DE102005017698B4 - Sensorvorrichtung mit einem Durchflusssensor und einem Schaltausgang - Google Patents

Sensorvorrichtung mit einem Durchflusssensor und einem Schaltausgang Download PDF

Info

Publication number
DE102005017698B4
DE102005017698B4 DE200510017698 DE102005017698A DE102005017698B4 DE 102005017698 B4 DE102005017698 B4 DE 102005017698B4 DE 200510017698 DE200510017698 DE 200510017698 DE 102005017698 A DE102005017698 A DE 102005017698A DE 102005017698 B4 DE102005017698 B4 DE 102005017698B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor device
switching
flow
threshold
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE200510017698
Other languages
English (en)
Other versions
DE102005017698A1 (de
Inventor
Jürgen Hörz
Wadim Gappel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Priority to DE200510017698 priority Critical patent/DE102005017698B4/de
Publication of DE102005017698A1 publication Critical patent/DE102005017698A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102005017698B4 publication Critical patent/DE102005017698B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/001Means for regulating or setting the meter for a predetermined quantity
    • G01F15/002Means for regulating or setting the meter for a predetermined quantity for gases
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/32Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
    • G01M3/3236Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by monitoring the interior space of the containers
    • G01M3/3254Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by monitoring the interior space of the containers using a flow detector

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung (19) mit mindestens einem Durchflusssensor (22) zur Erfassung eines Durchflusses eines Fluids (15) durch eine Fluidleitung (17), insbesondere zur Erfassung eines Druckluft-Durchflusses durch eine Druckluft-Leitung sowie eine mit einer solchen Sensorvorrichtung ausgestattete fluidtechnische Vorrichtung. Bei der Sensorvorrichtung (19) ist mindestens ein Schwell-Durchflusswert (D1, D2) und/oder mindestens ein Schwell-Volumenwert (V1, V2) des Fluids an einer Parametrier-Schnittstelle (39) der Sensorvorrichtung einstellbar. Die Sensorvorrichtung weist mindestens einen Schaltausgang (35, 36) zum Schalten einer fluidtechnischen Vorrichtung bei Erreichen des mindestens einen Schwell-Durchflusswerts (D1, D2) und/oder des mindestens einen Schwell-Volumenwerts auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung mit mindestens einem Durchflusssensor zur Erfassung eines Durchflusses eines Fluids durch eine Fluidleitung, insbesondere zur Erfassung eines Druckluft-Durchflusses durch eine Druckluft-Leitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine derartige Sensorvorrichtung ist beispielsweise aus der internationalen Patentanmeldung WO 03/082509 A1 bekannt, die eine Schweißmaschine mit einer Sensorvorrichtung zum Steuern und Beeinflussen eines Ventils zur Einstellung einer Schutzgasmenge betrifft. Ein Durchflusssensor misst den Durchfluss des Schutzgases und steuert das Ventil für das Schutzgas. Die Sensorvorrichtung ist parametrierbar. Beispielsweise können eine maximale und eine minimale Durchflussrate eingestellt werden. Dazu ist eine Bedienschnittstelle vorgesehen. Der Durchfluss des Schutzgases wird proportional verändert, sodass er mit einer Vorschubgeschwindigkeit für den Schweißdraht korreliert. Das bekannte Ventil ist ein Proportionalventil.
  • Aus der US 6,205,409 B1 geht eine einen Durchflussmesser aufweisende Sensorvorrichtung hervor, bei der Schaltschwellen bzw. Durchflussschwellen parametrierbar sind. In Abhängigkeit vom Erreichen der Schaltschwellen werden beispielsweise grüne und gelbe Leuchtanzeigen betätigt. An einem Schaltausgang der Sensorvorrichtung hängt ein Steuerventil, das in Abhängigkeit von einer Schaltschwelle geschaltet wird. Wenn ein aktueller Fluss geringer als ein erwünschter Fluss ist, wird das Ventil weiter geöffnet.
  • Eine Sensorvorrichtung gemäß US 5,865,205 B1 ermöglicht einen Vergleich zwischen einem gewünschten Eingangssignal des Durchflusses eines Gases mit einem gemessenen Signal.
