CN115715226A - 用于工业除尘器的过滤设备 - Google Patents

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CN115715226A CN202180041648.1A CN202180041648A CN115715226A CN 115715226 A CN115715226 A CN 115715226A CN 202180041648 A CN202180041648 A CN 202180041648A CN 115715226 A CN115715226 A CN 115715226A
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Abstract

一种用于重型除尘器(100)的过滤设备(200，300，400，450)，该过滤设备包括过滤器保持件(180)、基本过滤器(150)、过滤器入口(250)、过滤器出口(260)、第一气压传感器(310)和第二气压传感器(320)，其中，第一气压传感器(310)布置成指示与过滤器入口(250)相关联的入口气压(P3)，并且第二气压传感器(320)布置成指示与过滤器出口(260)相关联的出口气压(P4)，过滤设备还包括控制单元(170)，该控制单元布置成基于入口气压(P3)和出口气压(P4)之间的压差来检测基本过滤器(150)的状态。

Description

用于工业除尘器的过滤设备
技术领域
本公开涉及与诸如混凝土研磨机和锯等建筑器材一起使用的重型除尘装置。公开了用于验证除尘器中的过滤功能的除尘器、过滤设备、方法和控制单元。还公开了用于监测和维护多个除尘器的机群管理系统。
背景技术
通过切割、钻孔、研磨和/或拆除混凝土、砖块以及其他硬质建筑材料会产生灰尘和泥浆。这些灰尘和泥浆可以由除尘器收集并且以可控的方式从建筑现场移除。除尘器是通过风扇或叶轮中至少一者和马达设备生成真空或负压来收集灰尘和泥浆的真空装置，即类似于真空吸尘器。许多工业级除尘器包括带预过滤器的旋风器或者分离器，随后是基本过滤器，例如高效颗粒空气(HEPA)过滤器。
过滤功能，尤其是基本过滤器的功能非常重要，以免对操作员健康产生负面影响并污染环境。未正确安装基本过滤器的除尘器会存在安全隐患，这是要避免的。
在操作期间，除尘器中的过滤器由于颗粒物而逐渐变得充满颗粒。堵塞的过滤器会对除尘器的性能产生不利的影响，从而需要清洁或更换新的过滤器。然而，过于频繁地清洁或更换过滤器会给除尘操作增加不必要的开销，这是要避免的。
需要用于工业除尘器的改进的过滤设备，以允许高效的、清洁的以及安全的除尘。
发明内容
本公开的目的是提供与工业级除尘器一起使用的改进的过滤设备，该过滤设备允许自动检测过滤器状态，使得在基本过滤器未在适当位置和/或功能不全的情况下可以阻止除尘操作。
该目的通过用于重型除尘器的过滤设备来实现。该过滤设备包括过滤器保持件(filter holder)、基本过滤器、过滤器入口、过滤器出口、第一气压传感器和第二气压传感器。第一气压传感器布置成指示与过滤器入口相关联的入口气压，并且第二气压传感器布置成指示与过滤器出口相关联的出口气压。过滤设备还包括控制单元，该控制单元布置成基于入口气压和出口气压之间的压差来检测基本过滤器的状态，其中，控制单元170布置成如果压差小于能配置的缺失过滤器阈值710，则检测到缺失基本过滤器，并且/或者其中，控制单元170布置成如果压差低于能配置的过滤器故障阈值720，则检测到故障的基本过滤器。
通过这种方式，例如可以确定基本过滤器存在于(并正确安装于)除尘器中。从而可以避免在没有运转正常的基本过滤器的情况下操作。过滤器状态的检测是稳健的，并且可以以相对较低的成本来实现。通过增加压力传感器和控制单元，传统的过滤设备可以升级为能够检测基本过滤器状态的过滤设备。
根据一些方面，控制单元布置成通过对来自第一气压传感器和第二气压传感器的测量值进行平均、滤波和/或低通滤波来确定入口气压和出口气压之间的压差。
通过这种方式，减小了压力瞬变和其他临时现象的影响，从而提高稳健性和检测性能。尽管瞬时压力测量值变化较大，但是过滤器操作具有平稳的效果，以允许确定趋势和过滤器状态。
根据一些方面，控制单元布置成在过滤器操作一段稳定持续时间后确定入口气压和出口气压之间的压差。
通过这种方式，减小了初始瞬变的影响，从而提高稳健性和检测性能。初始瞬变可以例如在除尘器启动期间发生。稳定持续时间可以例如确定为从除尘器启动起经过的一段持续时间。
根据一些方面，控制单元布置成如果压差小于能配置的缺失过滤器阈值，则检测到缺失基本过滤器。通过使用能配置的阈值，设置可以适用于各种操作状况和不同的机器。系统也可以在生产期间和现场进行校准，从而提高检测性能。
根据一些方面，控制单元布置成如果压差位于缺失过滤器阈值和能配置的过滤器故障阈值之间，则检测到故障的基本过滤器。因此，提供了用于检测故障的基本过滤器的可靠的方法。在检测到故障的过滤器的情况下，可以触发各种动作，例如关闭除尘器或者向操作员触发警告信号。
根据一些方面，控制单元布置成如果压差高于能配置的充满颗粒的过滤器阈值，则检测到充满颗粒的基本过滤器。通过这种方式，操作员可以更方便地确定更换或者维护基本过滤器的时间。由于操作员不需要定期手动地检查过滤器状况，因此节省了时间。此外，可以以方便且可靠的方式避免充满颗粒的过滤器的长时间操作。
根据一些方面，第一气压传感器和第二气压传感器布置成测量各自的绝对气压值。这些绝对传感器读数允许提供更精确的状况信息。
根据一些方面，第一气压传感器和第二气压传感器包括在配置成测量相对气压的差压式气压传感器设备中。与绝对传感器相比，差压传感器通常需要更少的校准，这是一个优势。
根据一些方面，过滤设备包括预过滤器，预过滤器具有布置在基本过滤器上游的预过滤器入口和预过滤器出口。第三压力传感器和第四压力传感器布置成测量预过滤器入口气压和预过滤器出口气压之间的压差。控制单元布置成基于预过滤器入口气压和预过滤器出口气压之间的压差来检测预过滤器的状态。由此，也提供了预过滤器状态的检测，这是一个优势。
本文中还公开了与上述优势相关联的除尘器、控制单元、基本过滤器、机群管理系统、显示装置以及计算机程序产品。
通常，除非本文中另有明确限定，否则权利要求中使用的所有术语应根据其在技术领域中的普遍含义进行解释。除非另有明确说明，否则对“一/一个/该元件、设施、部件、器件、步骤等”的所有引用均应开放地解释为指代元件、设施、部件、器件、步骤等中的至少一个实例。除非明确说明，否则本文中公开的任何方法的步骤不必以公开的准确顺序来执行。当研究所附权利要求和以下描述时，本发明的其他特征和优势将变得显而易见。在不背离本发明的范围的情况下，技术人员认识到可以组合本发明的不同特征以创建除以下描述的实施方式之外的实施方式。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本公开，在附图中，
图1A至图1C示出了除尘器的实例；
图2至图3示意性地示出了过滤设备的实例；
图4A至图4B示出了具有集成传感器设备的过滤器；
图5A至图5B示出了具有集成传感器设备的过滤器；
