被配置有用于控制泵的信号处理器或信号处理模块
通过示例，信号处理器或信号处理模块可以包括或者采取以下形式：至少一个信号处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，并且至少一个存储器和计算机程序代码被配置为具有至少一个信号处理器，使得信号处理器至少接收信令(或例如关联信令)并且基于接收到的信令来确定对应的信令。信号处理器或信号处理模块可以被配置有适当的计算机程序代码，以便于实现与本文所阐述的相一致的适当的信号处理算法和/或功能。
根据一些实施例，本发明还采取方法的形式，该方法包括以下步骤：
在信号处理器或信号处理模块中接收信令，该信令包含关于由泵制造商公布的在马达最大速度下的泵压差、流量和相应的功率数据以及即时马达功率和速度的信息；以及
基于接收到的信令，使用组合的亲和方程和数值插值算法在信号处理器或信号处理模块中确定对应的信令，该对应的信令包含关于即时泵压差和流量的信息。
该方法还可以包括本文所阐述的一个或多个特征，包括从信号处理器或信号处理模块提供对应的信令作为控制信令以控制例如包括液体循环泵系统的泵送系统中的泵。
本申请提供了一种新技术，该技术是对本文所阐述的上述技术族的进一步发展并且以上述技术族为基础。
附图说明
附图包括以下附图，这些附图不一定按比例绘制：
图1A、图1B和图1C示出了根据本发明的一些实施例的无传感器多级泵送控制系统的示例，例如，其中可以实现本发明或者形成本发明的一部分。
图2A是根据本发明的一些实施例的用于从马达功率(hp)和速度(RPM)提供泵压(ft)和流量(GPM)的泵无传感器转换器的示意图，例如，其中可以实现本发明或形成本发明的一部分。
图2B是根据本发明的一些实施例的例如具有被配置用于实现信号处理功能的信号处理器或信号处理模块的装置的框图。
图3示出了泵压(Ft)对流量(gpm)的曲线图，示出了流动稳定状态下压力平衡点的泵、系统和功率特性曲线。
图4示出了泵压(Ft)、马达功率(hp)和流量(gpm)的曲线图，通过使用例如根据本发明的一些实施例实现的亲和以及数值信号处理技术示出了泵无传感器压力和流量转换。
图5示出了例如根据本发明的一些实施例实现的马达功率(hp)对归一化系统特性(Cv/CvDuty)的曲线图。
图6A、图6B和图6C示出了来自无传感器转换器的泵压差和系统流量(例如，每个图具有的30Hz、36Hz、42Hz、48Hz、54Hz、60Hz的六条实线)与由符号指示的来自传感器的测量数据(例如每个图还包括：对于30Hz，菱形符号；36Hz，加号(“+”)；42Hz，实心圆符号；48Hz，减号(“-”)；54Hz，三角符号；和60Hz，“×”符号)的比较；其中图6A示出了流量(gpm)对功率(kw)的曲线图；图6B示出了压力(psi)对功率(kw)的曲线图；和图6C示出了压力(ft)对流量(gpm)的曲线图。
具体实施方式
图2A和图2B：信号处理功能的实现
总之，本发明提供了一种新的且独特的直接数值亲和泵无传感器转换信号处理技术或实现该技术的器件，例如基于处理在由泵制造商公布的在泵最大速度下的泵压差、流量和功率以及泵亲和定律，以便直接地并且数值地获得即时泵压差和流量。本文所阐述的无传感器转换器信号处理技术或用于实现该技术的器件可以被应用于简单的或复杂的任何形式的泵特性分布，因为不需要重构和求解任何泵和系统特性方程。结果，计算精确度显著提高。
图1A至图1C示出了根据本发明的一些实施例的无传感器多级泵送控制系统的示例，例如，其中可以实现本发明或者形成本发明的一部分。例如，图1A示出了液体循环泵送和变速控制系统，而图1B和图1C示出了用于泵压差和流量的泵无传感器转换器，该泵压差和流量与泵的排出处的液体循环系数和马达功率和马达驱动的另一端处的速度相关联。
作为示例，直接数值亲和泵无传感器转换信号处理技术或用于实现该技术的器件可以包括图2A所示的泵无传感器转换器或者形成图2A所示的泵无传感器转换器的一部分，该技术处理包含关于马达功率(hp)和速度(RPM)的信息的信令并且确定包含关于泵压(ft)和流量(GPM)的信息的适当的处理信令。图2A中所示的泵无传感器转换器可以被实现或者形成例如与本文所阐述的相一致的装置的一部分。
作为示例，图2B示出了根据本发明的一些实施例的装置10，例如，其特征在于信号处理器或信号处理模块10a，该信号处理器或信号处理模块10a被配置为至少：
接收信令，该信令包含关于由泵制造商公布的在马达最大速度下的泵压差、流量和相应的功率数据以及即时马达功率和速度的信息；以及