  • Die US 2002/0189681 A1 offenbart eine Sensorvorrichtung, die über einen Ventiltreiber ein Ventil betätigt. Ein Treiberschaltkreis kann eine konfigurierbare Spannungskurve erzeugen. Die Spannungskurve dient dazu, einen vorbestimmten Verlauf eines Gas-Durchflusses zu erzeugen.
  • Mit einer aus der deutschen Patentanmeldung DE 101 45 586 bekannten Sensorvorrichtung kann ein Fluidfluss, beispielsweise ein Druckluftfluss, durch die Fluidleitung erfasst werden. Die Sensorvorrichtung meldet Durchfluss-Messwerte oder Durchflussvolumenmesswerte beispielsweise an eine übergeordnete Steuerung, eines fluidtechnischen bzw. pneumatischen Systems, an eine Steuerung eines Wartungsgeräts oder dergleichen. Die Steuerung, beispielsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung, kann in Abhängigkeit von den durch die Sensorvorrichtung erfassten Werten Schalthandlungen durchführen, beispielsweise Ventile schalten. Durch die Signalisierung an eine übergeordnete Steuerung entsteht jedoch ein verhältnismäßig großer Datenverkehr. Ferner kann es zu unerwünscht langen Laufzeiten kommen, bis die übergeordnete Steuerung auf einen Messwert der Sensorvorrichtung reagiert und eine entsprechende Schalthandlung durchführt.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sensorvorrichtung bzw. eine fluidtechnische Vorrichtung mit einer Sensorvorrichtung bereitzustellen, die an einem Schaltausgang alternative Schaltsignale bereitstellen.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist eine Sensorvorrichtung gemäß der technischen Lehre des Anspruchs 1 vorgesehen.
  • Mindestens ein Schwell-Durchflusswert und/oder mindestens ein Schwell-Volumenwert des Fluids ist an einer Parametrier-Schnittstelle der Sensorvorrichtung einstellbar. Die Sensorvorrichtung weist mindestens einen Schaltausgang zum Schalten einer fluidtechnischen Vorrichtung bei Erreichen des mindestens einen Schwell-Durchflusswerts und/oder des mindestens einen Schwell-Volumenwerts auf.
  • Der Schwell-Volumenwert kann z.B. ein verbrauchtes Fluid-Volumen, insbesondere ein verbrauchtes Druckluft-Volumen, repräsentieren.
  • An dem Schaltausgang stehen Schaltimpulse bereit.
  • Die Sensorvorrichtung schaltet vorteilhaft nach Erreichen des mindestens einen Schwell-Durchflusswerts und/oder des mindestens einen Schwell-Volumenwerts einen Durchflusswertzähler bzw. einen Volumenzähler zurück und beginnt mit einem neuen Erfassungszyklus, so dass die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung nach einem erneuten Erreichen des Schwell-Durchflusswerts oder des Schwell-Volumenwerts einen erneuten Schaltimpuls an dem mindestens einen Schaltausgang generieren kann.
  • Die Sensorvorrichtung bildet eine kompakte, zweckmäßigerweise modulare Baueinheit, die einen Durchflusswert oder einen Durchfluss-Volumenwert des Fluids, beispielsweise der Druckluft, erfasst und in Abhängigkeit von einem darauf bezogenen Schwellwert, z.B. einem Maximalwert, einem Minimalwert oder dergleichen, ihren lokalen, d.h. direkt vor Ort vorhandenen Schaltausgang z.B. zum Schalten eines Ventils oder eines sonstigen Ak tors betätigt. Es sind keine langen Leitungswege notwendig. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung sind fluidtechnische Anlagen einfach konfigurierbar, bei denen eine übergeordnete Steuerung zum Schalten von fluidtechnischen Vorrichtungen, insbesondere Ventilen, entbehrlich ist. Die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung arbeitet sehr schnell, da die Leitungswege von der Sensorvorrichtung zu der zu schaltenden Vorrichtung kurz gehalten werden können und keine weitere schaltverzögernde Einrichtung, z.B. eine SPS, erforderlich ist. Besonders bevorzugt ist eine integrierte Bauweise, bei der die Sensorvorrichtung einen Bestandteil einer fluidtechnischen Vorrichtung bildet. Bei dieser Vorrichtung handelt es sich zweckmäßigerweise um eine Ventilanordnung, z.B. ein Ventilmodul einer Ventilbatterie, ein separates Ventil oder dergleichen. Aber auch eine Integration in ein Wartungsgerät, z.B. zur Druckluftaufbereitung, in ein Diagnosegerät oder in einen Aktor, z.B. einen pneumatischen Zylinder oder einen sonstigen Linearantrieb oder Drehantrieb, ist bei der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung zweckmäßig.