图6示意性地示出了用于防止机械操作的机制；
图7示出了压差的范围；
图8示意性地示出了机群管理系统；
图9是示出了方法的流程图；
图10示出了控制单元的实例；
图11示意性地示出了计算机程序产品；
图12是示出了马达功率随时间消耗的图表；
图13A至图13C示出了用于检测基本过滤器存在的机械设备；
图14示出了用于检测基本过滤器存在的开关；
图15至图16示出了压差阈值的实例；以及
图17至图19示出了不同的显示装置。
具体实施方式
下文中将参考附图更充分地描述本发明，在这些附图中，示出了本发明的某些方面。然而，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应解释为限于本文中阐述的实施方式和方面；相反，这些实施方式是以实例的方式提供的，使得本公开将是全面的和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在整个说明书内容中，相同的标记表示相同的元件。
应当理解，本发明不限于本文中所描述的以及附图中示出的这些实施方式；相反，技术人员将认识到在所附权利要求的范围内可以进行许多改变和修改。
图1A和图1B示出了除尘器100的一个实例，而图1C示出了除尘器100的另一个实例。除尘装置100可以经由软管连接至灰尘生成器(图1A至图1C中未示出)，例如岩心钻、地板研磨机、混凝土锯等。来自灰尘生成器的灰尘和泥浆经由入口110进入除尘器。旋风器120布置在入口之后，即相对于进入入口110的空气流方向的下游。旋风器120可以例如包括预过滤器，用于从进入入口110的充满颗粒的空气流中分离出较大的碎屑颗粒。预过滤器125的实例在图1B中示出。由旋风器120捕获的较大的碎屑颗粒可以经由旋风器120的出口130收集在例如一次性袋或者其他集尘容器中。该袋或容器对应于在大部分家用真空吸尘器中存在的集尘袋。应当理解，这种家用真空吸尘器不适于工业应用并且不能用于在建筑工程期间提取灰尘和泥浆。
空气流继续从旋风器120经由一个或多个管道140进入相应的基本过滤器150。基本过滤器是设计成满足对过滤功能的严格要求的空气过滤器。在旋风器120和基本过滤器150之间传输空气的管道设备可以与图1A至图1B中所示的除尘器100的本体整体形成，或者由图1C中所示的外部管形成。
基本过滤器150可以是例如高效颗粒空气(HEPA)过滤器，但是也可以使用其他空气过滤器。HEPA(也称为高效颗粒吸收和高效颗粒捕集)是空气过滤器的效率标准。符合HEPA标准的过滤器必须满足一定的效率水平。HEPA在1950年开始商业化，并且最初的术语成为注册商标，后来成为用于高效过滤器的通用术语。应当注意，本文中公开的技术可以应用于具有任何数量的空气过滤器150的除尘装置，包括具有不同空气过滤器组合的除尘装置。
基本过滤器通常布置在过滤器保持件180中，如图1B中所示。常见的是柱形形状的基本过滤器，但是矩形和其他形状的过滤器也是已知的。基本过滤器通常是已知的，因此在本文中将不进行更详细地讨论。
鼓风机设备160布置在一个或多个基本过滤器150下游。根据性能特性，并且在不丧失通用性的情况下，鼓风机设备160也可以称为风扇设备或者压缩机设备。压力比或者压升在本文中被定义为叶轮排出压力与叶轮入口压力的比例，这有时也称为吸入压力。基本上，鼓风机的压升略高于风扇的压升：从1.11至1.2。对于所需的压升大于1.2的应用，该装置通常称为压缩机，这是因为要进行更多的“压缩”。术语“鼓风机”将在整个本公开内容中使用，但应当理解，本文中公开的技术适于与风扇、鼓风机和压缩机三者一起使用。
鼓风机设备生成吸力，即相对于大气压力的真空或者负压，该吸力将充满颗粒的空气流通过入口110吸入，经过旋风器120以及穿过一个或多个基本过滤器150。在本文中，负压值表示空气流中的压力低于参考压力水平(例如大气压力)的程度。如上所述，负压有时也称为真空水平。
如图1A至图1C中所示的除尘器100还包括控制单元170，该控制单元在图1A至图1C中仅示意性地示出。控制单元170配置成控制除尘器的各种操作，例如启动马达以驱动鼓风机设备160中的叶轮以便生成吸力。下文中将结合图10更详细地讨论该控制单元。
一些除尘器包括盖190，该盖布置成封闭诸如基本过滤器150的部分。在旋风器120和基本过滤器150之间的管道140可以集成在盖190中。在这种情况下，当盖未封闭时，管道140可以向周围环境敞开，从而防止除尘器100的操作。
图2示意性地示出了用于重型除尘器100(例如图1A至图1C中所示)的过滤设备200。该过滤设备包括连接在基本过滤器150上游(即在入口110和基本过滤器150之间)的旋风器120。
充满颗粒的空气经由入口110进入到旋风器120从而进入过滤设备中，在该旋风器中产生空气流的旋转210。集尘容器220收集由旋风器120捕获的较重的颗粒和碎屑230。该集尘容器220可以是例如一次性塑料袋或者可移除的容器。预过滤器240在空气流进入旋风器120和基本过滤设备之间的管道140之前对该空气流进行过滤。在预过滤器240外部的旋风器中的气压表示为P1，同时紧挨预过滤器下游或者预过滤器240内部的气压表示为P2。通常情况下，在预过滤器上存在压降，即在正常操作期间P1>P2。
过滤器保持件180将基本过滤器150固定在位。基本过滤器150包括过滤器入口250和过滤器出口260。入口气压P3与过滤器入口250相关联(通常与压力P2相同或者至少类似于压力P2)。出口气压P4与过滤器出口260相关联。在正常除尘操作期间，在基本过滤器150上也存在压降，即，在正常除尘操作期间P3>P4。
压降|P1-P2|和|P3-P4|的数值是过滤器填充颗粒的函数。当预过滤器240或者基本过滤器150完全充满颗粒(即堵塞)时，鼓风机设备160将在过滤器下游建立真空。这意味着在过滤器上存在相对较大的压降。在正常操作期间，即当过滤器未完全充满颗粒时，压降将较小。对于串联布置的过滤器(例如图2中示意性地所示)，气压P1大于气压P2，气压P2类似于或者略大于气压P3，而气压P3大于气压P4，即P1>P2≥P3>P4。
如果基本过滤器150未存在于过滤器保持件180，则基本过滤器入口气压P3将等于或者至少非常类似于基本过滤器出口气压P4。已经认识到，该条件(即P3≈P4)可以用于验证基本过滤器正确安装在除尘器100中。
可以通过监测压差P3-P4(或者P2-P4)来检测基本过滤器150中的泄漏。小的压差P3-P4或者P2-P4可以用于检测基本过滤器150中的泄漏。
还可以通过监测压降P3-P4来检测需要清洁或者更换的完全充满或者堵塞的基本过滤器150。过大的压降P3-P4可用于检测完全充满颗粒的基本过滤器150。
这些压差范围将在下面结合图7更详细地进行讨论。
图3示出了过滤设备300的实例。为了测量压差，第一气压传感器310可以布置成指示与过滤器入口250相关联的入口气压P3，并且第二气压传感器320可以布置成指示与过滤器出口260相关联的出口气压P4。应当理解，第一气压传感器也可以是布置成检测压力P2(即紧挨预过滤器下游)的气压传感器。第一气压传感器和第二气压传感器可以实现为单独的绝对压力传感器或者集成至差压传感器中。差压传感器的优势是降低了校对要求。绝对压力传感器的优势是误差检测更精确，这是因为可以通过了解过滤设备中的各个阶段处的实际绝对压力(例如P1，P2，P3和P4)来更清楚地检测误差特征。