基于接收到的信令，使用组合的亲和方程和数值插值算法来确定对应的信令，该对应的信令包含关于即时泵压差和流量的信息。
在工作中，信号处理器或信号处理模块可以被配置为提供对应的信令作为控制信令来控制例如诸如液体循环泵送系统的泵送系统中的泵。对应的信令可以包含用于控制泵送液体循环系统的信息。
信号处理器或处理模块10a可以被配置在泵和/或泵控件中，或形成泵和/或泵控件的一部分，例如该信号处理器或信号处理模块10a可以包括被配置在其中的泵控件或控制器，或者可以结合被配置在其中的泵控件或控制器来实现该信号处理器或信号处理模块10a。作为示例，设想装置是具有信号处理器或信号处理模块10a的泵的实施例，并且设想装置是具有信号处理器或信号处理模块10a的泵控件或控制器的实施例。
如本领域技术人员应当明白和理解的，本发明可以使用例如与本文所阐述的相一致的系统特性和关联方程来实现，并且通过使用现在已知的或以后在将来开发的其他类型或种类的系统特性和关联方程来实现。
作为示例，装置10的功能可以使用硬件、软件、固件或其组合来实现。在通常的软件实现中，装置10将包括一个或多个基于微处理器的架构，具有例如至少一个信号处理器或微处理器，如元件10a。本领域的技术人员将能够利用适当的程序代码对这样的基于微处理器或基于控制器的实现方式进行编程，以在不进行过度实验的情况下执行本文所描述的功能。例如，与本文所公开的相一致，信号处理器或信号处理模块10a可以例如由本领域技术人员在不进行过度实验的情况下被配置为接收信令，该信令包含关于在由泵制造商公布的在马达最大速度下的泵压差、流量和对应的功率数据以及即时马达功率和速度的信息。
此外，与本文所公开的相一致，信号处理器或信号处理模块10a可以例如由本领域技术人员在不进行过渡实验的情况下配置为使用组合的亲和方程和数值差值算法来确定对应的信令，该对应的信令包含关于即时泵压差和流量的信息。
本发明的范围不意在限于使用现在已知的或以后在将来开发的技术的任何具体实现方式。本发明的范围意在包括将处理器10a的功能实现为独立的处理器、信号处理器或信号处理模块，以及单独的处理器或处理器模块以及其一些组合。
装置10还可以包括例如其他信号处理器电路或部件10b，包括：随机存取存储器或存储器模块(RAM)和/或只读存储器(ROM)、输入/输出设备以及与之连接的控制、数据和地址总线、和/或例如本领域技术人员将理解的至少一个输入处理器和至少一个输出处理器。
图3至图6A-图6C：详细的实现方式
以下是对例如与关于图3至图6A-图6C所阐述的相一致的本发明的实现方式的详细描述。
考虑到闭环系统，可以在泵和系统压力的稳定平衡状态(该稳定平衡状态例如是图3中示意性地示出的泵和系统曲线函数的交点)处对于给定系统位置的马达速度处求解泵流量和泵压差。这里，即时泵特性曲线或泵曲线表示在马达速度n下相对于流量Q的泵压差P。即时系统曲线相应地表示
Figure GDA00024976324300000811
的系统流量方程。由泵流量、压差和马达功率的方程表示的泵亲和定律，即，Q/Qmax＝n/nmax，P/Pmax＝(n/nmax)2和w/wmax＝(n/nmax)3，可以分别用于计算和确定在系统位置处相对于即时马达速度n的泵压差、流量和功率。代替在下文引用的专利文献[6]中求解泵和系统曲线方程以获得在任意泵速度下的压力和流量的稳态平衡状态解，本文阐述了例如与图4中示意性示出的相一致的直接数值亲和无传感器转换方法。这里，在马达最大速度下的泵压差、流量和它们对应的功率数据连同泵亲和定律可以用于直接地和数值地求解相对于即时马达速度n和功率W的即时压力P和流量Q。
获得即时泵压差P和流量Q的数值确定、计算和信号处理过程如下。首先，通过使用功率亲和方程，可以获得相对于一对即时马达功率w和速度n在泵最大速度nmax下的对应的最大功率
Figure GDA0002497632430000081
然后，可以通过使用数值插值直接获得相对于在nmax下的功率
Figure GDA0002497632430000082
对应的泵压差
Figure GDA0002497632430000083
和流量
Figure GDA0002497632430000084
最后，分别基于泵压差
Figure GDA0002497632430000085
和流量
Figure GDA0002497632430000086
通过压力和流量亲和方程可以获得相对于即时马达速度n和功率w的即时压力P和流量Q。注意，亲和定律意味着无传感器参数转换沿着图3中所示的系统特性曲线。
通过遵循上文所述的数值确定、计算和信号处理过程的泵压差和流量可以以方程(1)和(2)的形式书写如下：