  • Mit dem Begriff "Parametrierung" ist zwar vorzugsweise eine Parametrierung mittels einer Software gemeint. Er umfasst aber auch eine Einstellung des mindestens einen Schwell-Durchflusswert und/oder des mindestens einen Schwell-Volumenwerts mittels einfacher Bedienmittel des Sensorvorrichtung, z.B. mit einem Potentiometer.
  • Für die Parametrierung werden mehrere Möglichkeiten vorgeschlagen:
    Beispielsweise ist die Parametrier-Schnittstelle zur drahtlosen Parametrierung ausgestaltet, z.B. über WLAN, Bluetooth, oder dergleichen. Aber auch eine elektrische oder optische leitungs gebundene Parametrierung, beispielsweise über ein Busprotokoll, z.B. USB (Universal Serial Bus), ein Feldbusprotokoll oder dergleichen ist möglich. An die Parametrier-Schnittstelle ist zweckmäßigerweise ein Bedienterminal anschließbar. Bei dem Bedienterminal kann es sich um eine speziell für die Sensorvorrichtung vorgesehene Vorrichtung handeln, die ausschließlich zur Parametrierung erfindungsgemäßer Sensorvorrichtungen ausgestaltet ist. Aber auch die Parametrierung über einen Personal Computer, z.B. ein Notebook, oder dergleichen, der als Bedienterminal dient, ist vorteilhaft.
  • Die Parametrier-Schnittstelle bzw. das Bedienterminal stellen zweckmäßigerweise ein Bedienmenü zur Einstellung des mindestens einen Schwell-Durchflusswertes oder des Schwell-Volumenwertes bereit. Dabei kann das Bedienmenü zumindest teilweise als Programmcode in dem Bedienterminal gespeichert sein, aber auch eine vollständige Bereitstellung durch die Parametrier-Schnittstelle der Sensorvorrichtung ist zweckmäßig, beispielsweise in Form von HTML-Code (HTML = HyperText Markup Language).
  • Eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung kann auch integrierte Bedienmittel, z.B. ein Display und Tasten, zur Parametrierung beispielsweise von Schwell-Durchflusswerten oder Volumenwerten aufweisen.
  • Der mindestens eine Schaltausgang ist zweckmäßigerweise wahlweise zum Schalten in Abhängigkeit von dem Schwell-Durchflusswert oder von dem Schwell-Volumenwert parametrierbar. Sind mehrere Schaltausgänge vorhanden, ist vorteilhafterweise zumindest einer dieser Schaltausgänge wahlweise auf den Schwell-Durchflusswert oder einen Schwell-Volumenwert parametrierbar.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die Schwellwerte, d.h. der Schwell-Durchflusswert und/oder der Schwell-Volumenwert, stufenlos oder zumindest im Wesentlichen stufenlos einstellbar sind. Der Bediener hat dann große Wahlfreiheit, welches Volumen bzw. welcher Durchfluss als Schaltwert dienen soll.
  • Es versteht sich, dass auch ein zwischen konstant "EIN" und konstant "AUS" wechselndes Schaltsignal, z.B. eine Schaltspannung oder ein Schaltstrom, an dem mindestens einen Schaltausgang bereitstehen kann. Zweckmäßigerweise ist ein Rücksetzeingang und/oder eine Zeitschalteinrichtung zum Zurücksetzen des mindestens einen Schaltausgangs vorhanden. Bei Erreichen des jeweiligen Schwellwerts schaltet die Sensorvorrichtung beispielsweise den Schaltausgang auf "EIN", der mit Hilfe des Rücksetzeingangs und/oder der Zeitschalteinrichtung wieder rücksetzbar ist.
  • An dem Schaltausgang kann ein Relais, eine Verstärkerschaltung oder dergleichen vorgesehen sein. Eine Verstärkerschaltung stellt beispielsweise eine erhöhte Schaltspannung oder einen erhöhten Schaltstrom bereit.