过滤设备300还包括控制单元170，该控制单元布置成基于入口气压P3和出口气压P4之间的压差来检测基本过滤器150的状态。可能的可检测状态可以是例如基本过滤器150缺失、由于例如泄漏而发生故障或者过滤器完全充满颗粒，即堵塞。
在本文中，术语故障在结合基本过滤器使用时应解释为某种形式的泄漏，引起过滤器两端的压降降低。充满颗粒的过滤器不表示为故障过滤器(因为该过滤器没有损坏，仅由于堵塞而不起作用)。
换句话说，概括而言，图3示出了用于重型除尘器100的过滤设备300的实例。过滤设备包括过滤器保持件180、基本过滤器150、过滤器入口250、过滤器出口260、第一气压传感器310和第二气压传感器320。第一气压传感器310布置成指示与过滤器入口250相关联的入口气压P2/P3，并且第二气压传感器320布置成指示与过滤器出口260相关联的出口气压P4。过滤设备还包括控制单元170，该控制单元布置成基于入口气压P2/P3和出口气压P4之间的压差来检测基本过滤器150的状态。
压力传感器，诸如第一压力传感器和第二压力传感器，通常用电线连接至控制单元，并且也可能经由该电线供电，但也可以使用诸如小型电池的单独能源来驱动传感器。然而，参考图4A和图4B，第一气压传感器310和第二气压传感器320中的至少一者也可以布置成无线连接410至控制单元170。该无线连接可以通过低成本低功率的无线电收发器(例如蓝牙低能量无线电收发器)来实现。也可以使用诸如用于打开车库门的无线电电路。电感耦合线圈，诸如用于射频识别(RFID)的电路，也可以用于在压力传感器和控制单元170之间传递信息。
根据一些方面，第一气压传感器310和第二气压传感器320布置成测量各自的绝对气压值。在这种情况下，在可选的滤波操作和/或平均操作之后，控制单元170分别从传感器获得压力值并确定压差。获得单独的压力读数可能是有利的，这是因为压力读数可以用于除检测基本过滤器150的状态之外的诊断目的。
根据其他一些方面，第一气压传感器310和第二气压传感器320包括在配置成测量相对气压的差压式气压传感器设备中。在这种情况下，控制单元170替代地直接从传感器获得差压读数。当然，控制单元仍然可以应用滤波操作或者平均操作以改进检测性能并抑制来自瞬态读数的影响。与绝对压力传感器相比，差压传感器的优点是降低了对校准的需求，这是因为在差压式气压传感器设备中，第一压力传感器不需要相对于第二压力传感器进行校准。
应当理解，第一气压传感器310和第二气压传感器320可以布置在整个除尘器设计的不同位置处。例如，第一气压传感器310可以布置在管道140中，该管道布置成引导空气朝向过滤器入口250流动。可替代地，第一气压传感器310可以布置在过滤器装置的内部或者连接至过滤器入口(即，安装在过滤器凸缘上)。
例如，第二气压传感器320可以布置在过滤器壳体170(如图3中示意性地示出)中。
应当理解，测量到的压差可以根据例如使用情况和其他操作状况而不同。因此，控制单元170可选地布置成通过对来自第一气压传感器310和第二气压传感器320的测量值进行平均或者低通滤波来确定入口气压P2/P3和出口气压P4之间的压差。通过这种方式，压差中的临时瞬变不会对基本过滤器的状态的检测产生太大的影响。该滤波可以是低复杂度的平均操作，例如时间窗平均操作，或者更复杂的滤波操作，例如基于使用系统模型的卡尔曼滤波的方法。滤波操作的目的是抑制瞬态行为和测量噪声，以便能够更可靠地检测过滤器状态而没有过高的虚警率。
根据一些方面，需要4秒至8秒之间的检测延迟，优选地大约为6秒。该可接受的检测延迟可用于确定适合的低通滤波带宽。
此外，当给除尘器100通电时，可以预期压差P1-P2和P3-P4中的瞬态行为。为了考虑这种初始瞬态，控制单元170可选地布置成在过滤器操作一段稳定持续时间后确定入口气压P2/P3和出口气压P4之间的压差。该稳定持续时间可以在软件中预先配置和限定，使得在需要时可以容易地进行调节。持续时间可以例如限定为从除尘器启动起2秒。
当然，类似的传感器设备还可以布置成连接至预过滤器240，以便测量在预过滤器240上的相应的压降P1-P2(或者P1-P3)。
测得的压差P3-P4(当然还有压差P2-P4)可用于检测基本过滤器150是否存在于过滤器保持件180中。在不存在过滤器的情况下，压力P3和压力P4之间仅存在非常小(或者不存在)的压降。因此，控制单元170可以布置成如果压差小于能配置的缺失过滤器阈值710，则检测缺失基本过滤器。根据一个实例，该检查在启动时执行一次。当除尘器100通电时，有可能地在一段稳定持续时间之后测量压差P3-P4。如果压差过小，则控制单元170可以触发动作以例如生成警告信号或者甚至停止除尘器100。
过小的压差可以指示故障的基本过滤器150。参考图7，控制单元170可以布置成如果压差位于缺失过滤器阈值710和能配置的过滤器故障阈值720之间，则检测故障的基本过滤器。
本文中所讨论的各种压差阈值可以仅是恒定的阈值，而与任何其他除尘器参数无关。然而，如果根据通过基本过滤器150的空气流量以及其他过滤器参数和除尘器参数来配置一个或多个阈值，则可以获得增加的精度。空气流量是每单位时间经过系统中给定位置的空气的量的度量单位，并且可以以例如升/秒为单位来测量。空气流量可以通过皮托管等直接测量。空气流量也可以根据例如抽吸的鼓风机马达功率来间接地估计。
所有过滤器和除尘器组合均与标称操作特性1510相关联，该标称操作特性描述了在新的全功能过滤器上的压差。该标称操作特性可以是近似线性的函数或者仿射函数，但是也可以观察到其他关系。可以通过实验室试验或者计算机模拟来获得该标称操作特性。
可以根据该标称操作特性限定各种阈值。基本上，阈值函数可以是线性的或者非线性的。图16中的函数是穿过基本过滤器150的空气流量的非线性的且非递减的函数，而图15中的函数都是线性函数。
对于一个参考基本过滤器150(例如一个没有用过的新的过滤器)的标称操作特性1510是作为空气流量的函数的压降值。过滤器上的压降和穿过过滤器的空气流量之间的关系可以是过滤器类型、过滤器尺寸以及也可能是环境因素(例如环境湿度和海拔高度)的函数。这些参数可以在控制单元170中预先配置，或者是可手动配置的。操作员可以例如将过滤器类型输入到控制单元170，然后该控制单元根据过滤器类型来配置标称操作特性1510。也可以输入在世界上的位置，由此控制单元170可以配置诸如海拔高度、平均湿度等的参数。
假设过滤器上的压降可以建模为：
Δp＝kxflow+m
其中，Δp是压降，k是比例常数，并且m是恒定偏差，然后测试统计量
Figure BDA0003990452530000121
在不同的空气流量水平上至少是近似恒定的。然后，可以将该测试统计量T与各种恒定阈值(如上面结合图7所讨论)进行对比。
图15和图16示出了阈值的一些实例，这些阈值随着穿过基本过滤器150的空气流量而不同。在这两个实例中，缺失过滤器阈值710和/或过滤器故障阈值720根据穿过基本过滤器150的空气流量进行配置，如图表1500、1600的x轴所示。