Figure GDA0002497632430000087
Figure GDA0002497632430000088
其中
Figure GDA0002497632430000089
和
Figure GDA00024976324300000810
是相对于功率的泵压差和流量分布函数，并且该泵压差和流量分布函数基于在马达全速nmax下(或任意给定速度下)的离散泵数据(Pi，Qi，Wi)进行数值公式化，并且
Figure GDA0002497632430000091
是在泵全速nmax下通过功率亲和方程(3)的对应的功率函数：
Figure GDA0002497632430000092
分布函数
Figure GDA0002497632430000093
和
Figure GDA0002497632430000094
可以基于它们在马达全速nmax下的离散泵测试数据(Pi，Qi，wi)直接通过数值信号处理技术或手段来公式化，例如通过实现内插或曲线拟合。然而，对于稍微更复杂的分布，可以实现分段数值插值以实现更好的函数表示和期望的精确度。请注意，这里也可能需要相对于流量的功率单调分布。
在例如当系统几乎关闭的低速度区域处可能存在精确度要求的情况下，如下引用的专利文献[6]所指示的由于低速度中的马达速度滑差，方程3的泵功率亲和定律可能不足以很好地表示马达功率和速度的关系。因此，功率亲和定律表示的修正形式可以使用以下方程(4)类似地公式化：
Figure GDA0002497632430000095
其中
Figure GDA0002497632430000096
是功率分布函数，该功率分布函数基于在任何系统位置处的离散和归一化马达功率数据(ni，Wi)的阵列被校准，该功率分布函数也可以通过内插或拟合而数值地获得。注意，系统位置可以是从关闭到完全打开的任何位置，因为在任何系统位置，相对于速度n的归一化功率分布
Figure GDA0002497632430000097
几乎是相同的。
对于通过阀或其他流量调节器调节流量的不同液体循环系统，人们也可能想要立即知道在当前时刻对于系统位置的即时系统特性系数。通过遵循类似的方法，图5中表示的相对于在马达全速nmax下的功率数据的归一化系统特性系数可以如在方程(5)中所阐述的直接被公式化：
Figure GDA0002497632430000098
其中
Figure GDA0002497632430000099
是相对于归一化马达功率数据和在泵最大速度下的即时反向最大功率
Figure GDA00024976324300000910
的系统系数分布函数。注意，即时系统系数是沿即时系统特性曲线的相同值，如图3所示。
通过使用方程1至方程4中限定的直接数值亲和无传感器转换器，可以为泵送系统确定和计算压力和流量值，并将该压力和流量值分别与图6A-图6C所示的测量数据进行比较。转换精确度相当令人满意，其中泵正常工作液体循环区中的误差约为5％。
本文所阐述的直接数值亲和泵无传感器转换器可以用于大多数的液体循环泵控制和监测应用，因为该直接数值亲和泵无传感器转换器是从泵、由泵制造商公布的功率特性数据以及亲和定律直接地和数值地公式化的，而不需要反向地求解如在下文引用的专利文献[3]至[6]中所阐述的任何特性方程。该技术可以应用于任何形式的简单或复杂的泵特性分布泵，只要保持关于流动的单调功率分布。此外，本文开发的直接数值泵无传感器转换器更容易被建立，同时提供合理令人满意的精确度。
各种新颖点
本发明还可以包括以下各种实施例/实现中的一个或多个，或采取以下各种实施例/实现中的一个或多个的形式：
根据一些实施例，本发明可以包括以下实现或采取以下实现的形式，其中直接数值亲合泵无传感器转换器包括泵无传感器转换器，基于由泵制造商公布的在泵最大速度下的泵压差、流量和功率以及泵亲和定律，该泵无传感器转换器相对于给定的一对马达速度和功率读数产生泵压差和系统流量。在图3和图4中也示意性地示出了直接和数值地获得即时泵压差和流量的直接数值计算过程。只要保持关于流动的单调功率分布，信号处理技术或实现该技术的器件可以应用于任何形式的泵特性分布。
根据一些实施例，本发明可以包括以下实现或采取以下实现的形式，其中上述直接数值亲和泵无传感器转换器包括方程1和方程2的泵压差P(n，w)和流量Q(n，w)的数值表达式，该数值表达式是在泵压差和系统压力的状态平衡点处，该状态平衡点是泵和系统曲线的交点，该表达式是基于在马达全速下的泵压差和流量数值分布数据(Pi，Qi，Wi)和泵亲和定律。