  • Vorteilhafterweise ist zusätzlich zu dem mindestens einen Schaltausgang eine Ausgabeschnittstelle zur Ausgabe von Messwerten an der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung vorhanden. Die Ausgabeschnittstelle stellt die Messwerte analog und/oder digital bereit. Zweckmäßigerweise ist parametrierbar, ob an der Ausgabeschnittstelle Durchfluss-Messwerte oder Volumenmesswerte ausgegeben werden.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht eines fluidtechnischen Systems mit einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung,
  • 2 Verläufe von Volumenwerten eines durch die Sensorvorrichtung gemäß 1 erfassten Durchflussvolumens von Druckluft,
  • 3 ein Schaltsignal, das die Sensorvorrichtung gemäß 1 an einem Schaltausgang in Abhängigkeit von den Volumenwerten gemäß 2 bereitstellt,
  • 4 einen Druckluft-Durchflussverlauf eines durch die Sensorvorrichtung gemäß 1 erfassten Druckluftstromes, und
  • 5 einen dem Durchfluss-Verlauf gemäß 4 zugeordneten Schaltsignalverlauf.
  • Ein fluidtechnisches, im vorliegenden Fall pneumatisches System 10 dient beispielsweise zur Dichtigkeitsprüfung von Behältern 11, 12, die Volumen 13, 14 von Druckluft 15 aufnehmen können. Eine Druckluftquelle 16 stellt die Druckluft 15 bereit, die durch eine Leitung 17 zu einem Anschluss 18 führt, an den wahlweise der Behälter 11 oder der Behälter 12 anschließbar sind, die beispielhaft für weitere Behälter gleichen Typs oder ähnlichen Typs stehen, z.B. einen Behälter 11'. Der Durchfluss bzw. das Durchflussvolumen der Druckluft 15, die die Leitung 17 durchströmt, wird mittels einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 19 erfasst. Der Druckluftstrom 15 durch die Leitung 17 ist mittels eines Ventils 20, beispielsweise eines Magnetventils, schaltbar.
  • Die Druckluft 15 durchströmt einen Druckluft-Kanal 21 der als Blockschaltbild dargestellten Sensorvorrichtung 19. Ein Sensor 22 erfasst den Strom der Druckluft 15, d.h. das Volumen der Druckluft 15, die den Kanal 21 pro Zeiteinheit durchströmt, und sendet Durchfluss-Messwerte 24 an einen Analog/Digital-Wandler 23 der Sensorvorrichtung 19. Der A/D-Wandler 23 bildet beispielsweise einen Bestanteil einer Steuerung 25 der Sensorvorrichtung 19, z.B. eines ASICs (Application Specific Integrated Circuit), eines Mikrokontrollers oder dergleichen.
  • Die Steuerung 25 ermittelt anhand der Durchfluss-Messwerte 24 mittels einer Tabelle 26, die eine Zuordnungstabelle bildet, digitale Ausgabewerte 27, die ein Digital/Analog-Wandler 28 zu analogen Ausgabewerten 29 wandelt und beispielsweise an Ausgängen 30, 31 einer Ausgabeschnittstelle 32 bereitstellt. Mit Hilfe der Tabelle 26 ist beispielsweise eine Linearisierung oder eine sonstige Korrektur der Durchfluss-Messwerte 24 möglich. An den Ausgang 30 ist z.B. eine übergeordnete Steuerung 33 angeschlossen, z.B. eine speicherprogrammierbare Steuerung z.B. zur Steuerung nicht dargestellter Ventile und/oder Aktoren. Hinsichtlich der Erfassung der Durchfluss-Messwerte 24, der Wandlung der Messwerte und anschließenden Übertragung an die Steuerung 33 entspricht die Sensorvorrichtung 19 an sich bekannter Technologie.
  • Zusätzlich weist die Sensorvorrichtung 19 jedoch erfindungsgemäße Funktionalitäten auf:
    Die Sensorvorrichtung 19 hat zusätzlich Schaltausgänge 35, 36, mit denen unmittelbar eine fluidtechnische Vorrichtung, im Ausführungsbeispiel das Ventil 20, schaltbar ist. Das Ventil 20 ist über eine elektrische Leitung 37 an den Schaltausgang 36 angeschlossen, an dem ein Schaltsignal SA, z.B. eine Schaltspannung, bereitsteht.