在这两个实例中的空气流量的函数限定了对于一个参考基本过滤器1510的标称操作特性周围的操作区域1520、1610。只要压差处于该区域内，过滤器就会被视为完全操作，并且不会触发警告。然而，如果在过滤器上测量到的压差下降到低于阈值710，即进入区域1530、1620，则检测到缺失过滤器的状况。如果压差下降到低于阈值720，则检测到故障的过滤器状况。应当理解，过滤器故障的特征可以独立于缺失过滤器的特征来实现。换句话说，除尘器可以包括过滤器故障检测功能，但是不包括缺失过滤器检测功能，反之亦然。过大的压差P3-P4可以替代地表示充满颗粒的基本过滤器150需要更换或者清洁。因此，控制单元170可选地布置成如果压差高于能配置的充满颗粒的过滤器阈值730，则检测充满颗粒的基本过滤器。
如上结合图15和图16讨论的同一检测原理也可以应用到充满颗粒的过滤器状况的检测。因此，如果在基本过滤器上测量到的压差增加超过根据穿过基本过滤器150的空气流量进行配置的充满颗粒的过滤器阈值730，则检测到充满颗粒的过滤器状况。在这种情况下，在基本过滤器上的压差处于区域1540、1630中，在该区域中，可以假定过滤器被堵塞。
在一些情况下，当穿过基本过滤器的空气流量非常少时，可能难以实现可靠的检测。为了避免错误检测，控制单元170可以可选地布置成在穿过基本过滤器150的空气流量低于能配置的最小极限值1550、1640的情况下停用缺失过滤器检测、故障的过滤器检测和/或充满颗粒的过滤器的检测。当除尘器在空气流量的这一区域中操作时，也可以停用充满颗粒的过滤器状况的检测。
如上所述，过滤设备200还可以包括预过滤器240，该预过滤器具有布置在基本过滤器150上游的预过滤器入口和预过滤器出口。第三压力传感器和第四压力传感器可以布置成测量预过滤器入口气压P1和预过滤器出口气压P2之间的压差。然后，控制单元170也布置成基于预过滤器入口气压P1和预过滤器出口气压P2之间的压差来检测预过滤器240的状态。当然，用于检测基本过滤器150的状态的检测原理也可以重复用于检测预过滤器240的状态，例如预过滤器是否被堵塞或者损坏或者甚至缺失。当然，布置成测量压力P2和P3的压力传感器可以通过相同的传感器或者不同的传感器来实现。
如果控制单元170已知晓关于预过滤器240的状态的信息，则可以改进对基本过滤器150的状态的检测。例如，在预过滤器的清洁操作期间，压力读数可能与相对较大的错误相关联。根据一些方面，控制单元170布置成在预过滤器清洁期间暂停基本过滤器检测操作。
参考图2，如果预过滤器240处于堵塞状态或者充满颗粒状态，从鼓风机设备160经过基本过滤器150可能形成真空，使得压力P2和P3也下降。当然，压力P3降低也意味着压差P3-P4降低，即使基本过滤器未特别地充满颗粒。因此，通过了解预过滤器240上的压降，可以避免充满颗粒的基本过滤器的错误检测。总的来说，根据一些方面，控制单元170布置成基于检测到的预过滤器240的状态来检测基本过滤器150的状态。例如，检测到的预过滤器240的状态可以是在预过滤器上测量的压降P1-P2。
再次参考图1A至图1C，除尘器100可以包括控制单元170，该控制单元布置成检测基本过滤器150是否存在于过滤器保持件180中，并且在检测到过滤器保持件180中不存在基本过滤器150的情况下，阻止除尘器100进行除尘操作。图6示意性地示出了用于阻止除尘操作或者甚至灰尘生成器(例如研磨机或锯)操作的机制600。开关或致动器610布置成断开电路615，从而停用除尘器100和/或连接至除尘器的建筑器材。开关或致动器610经由电线或者无线链路受控制单元170控制。控制单元170经由电线630和/或经由无线链路640连接至如上所述的压力传感器设备。电子开关将在下面结合图14进行进一步地讨论。
根据一些方面，除尘器100中的控制单元170布置成检测基本过滤器150是否存在于过滤器保持件180中，并且在检测到过滤器保持件180中不存在基本过滤器150的情况下，向除尘器100的操作员触发警告信号。同样地，除尘器100中的控制单元170可以布置成检测基本过滤器150是否存在于过滤器保持件180中，并且在检测到过滤器保持件180中存在基本过滤器150的情况下，向除尘器100的操作员触发通知信号。然后，操作员知晓安全操作不会由于缺少基本过滤器而受到危害。警告信号和/或通知信号可以例如包括绿灯和红灯，和/或听觉信号。
当然，本文中讨论的除尘器还可以包括多个基本过滤器150，每个基本过滤器具有相应的鼓风机设备160。然后，控制单元170布置成在检测到过滤器保持件180中不存在相应的基本过滤器150或者基本过滤器与故障相关联的情况下停用鼓风机设备。通过这种方式，鼓风机设备可以根据相应的基本过滤器的功能状态而选择性地被停用。例如，在3个基本过滤器中仅有1个基本过滤器缺失或者故障的情况下，仍然可以保持一些除尘功能。
用于测量压力P1、P2、P3、P4或者压差P1-P2、P3-P4(或者P2-P4)的传感器设备可以有利地集成在过滤器单元中。该过滤器单元可以是一次性的过滤器单元，或者是适于从除尘器100移除、清洁以及在除尘器100中更换的过滤器单元。
图4A示出了包括集成压力传感器设备420的一个这样的过滤器单元。该传感器设备从过滤器内部I(其中压力为P2或P3)穿过过滤器壁425延伸至过滤器外部E(其中压力为P1或P4)。此外，这种类型的集成传感器设备420可以包括配置成将测量数据传输至控制单元170的无线发射器。
本文中所讨论的基本过滤器配置成接收进入过滤器内部的充满颗粒的空气流，并将干净的空气流输出通过过滤器外部。由此，过滤器内部应解释为过滤器的脏的一侧，而过滤器外部应解释为过滤器的干净的一侧。
图4B示出了包括集成传感器设备430的类似的过滤器单元，该集成传感器设备从过滤器内部I穿过过滤器凸缘440延伸至过滤器外部E。这一集成传感器设备也可以包括用于将测量数据传送至控制单元170的无线发射器。
图5A和图5B示出了过滤器装置500的另一个实例。该过滤器装置包括盖510、凸缘530和过滤器本体515。传感器设备520、530、550、570可以分别集成在盖520中、穿过凸缘530、穿过过滤器本体壁515或者延伸穿过底部560。注意径向延伸部580。该径向延伸构件可以有利地用于接合开关或者打开凹部，以在将过滤器转动到锁定位置中时接收相应的突起部。用于锁定过滤器500的旋转方向由图5A中表示为r的箭头指示。这一应用将在下面结合图13和图14进行讨论。
总的来说，图4A至图4B以及图5A至图5B示出了具有过滤器内部I和过滤器外部E的基本过滤器单元400、450、500。这些基本过滤器单元包括集成传感器设备420、430、520、540、550、570，这些集成传感器设备布置成指示与过滤器内部I相关联的入口气压P3和与过滤器外部E相关联的出口气压P4之间的差。集成传感器设备420、430、520、540、550、570布置成联接至控制单元170。
根据一些方面，基本过滤器单元500包括至少一个径向突出构件580，该径向突出构件布置成在将基本过滤器转动至过滤器保持件180中的锁定位置中时启动电子开关，和/或布置成打开用于接收突起部的凹部。