根据一些实施例，本发明可以包括以下实现或采取以下实现的形式，其中上述直接数值亲和泵无传感器转换器中的直接数值分布函数包括信号处理技术或用于实现该技术的部件，以根据在最大速度下的功率直接地和数值地公式化泵压和流量分布函数，如图4所示。因此，在获得泵压和流量之前，不需要将系统特性系数从功率反转。计算精确度显著提高。
根据一些实施例，本发明可以包括以下实现或采取以下实现的形式，其中上述直接数值亲和泵无传感器转换器中的直接数值过程包括：
1)通过使用功率亲和方程获得相对于一对即时马达功率w和速度n的在泵最大速度nmax下的对应的最大功率
Figure GDA0002497632430000111
2)通过使用数值插值直接获得相对于在nmax下的功率
Figure GDA0002497632430000112
的相应的泵压差
Figure GDA0002497632430000113
和流量
Figure GDA0002497632430000114
3)最后，分别基于泵压差
Figure GDA0002497632430000115
和流量
Figure GDA0002497632430000116
通过压力和流量亲和方程获得相对于即时马达速度n和功率w的即时压力P和流量Q。
注意，亲和定律意味着无传感器参数转换是沿着图3中所示的系统特性曲线。
根据一些实施例，本发明可以包括以下实现或采取以下实现的形式，其中上述直接数值亲和泵无传感器转换器中的稳定状态压力平衡点包括泵和系统曲线函数的交点，如图3所示。对于给定的一对马达读数值在压力平衡点处，可以通过方程1和2求解系统压力或泵压差和流量。
根据一些实施例，本发明可以包括以下实现或采取以下实现的形式，其中上述直接数值亲和泵无传感器转换器中的数值方法可以包括任何种类的数值插值和拟合算法以获得在最大速度下的泵压差
Figure GDA0002497632430000117
和流量
Figure GDA0002497632430000118
但是，值得注意的是，对于稍微复杂的分布，可以推荐分段数值插值以实现更好的功函表示和精确度。
根据一些实施例，本发明可以包括以下实现或采取以下实现的形式：使用方程3中的泵功率亲和函数，例如以便获得上述直接数值亲和泵无传感器转换器中在最大泵速度下的功率
Figure GDA0002497632430000121
修正功率亲和函数的优选版本可以通过方程4中的数值分布表达式
Figure GDA0002497632430000122
类似地公式化，例如基于任何系统位置处的离散和归一化的马达功率数据的阵列来校准，该优选版本可以再次通过插值或拟合数值地获得。经校准的修正功率亲和函数可以被引入以补偿由于在低速度区处的马达速度滑差引起的功率损失。
根据一些实施例，本发明可以包括以下实现或采取以下实现的形式：其中直接数值亲合泵无传感器转换器中的系统特性系数数值转换包括以方程5中的
Figure GDA0002497632430000123
形式的系统特性系数数值函数，该系统特性系数数值函数是相对于归一化马达功率的系统系数分布。对于从方程3或方程4获得的在泵最大速度下的即时反向最大功率
Figure GDA0002497632430000124
即时系统系数可通过方程5通过内插或拟合直接且数值地获得。注意，即时系统系数可以是沿着图3所示的即时系统特性曲线的相同值。
根据一些实施例，本发明可以包括以下实现或者采取以下实现的形式，其中用于从泵功率和速度转换泵压差和流量的直接数值亲和泵无传感器转换器中在马达最大速度下的泵和功率曲线数据包括由泵制造商公布的泵和功率曲线数据或在场中在马达全速下获取的泵数据的几个点。这里，马达功率曲线数据也可以由任何潜在的马达的电或机械读数信号(诸如马达电流或转矩等)来代替。
根据一些实施例，本发明可以包括以下实现或采取以下实现的形式，其中直接数值亲和泵无传感器转换器中的泵送液体循环系统包括所有闭环或开环液体循环泵系统，诸如初级泵送系统、次级泵送统系统，水循环系统和升压系统。这里提到的系统还可以由单个区或多个区组成。
根据一些实施例，本发明可以包括以下实现或采取以下实现的形式，其中用于直接数值亲合泵无传感器转换器中的液体循环信号可以包括泵压差、系统压力或区压力，系统或区流量等。
根据一些实施例，本发明可以包括以下实现或采取以下实现的形式，其中控制信号发送和布线技术可以包括当前使用和本领域中已知的所有常规感测和传输技术或装置。优选地，无线传感器信号传输技术将是最优的和有利的。
根据一些实施例，本发明可以包括以下实现或者采取以下实现的形式，其中上述用于液体循环泵送系统的泵可以包括单个泵、循环器、并联联动泵或循环器的组、串联联动泵或循环器的组、或它们的组合。