根据一些方面，基本过滤器单元400、450、500包括布置成给集成传感器设备420、430、520、540、550、570供电的能源。该能源可以是例如电池、电容器或者小型燃料电池。能源可以是可更换的或者可再充电的，或者形成维持过滤器单元的寿命的尺寸。
根据其他方面，基本过滤器单元400、450、500包括布置成将数据传输至控制单元170的无线发射器。上面讨论了该无线发射器。该无线发射器优选地是由集成电源供电的低成本低功率的无线电装置。通过这种方式，一次性的低成本过滤器单元可以设置有集成传感器和一次性的无线电发射器。
如图4A和图5A至图5B中所示，集成传感器设备420、550可以从过滤器内部I穿过过滤器壁425延伸至过滤器外部E。通过这种方式，压力P2/P3和P4通过延伸穿过过滤器壁的单个装置来方便地测量，优选地在传感器和过滤器壁之间布置有某种形式的密封。集成传感器设备430、540也可以从过滤器内部I穿过过滤器凸缘430、530延伸至过滤器外部E，如图4B和图5A中所示。
另一种选择是使传感器设备520与基本过滤器500的过滤器盖510成为整体，如5A中所示，和/或将集成传感器设备570布置成从过滤器内部I穿过过滤器底部560延伸至过滤器外部E，如图5B所示。
图7示出了可以由如上所述的压力传感器设备进行检测的压差范围700。
在压差Δp小于能配置的缺失过滤器阈值710的情况下，可以由控制单元170宣告缺失过滤器。
在压差Δp处于缺失过滤器阈值710和能配置的过滤器故障阈值720之间的情况下，可以由控制单元170宣告故障的过滤器。
在压差Δp高于能配置的充满颗粒的过滤器阈值730的情况下，可以由控制单元170宣告完全充满颗粒或堵塞的过滤器。
控制单元170还可以可选地布置成如果压差高于能配置的几乎充满颗粒的过滤器阈值740，则检测几乎充满颗粒的基本过滤器。这意味着过滤器仍然是操作的，但是在预定的时间段内需要新的过滤器。
图8示意性地示出了包括具有数据库840的服务器830的机群管理系统800。服务器830以某种方式820a、820b、820c连接至除尘器100和包括多个过滤设备810a、810b、810c的其他装置。连接810a、810b、810c可以是例如无线连接、用电线连接或者经由诸如可移动的储存装置的储存介质的连接。
服务器830还可以通信地联接至过滤器储存中心850，新的过滤设备存储在该过滤器储存中心。期望在过滤器储存中心中保持足够大的过滤设备库存，但是不是过大的库存。
通过获取与压力测量类型和/或上述的压差测量相关联的数据，服务器可以计划安排过滤器维护的时间，并且还计划购买过滤器以补充储存850。
总的来说，图8示意性地示出了机群管理系统800，该机群管理系统包括可操作地连接至数据库840的服务器830，以管理多个除尘器100。服务器830布置成获取与包括在除尘器100中的一个或多个过滤设备810a、810b、810c相关的数据，并且布置成维护一个或多个过滤设备810a、810b、810c中的每个过滤设备在数据库840中的信息记录，并且布置成基于维护的信息记录安排过滤器维护操作或过滤器更换操作。
图9是示出了用于检测重型除尘器100的过滤设备200、300、400、450中的基本过滤器150的状态的方法的流程图。过滤设备是上面所讨论的任何过滤设备，即包括过滤器保持件180、基本过滤器150、过滤器入口250、过滤器出口260、第一气压传感器310和第二气压传感器320的过滤设备。该方法包括：通过第一气压传感器310测量S1与过滤器入口250相关联的入口气压P3；通过第二气压传感器320测量S2与过滤器出口260相关联的出口气压P4，以及根据入口气压P3和出口气压P4之间的压差来检测S3基本过滤器150的状态。
基本上，本文中公开的控制单元170布置成执行这些方法。因此，控制单元170的功能同样可以很好地表述为控制单元布置成执行其的相应方法。例如，本文中公开的方法可选地包括：
通过对来自第一气压传感器310和第二气压传感器320的测量值进行平均或者低通滤波来确定入口气压P2/P3和出口气压P4之间的压差。
在过滤器操作一段稳定持续时间后确定入口气压P3和出口气压P4之间的压差。
如果压差小于能配置的缺失过滤器阈值710，则检测缺失的基本过滤器。
如果压差位于缺失过滤器阈值710和能配置的过滤器故障阈值720之间，则检测故障的基本过滤器。
如果压差高于能配置的充满颗粒的过滤器阈值730，则检测充满颗粒的基本过滤器。
根据预过滤器入口气压P1和预过滤器出口气压P2之间的压差来检测预过滤器240的状态。
图10以多个功能单元的形式示意性地示出了控制单元170的一般部件。使用合适的中央处理单元CPU、多处理器、微控制器、数字信号处理器DSP等中的一个或多个的任意组合来提供处理电路1010，该处理电路能够实施例如以储存介质1030的形式存储在计算机程序产品中的软件指令。处理电路1010还可以提供为至少一个专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA。
特别地，处理电路1010配置成使得装置170执行一组操作或者步骤，例如结合图5所讨论的和上文所讨论的方法。例如，储存介质1030可以存储该组操作，并且处理电路1010可以配置成从储存介质1030检索该组操作以使装置执行该组操作。该组操作可以作为一组可实施的指令提供。因此，处理电路1010由此布置成实施本文中所公开的方法。
储存介质1030还可以包括持久性存储器，例如，该持久性存储器可以是可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或者甚至远程安装存储器中的任何单一存储器或者组合。
装置170还可以包括用于与至少一个外部装置通信的接口1020。这样，接口1020可以包括一个或多个发射器和接收器，包括模拟部件和数字部件以及用于有线通信或无线通信的适当数量的端口。
处理电路1010例如通过向接口1020和储存介质1030发送数据和控制信号、通过从接口1020接收数据和报告以及通过从储存介质1030检索数据和指令来对控制单元170的一般操作进行控制。
图11示出了携带计算机程序的计算机可读介质1110，该计算机程序包括程序代码工具1120，用于当所述程序产品在计算机上运行时执行图9中所示的方法和/或实施上面所讨论的各种功能。计算机可读介质和代码工具可以一起形成计算机程序产品1100。
空气过滤器150变得越堵塞，鼓风机设备160中的马达在抽吸空气通过空气过滤器150时遇到的阻力就越大。然而，随着抽吸空气通过空气过滤器150的阻力增加，鼓风机设备160上的负载事实上会降低。换句话说，抽吸空气通过空气过滤器150越困难，马达就越容易转动叶轮。这是因为，由于真空水平P4在空气过滤器150下游增加，因此叶轮叶片由于降低的空气阻力而更容易旋转。事实上，在完全真空的情况下，叶轮不会遇到来自空气的任何摩擦或阻力并且马达上的负载将是最小的。
这意味着当不存在空气过滤器150时，叶轮马达汲取最大的功率。与不存在过滤器相比，新鲜干净的空气过滤器150的存在可以被视为马达功率的轻微降低，并且完全充满颗粒的空气过滤器意指由马达消耗的功率最小。
图12示出了马达随时间消耗的功率的图表，例如以电流(以安培A为单位)或瓦特(W)计。正常功率范围1210已被定义为其中通常包括马达消耗功率的功率范围。低功率范围1220被定义低于正常功率范围，并且高功率范围1230被定义高于正常功率范围。
在正常操作期间，马达消耗的功率应当包括在正常功率范围1210中，如实线曲线1240所示。由于除尘器吸入的碎屑量的不同，以及还由于充满颗粒的空气中密度的变化，因此预计消耗的功率可能有所波动。然而，随着过滤器150、240充满的颗粒越来越多，由于在基本过滤器150下游的气压P4降低，因此消耗的功率预计会下降，如虚线曲线1250所示。
包括预过滤器240的除尘器通常实施清洁操作，其中，空气被临时向后推过预过滤器240以清洁过滤器。在这种情况下，功率曲线预计可能表现出类似虚点曲线1260的行为，逐渐降低至越来越低的最小值1265。这些最小值1265的功率值可用于检测基本过滤器150需要更换或清洁的时间。可替代地或者结合起来，功率曲线1250的峰值1275和谷值1265之间的连续差值d1、d2、d3可用于检测基本过滤器需要更换或清洁的时间。微小的差值意味着基本过滤器变得堵塞。可以随着时间跟踪差值d1、d2、d3，以便估计过滤器需要更换或清洁的时间。通过这种方式就可以计划过滤器更换操作。
可以通过将功率曲线1270与高功率范围1230进行对比来检测缺失基本过滤器150。在预过滤器240布置在除尘器100情况下，可以将功率曲线的峰值与高功率范围1230进行对比，并且如果马达汲取高功率区域中的功率，则可以检测到缺失基本过滤器。
总的来说，本文中公开了用于除尘器100的控制单元170。控制单元170布置成监测由包括在除尘器的鼓风机设备160中的一个或多个叶轮马达消耗的功率，并且布置成基于一个或多个叶轮马达消耗的功率来检测除尘器(100)的基本过滤器(150)的状态，如图12中所示。
根据一些方面，控制单元170配置成通过将一个或多个叶轮马达消耗的功率与预定的高功率范围1230进行对比来检测缺失基本过滤器150。
根据其他方面，可以将功率曲线的峰值与高功率范围1230进行对比，并且如果马达汲取高功率区域中的功率，则可以检测到缺失基本过滤器。
根据另一个方面，控制单元170配置成通过确定由一个或多个马达消耗的功率的一系列最小值1265来检测基本过滤器150需要更换或者清洁，并且配置成根据该系列最小值1265和/或连续的最大消耗功率值和最小消耗功率值之间的差值来检测基本过滤器150需要更换或者清洁的时间。
图13A至图13C示出了用于检测过滤器保持件180中存在基本过滤器150的设备1300。该设备包括凹部1310，该凹部布置成当基本过滤器150接收在过滤器保持件180中时接收布置在除尘器100的盖190上的相应的突起部1340，并且当没有基本过滤器150接收在过滤器保持件180时防止突起部1340进入凹部1310，从而防止盖190被封闭。
凹部1310可以例如布置成被舱口1350或者可滑动的构件覆盖，该舱口或者可滑动的构件布置成例如通过弹性构件1360(例如弹簧或者橡胶零件)偏置到封闭位置中，以在保持件180中不存在基本过滤器150时覆盖凹部1310。当基本过滤器150插入到过滤器保持件180中时，基本过滤器150上的径向突出构件1320(图13A中未按比例示出)沿着弧形路径1330移动以接合舱口1350。这克服了来自弹性构件1360的偏置力以打开舱口，从而允许突起部1340进入凹部1310。盖190可以构造成使得如果突起部1340未进入凹部1310，则该盖不能封闭。如果盖未正确地封闭，则管道140可以构造成与外部空气流体连接，从而阻止除尘。在盖未正确封闭的情况下，可以阻止除尘器100的启动。
凹部可以布置成通过布置在基本过滤器上的径向突出构件(例如图5A和图5B中所示的径向突出构件580)来打开。因此，凹部布置成响应于将基本过滤器150转动至过滤器锁定位置中而接收布置在盖190上的突起部1340。
图14示意性地示出了用于检测基本过滤器150存在于过滤器保持件180中的设备1400。该设备包括电子开关1410、1420、1450，这些电子开关布置成在基本过滤器150接收在过滤器保持件180中时接合，否则断开。
一个实例电子开关1410可以布置成响应于基本过滤器150的转动运动1430(例如随着基本过滤器150转动至锁定位置中)而接合。例如，电子开关1410可以通过径向突出构件而接合，所述径向突出构件诸如是图5A和图5B中示出的径向突出构件580或者图13A中示出的径向突出构件1320。通过这种方式，随着类似图5A中示出的基本过滤器500的基本过滤器沿r方向转动至锁定位置中，开关1410被启动，从而通过例如控制单元170可靠地检测基本过滤器存在于锁定位置中。
另一个实例电子开关1420可以布置在过滤器保持件180中，例如在过滤器保持件180的底部处，使得该电子开关随着基本过滤器150被锁定在位而接合1440。
电子开关1450还可以布置在过滤器保持件180的侧壁中或者侧壁上，使得该电子开关在其插入到过滤器保持件180中时由基本过滤器150向外按压1460。通过这种方式，可以可靠地检测基本过滤器的存在，这是因为除非基本过滤器插入到过滤器保持件180中，否则不会启动开关。
电子开关1420、1450还可以实现为射频识别(RFID)接收器，该射频识别接收器配置成接收来自布置在基本过滤器150上的相应的RFID发射器的识别传输。通过这种方式，控制单元170可以检测基本过滤器的存在，并且还识别基本过滤器满足存储在控制单元170中的预定要求。如果使用了错误类型的过滤器(即，不满足预定要求的过滤器类型)，则可以触发警告信号或者可以阻止机械操作。
这种类型的基于RFID的检测系统可以有利地应用于诸如图8中所示的系统中。然后，服务器830可以配置对控制单元170要使用的过滤器类型的要求。
电子开关1410、1420、1450可以是上面结合图6所讨论的相同的开关615。因此，开关可以用于在基本过滤器不存在或者未正确安装在锁定位置中的情况下阻止除尘器的操作。
上面所讨论的与响应于检测基本过滤器的存在而执行的动作有关的各种功能也适用于设备1300、1400，例如在未检测到基本过滤器的情况下阻止除尘器的操作，并且在未检测到基本过滤器的情况下向除尘器的操作员触发警告信号。
图17至图19示出了各种显示装置1700、1800、1900，这些显示装置布置成与类似上面所讨论的过滤设备200、300、400、500通信，并且特别地，与该过滤设备的控制单元170通信，如图1A中所示。如上所述，控制单元170可以形成过滤器单元的一部分，和/或包括在除尘装置100中。显示装置全部布置成从包括在过滤设备中的控制单元170接收指示过滤器状态的信息，并将该信息转发(有时以处理过的方式)给操作员。控制单元170和显示装置之间的通信优选地是无线的，例如经由蓝牙或者802.11Wi-Fi。然而，控制单元170和显示装置之间的通信也可以经由电线进行，例如如果显示装置固定地安装在除尘器100上，例如连接至盖190。
在图17的实例中，显示装置1700示出有用户界面，该用户界面显示精细过滤器状况1710和粗效过滤器状况1720二者，但是也可以仅示出它们中的一个，例如仅示出基本过滤器的状况。在未检测到问题的情况下，过滤器状况可以例如由绿色指示。黄色可以指示非关键的过滤器状况，而红色(可能由警告符号1730和/或听觉警报信号来补充)可以指示关键的过滤器状况，例如缺失基本过滤器和/或基本过滤器故障。