根据一些实施例，本发明可以包括以下实现或者采取以下实现的形式，其中系统流量调节可以包括手动或自动控制阀、手动或自动控制循环器、或它们的组合。
液体循环特性和离散分布函数
用于确定液体循环特性的技术以及绘制这种液体循环特性的分布的技术，例如图3至图6A-图6C中所示的技术，在本领域中也是已知的；并且本发明的范围不旨在限于现在已知的或以后在将来开发的任何特定类型或种类。
此外，本领域技术人员将能够基于本文所公开的内容在不进行过度实验的情况下实施基础发明，包括确定液体循环特性，以及绘制如本文所示的这种液体循环特性的分布。
计算机程序产品
本发明也可以例如采取以下的形式：具有计算机可读介质的计算机程序产品，该计算机可读介质具有嵌入其中的计算机可执行代码以用于实现方法，例如，当该计算机可执行代码在形成这种泵或阀控制器的一部分的信号处理设备上运行时。作为示例，计算机程序产品例如可以采取以下的形式：CD、软盘、记忆棒、存储卡以及可以将这种计算机可执行代码存储在现在已知的或以后在将来开发的这种计算机可读介质上的其他类型或种类的存储设备。
其他相关申请
本申请涉及由一个或多个发明人在此开发的、形成整个技术族的一部分的其他专利申请，并且在以下申请中公开：
[1]2010年12月30日提交的标题为“Method and apparatus for pump controlusing varying equivalent system characteristic curve，AKA an adaptive controlcurve”的美国申请序列号12/982,286(代理人案号911-019.001-1//F-B&G-1001)2014年4月15日以美国专利号8,700,211公布；
[2]2012年12月17日提交的标题为“Dynamic linear control methods andapparatus for variable speed pump control”的美国申请序列号13/717,086(代理人案号911-019.004-2//F-B&G-X0001)，其要求2011年12月16日提交的现在已经放弃的美国临时申请号61/576,737的权益；
[3]2013年11月27日提交的标题为“3D sensorless conversion method andapparatus”的美国申请序列号14/091,795(代理人案号911-019.009-2//F-B&G-X0005)，其要求2013年3月1日提交的现在已经放弃的美国临时申请号61/771,375的权益；
[4]2014年2月24日提交的标题为“A Mixed Theoretical And DiscreteSensorless Converter For Pump Differential Pressure And Flow Monitoring”的美国申请序列号14/187,817(代理人案号911-019.010-2//F-B&G-X0008)，其要求2013年3月19日提交的现在已经放弃的美国临时申请号61/803,258的权益；
[5]2014年7月24日提交的标题为“Sensorless Adaptive Pump Control withSelf-Calibration Apparatus for Hydronic Pumping System”的美国申请序列号14/339,594(代理人案号911-019.012-2//F-B&G-X0010US01)，其要求2014年7月24日提交的现在已经放弃的美国临时申请序列号14/339,594的权益；
[6]2015年4月7日提交的标题为“A Best-fit affinity sensorless conversionmeans for pump differential pressure and flow monitoring”的美国申请序列号14/680,667(代理人案号911-019.014-2//F-B&G-X0012US01)，其要求2014年4月8日提交的现在已经放弃的临时专利申请序列号61/976,749的权益；
[7]2015年6月4日提交的标题为“System and flow adaptive sensorlesspumping control apparatus energy saving pumping applications”的美国专利申请序列号14/730,871(代理人案号911-019.015-2//F-B&G-X0013US01)，其要求2014年6月4日提交的现在已经放弃的临时专利申请序列号62/007,474的权益；