任何精细过滤器和/或粗效过滤器的传送的过滤器状态可以包括压差、颗粒负载水平1810、1910、过滤器故障状况、缺失过滤器状况和/或颗粒累积速率1820、1920中的任何项。显示的数据可以由控制单元170确定，并且作为预定值传送至显示装置以显示给操作员。然而，显示装置也可以接受诸如压差读数和流量测量值的原始数据，并且在面板处理电路上执行检测计算，如上面结合图7和图15至图16所讨论。在颗粒负载方面，精细过滤器的当前过滤器状态可以显示为图18中所示以及粗效预分离过滤器的当前过滤器状态可以显示为图19中所示。
显示装置可以显示颗粒累积速率1820、1920，向操作员指示在任何给定的时间点颗粒物被过滤器捕获的速率。该值可以例如从过滤器上的压差随时间的变化来确定，并可能使用估计的空气流量值或测量到的空气流量值来进行归一化，如上面结合图15和图16所讨论的。根据一个实例，时间相关的校验统计量
Figure BDA0003990452530000251
可用于确定累积速率为ΔT，其中，Δp是压降，k是比例常数，并且m是恒定偏差，累积速率ΔT为：
Figure BDA0003990452530000252
其中，t2和t1是时间点，并且其中，t2>t1。
此外，显示装置可以布置成确定并/或显示与除尘器的旋风器中的粗效过滤器和/或基本过滤器中的任一者相关联的到下一个过滤器移位的估计时间。该时间可以根据过滤器上的压差(可能结合颗粒累积速率)来估计。特别地，当前的颗粒负载可以由测试统计量T来确定，并且到阈值(例如阈值740和/或730)的余量可以根据累积速率ΔT来估计。通过这种方式，可以通过将到阈值730、740的当前余量经由累积速率ΔT关联到时间来获得更换过滤器的估计时间。
由显示装置执行的不同信号处理操作可以根据指示过滤器类型的输入数据1740以及用于例如缺失过滤器状况和/或故障过滤器状况的不同检测的不同阈值来执行。例如，不同的过滤器可能与不同的标称操作特性1510相关联。除尘器的类型也可能对显示的数据产生影响。

Claims (39)

1.一种用于重型除尘器(100)的过滤设备(200，300，400，450)，所述过滤设备包括过滤器保持件(180)、基本过滤器(150)、过滤器入口(250)、过滤器出口(260)、第一气压传感器(310)和第二气压传感器(320)，其中，所述第一气压传感器(310)布置成指示与所述过滤器入口(250)相关联的入口气压(P3)，并且所述第二气压传感器(320)布置成指示与所述过滤器出口(260)相关联的出口气压(P4)，所述过滤设备还包括控制单元(170)，所述控制单元布置成基于所述入口气压(P3)和所述出口气压(P4)之间的压差来检测所述基本过滤器(150)的状态，其中，所述控制单元(170)布置成如果所述压差小于能配置的缺失过滤器阈值(710)，则检测到缺失基本过滤器，并且/或者其中，所述控制单元(170)布置成如果所述压差低于能配置的过滤器故障阈值(720)，则检测到故障的基本过滤器。
2.根据权利要求1所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述控制单元(170)布置成通过对来自所述第一气压传感器(310)和所述第二气压传感器(320)的测量值进行平均或者低通滤波来确定所述入口气压(P3)和所述出口气压(P4)之间的所述压差。
3.根据权利要求1或2所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述控制单元(170)布置成在过滤器操作经过一段稳定持续时间后确定所述入口气压(P3)和所述出口气压(P4)之间的所述压差。
4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述控制单元(170)布置成如果所述压差位于所述缺失过滤器阈值(710)和能配置的过滤器故障阈值(720)之间，则检测到故障的基本过滤器。
5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述控制单元(170)布置成如果所述压差高于能配置的充满颗粒的过滤器阈值(730)，则检测到充满颗粒的基本过滤器。
6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述第一气压传感器(310)和所述第二气压传感器(320)布置成测量各自的绝对气压值。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述第一气压传感器(310)和所述第二气压传感器(320)包括在差压式气压传感器设备中，该差压式气压传感器设备配置成测量相对气压。
8.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述第一气压传感器(310)布置在管道(140)中，所述管道布置成朝向所述过滤器入口(250)引导空气流。
9.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述第二气压传感器(320)布置在过滤器壳体(170)中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述第一气压传感器(310)和所述第二气压传感器(320)中的至少一者布置成无线连接(410)至所述控制单元(170)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(200)，包括预过滤器(240)，所述预过滤器具有布置在所述基本过滤器(150)上游的预过滤器入口和预过滤器出口，其中，第三压力传感器和第四压力传感器布置成测量预过滤器入口气压(P1)和预过滤器出口气压(P2)之间的压差，其中，所述控制单元(170)布置成基于所述预过滤器入口气压(P1)和所述预过滤器出口气压(P2)之间的压差来检测所述预过滤器(240)的状态。
12.根据权利要求11所述的过滤设备(200)，其中，所述控制单元(170)布置成基于检测到的所述预过滤器(240)的状态来检测所述基本过滤器(150)的状态。
13.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述缺失过滤器阈值(710)和/或所述过滤器故障阈值(720)是根据穿过所述基本过滤器(150)的空气流量来配置的。
14.根据权利要求13所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述缺失过滤器阈值(710)和/或所述过滤器故障阈值(720)是穿过所述基本过滤器(150)的空气流量的线性增加函数或仿射函数。
15.根据权利要求13所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述缺失过滤器阈值(710)和/或所述过滤器故障阈值(720)是穿过所述基本过滤器(150)的空气流量的非线性的且非递减的函数。
16.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述充满颗粒的过滤器阈值(730)是根据穿过所述基本过滤器(150)的空气流量来配置的。
17.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述控制单元(170)布置成在穿过所述基本过滤器(150)的空气流量低于能配置的最小极限值(1550，1640)的情况下停用缺失过滤器检测和/或故障过滤器检测。
18.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述控制单元(170)布置成如果所述压差高于能配置的几乎充满颗粒的过滤器阈值(740)，则检测到几乎充满颗粒的过滤器。
19.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所述控制单元(170)布置成将过滤器状态传送至显示装置(1700，1800，1900)。
20.根据权利要求19所述的过滤设备(200，300，400，450)，其中，所传送的所述过滤器状态包括以下中的任何项：压差、颗粒负载水平、过滤器故障状况、缺失过滤器状况和/或颗粒累积速率。
21.一种除尘器(100)，包括控制单元(170)和根据权利要求1至20中任一项所述的过滤设备(200，300，400，450)。
22.根据权利要求21所述的除尘器(100)，其中，所述控制单元(170)布置成检测基本过滤器(150)是否存在于所述过滤器保持件(180)中，并且在检测到所述过滤器保持件(180)中不存在基本过滤器(150)的情况下，阻止所述除尘器(100)进行除尘操作。
23.根据权利要求21或22所述的除尘器(100)，其中，所述控制单元(170)布置成检测基本过滤器(150)是否存在于所述过滤器保持件(180)中，并且在检测到所述过滤器保持件(180)中不存在基本过滤器(150)的情况下，向所述除尘器(100)的操作员触发警告信号。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的除尘器(100)，包括多个基本过滤器(150)，每个基本过滤器具有相应的鼓风机设备160，其中，所述控制单元(170)布置成在检测到所述过滤器保持件(180)中不存在相应的基本过滤器(150)或者相应的基本过滤器与故障相关联的情况下停用鼓风机设备。
25.一种机群管理系统，包括能操作地连接至数据库(840)的服务器(830)，以管理多个根据权利要求18至21中任一项所述的除尘器(100)，其中，所述服务器(830)布置成获取与包括在所述除尘器(100)中的一个或多个过滤设备(810a，810b，810c)相关的数据，并且布置成维护所述一个或多个过滤设备(810a，810b，810c)中的每个过滤设备在所述数据库(840)中的信息记录，并且布置成基于维护信息记录来安排过滤器维护操作或过滤器更换操作。
26.一种用于检测基本过滤器(150)在重型除尘器(100)的过滤设备(200，300，400，450)中的状态的方法，所述过滤设备包括过滤器保持件(180)、基本过滤器(150)、过滤器入口(250)、过滤器出口(260)、第一气压传感器(310)和第二气压传感器(320)，该方法包括：
通过所述第一气压传感器(310)测量(S1)与所述过滤器入口(250)相关联的入口气压(P3)，
通过所述第二气压传感器(320)测量(S2)与所述过滤器出口(260)相关联的出口气压(P4)，以及
基于所述入口气压(P3)和所述出口气压(P4)之间的压差来检测(S3)所述基本过滤器(150)的状态，
其中，检测所述基本过滤器的状态包括：如果所述压差小于能配置的缺失过滤器阈值(710)，则检测到缺失基本过滤器，和/或如果所述压差低于能配置的过滤器故障阈值(720)，则检测到故障的基本过滤器。
27.一种显示装置(1700，1800，1900)，布置成与根据权利要求1至20中任一项所述的过滤设备(200，300，400，450)通信，其中，所述显示装置布置成从包括在所述过滤设备中的所述控制单元(170)接收指示过滤器的状态的信息。
28.根据权利要求27所述的显示装置(1700，1800，1900)，其中，所传输的所述过滤器的状态包括以下中的任何项：压差、颗粒负载水平、过滤器故障状况、缺失过滤器状况、和/或颗粒累积速率。
29.根据权利要求27或28所述的显示装置(1700，1800，1900)，其中，所述显示装置布置成显示与基本过滤器和/或旋风器中的粗效过滤器中的任一者相关联的过滤器状态。
30.根据权利要求27至29中任一项所述的显示装置(1700，1800，1900)，其中，所述显示装置布置成确定并且/或者显示与基本过滤器和/或旋风器中的粗效过滤器中的任一者相关联的估计的颗粒累积速率。
31.根据权利要求27至30中任一项所述的显示装置(1700，1800，1900)，其中，所述显示装置布置成确定并且/或者显示与基本过滤器和/或旋风器中的粗效过滤器中的任一者相关联的到下一个过滤器移位的估计时间。
32.根据权利要求27至31中任一项所述的显示装置(1700，1800，1900)，其中，所述显示装置布置成在缺失过滤器状况和故障过滤器状况的情况下生成警告信号。
33.根据权利要求27至32中任一项所述的显示装置(1700，1800，1900)，其中，所述显示装置布置成在充满颗粒的过滤器状况的情况下生成警告信号。
34.根据权利要求27至33中任一项所述的显示装置(1700，1800，1900)，配置为远程无线装置。
35.根据权利要求27至33中任一项所述的显示装置(1700，1800，1900)，配置为在所述除尘器(100)上的显示器。
36.一种用于检测基本过滤器(150)存在于过滤器保持件(180)中的设备(1300)，所述设备包括凹部(1310)，所述凹部布置成当所述基本过滤器(150)接收在所述过滤器保持件(180)中时接收布置在除尘器(100)的盖(190)上的相应的突起部(1340)，并且当没有基本过滤器(150)接收在所述过滤器保持件(180)时防止所述突起部(1340)进入所述凹部(1310)，从而防止所述盖(190)被封闭。
37.根据权利要求36所述的设备(1300)，其中，布置有通过弹性构件(1360)偏置到封闭位置的舱口(1350)，其中，所述舱口(1350)布置成通过布置在所述基本过滤器(150)上的径向突出构件(1320)而打开。
38.一种用于检测基本过滤器(150)存在于过滤器保持件(180)中的设备(1400)，所述设备包括电子开关(1410，1420，1450)，所述电子开关布置成在所述基本过滤器(150)接收在所述过滤器保持件(180)中时接合，否则断开。
39.一种用于检测基本过滤器(150)存在于过滤器保持件(180)中的设备(1400)，所述设备包括射频识别电路，即RFID电路，该射频识别电路布置成与在所述基本过滤器(150)上布置的相应的RFID发射器进行通信。
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