[8]2015年12月15日提交的标题为“Discrete valves flow rate converter”的美国申请号14/969,723(代理人案号911-019.017-2//F-B&G-X0015US01)，其要求2014年12月15日提交的美国临时申请号62/091,965的权益；
[9]2016年2月16日提交的标题为“Detection means for sensorless pumpingcontrol applications”的美国申请号15/044,670(代理人案号911-019.019-2/F-B&G-X0016US)，其要求2015年2月13日提交的标题为“No flow detection means forsensorless pumping control applications”的美国临时申请号62/116,031的权益；
[10]2015年7月24日提交的标题为“Advanced real time graphic sensorlessenergy saving pump control system”美国临时申请号62/196,355；
[11]2016年5月26日提交的标题为“Direct numeric affinity multistagepumps sensorless converter”的美国临时申请号62/341,767；
[12]2016年5月31日提交的标题为“Pump control design toolbox means forvariable speed pumping application”的美国临时申请号62/343,352；
其全部被转让给本专利申请的受让人，并且全部通过引用合并入此。
本发明的范围
应该理解的是，除非本文另有说明，关于本文的具体实施例描述的任何特征、特性、替代或修改也可以应用、使用或与本文描述的任何其它实施例结合。而且，本文的附图没有按比例绘制。
尽管本发明通过涉及离心泵的示例来描述，但是本发明的范围旨在包括使用涉及现在已知或以后在将来开发的其他类型或种类的泵的示例。
尽管已经关于本发明的示例性实施例描述和示出了本发明，但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行前述和各种其他添加和省略。

Claims (5)

1.一种泵系统，包括：
泵，由马达驱动；和
泵控制器，具有信号处理器或信号处理模块，所述信号处理器或信号处理模块至少被配置为：
接收信令，所述信令包含关于即时马达功率和速度以及由泵制造商公布的在马达最大速度下的泵压差、流量和相应的功率数据的信息；以及
基于所接收到的信令，使用组合的亲和方程和数值插值算法来确定对应的信令以控制所述泵系统中的所述泵，所述对应的信令包含关于即时泵压差和流量的信息。
2.根据权利要求1所述的泵系统，其中所述信号处理器或所述信号处理模块被配置为提供所述对应的信令作为控制信令，以控制液体循环泵送系统。
3.根据权利要求1所述的泵系统，其中所述信号处理器或所述信号处理模块被配置为通过如下地实施所述组合的亲和方程和数值插值算法来确定所述对应的信令：
使用功率亲和方程获得在泵最大速度下相对于所述即时马达功率和速度的对应的最大功率；
使用直接数值插值获得在所述泵最大速度下相对于所述对应的最大功率的对应的泵压差和流量；以及
通过使用压力和流量亲和方程确定相对于所述即时马达功率和速度的所述即时泵压差和流量。
4.根据权利要求3所述的泵系统，其中所述信号处理器或所述信号处理模块被配置为通过如下地实施所述组合的亲和方程和数值插值算法并且使用数值计算过程来确定所述即时泵压差和流量：
Figure FDA0002468166090000011
其中
Figure FDA0002468166090000021
和
Figure FDA0002468166090000022
是相对于功率的泵压差和流量分布函数，并且所述泵压差和流量分布函数基于在马达最大速度下的离散泵数据(Pi，Qi，Wi)被数值地公式化，并且n是即时马达速度，并且nmax是马达最大速度，并且
Figure FDA0002468166090000023
是在泵最大速度下通过所述功率亲和方程的对应的功率函数：
Figure FDA0002468166090000024
5.根据权利要求1所述的泵系统，其中所述泵系统包括具有所述泵和用于控制所述泵的所述泵控制器的液体循环泵送系统。
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