  • Die Sensorvorrichtung 19 kann ferner ein Schaltsignal auch drahtlos an eine fluidtechnische Vorrichtung, z.B. ein Ventil, übertragen, z.B. über eine Funk-Schnittstelle 58.
  • Das Schaltsignal SA bewirkt ein Betätigen eines Antriebs 38 des Ventils 20, beispielsweise eines Magnetantriebs. Eine Schaltbedingung, anhand der die Sensorvorrichtung 19 die Schaltausgänge 35, 36 betätigt, ist mit Hilfe einer Parametrier-Schnittstelle 39 der Sensorvorrichtung 19 parametrierbar.
  • Zur Parametrierung der Sensorvorrichtung 19 wird ein Bedienterminal 40 an die Parametrier-Schnittstelle 39 angeschlossen, beispielsweise an einen elektrisch oder optischen Anschluss 57 für eine Leitung 41 des Bedienterminals 40. Durch einen Doppelpfeil 42 ist angedeutet, dass auch eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Bedienterminal 40 und der Sensorvorrichtung 19 vorteilhaft vorgesehen sein kann. An einem Display 43 wird ein Bedienmenü 44 zur Bedienung bzw. zur Parametrierung der Sensorvorrichtung 19 angezeigt. Mittels Bedientasten 45 oder sonstiger Eingabemittel können der Sensorvorrichtung 19 Parameter, beispielsweise Schwell-Durchflusswerte D1, D2 und/oder Schwell-Volumenwerte V1, V2, Schaltzeiten oder dergleichen vorgegeben werden. Die Schwell-Volumenwerte V1, V2 sind den Behältern 11, 12, bzw. deren Volumina 13, 14 zugeordnet.
  • Die Parameter sind zweckmäßigerweise stufenlos oder in kleinen Stufen, z.B. Millisekunden, Milliliter, Liter, Liter pro Sekunde oder dergleichen einstellbar. Die Parameter werden zweckmäßigerweise in einer Tabelle 46 oder einer sonstigen, zweckmäßigerweise nicht-flüchtigen Speichereinrichtung der Sensorvorrichtung 19 abgelegt, z.B. einem EPROM-Speicher, Flash-Speicher oder dergleichen.
  • Ferner ist in der Tabelle 46 gespeichert, ob die Schaltausgänge 35, 36 in Abhängigkeit von Schwell-Durchflusswerten oder von Schwell-Volumenwerte der Druckluft 15, die die Leitung 17 durchströmt hat, geschaltet werden sollen. Jeder Schaltausgang 35, 36 kann wahlweise auf ein Schalten in Ab hängigkeit von Schwell-Durchflusswerten oder von Schwell-Volumenwerte der Druckluft 15 parametriert werden.
  • Eine Durchflusseigenschaft oder sonstige Charakteristik des Fluids 15, z.B. ein Typ eines Gases (Druckluft, Argon, Helium etc.), ist über die Parametrier-Schnittstelle 39 bei der Tabelle 26 zweckmäßigerweise parametrierbar. Es können auch jeweils einem Gastyp zugeordnete Tabellen (nicht dargestellt) bei der Sensorvorrichtung 10 vorhanden sein, die über die Schnittstelle 39 wählbar sind. Ferner können beispielsweise auch jeweils einem Gastyp zugeordnete Verstärkungsfaktoren an der Schnittstelle 39 einstellbar sein.
  • Die Sensorvorrichtung 19 arbeitet beispielsweise folgendermaßen:
    Zunächst ist das Ventil 20, das z.B. ein Sperrventil ist, auf Durchgang geschaltet, d.h. es strömt Druckluft 15 von der Druckluftquelle 16 durch die Sensorvorrichtung 19 hindurch und befüllt den Behälter 11 mit Druckluft 15. Der Durchfluss-Sensor 22 erfasst den Durchfluss der den Druckluft-Kanal 21 durchströmenden Druckluft 15. Ein Schaltglied 60 der Sensorvorrichtung 19 integriert die bei dem Durchströmen der Druckluft 15 erfassten Durchfluss-Messwerte 24, beispielsweise im Rahmen eines digitalen Zählverfahrens.
  • Zum Öffnen bzw. Offenhalten des Ventils 20 liegt am Schaltausgang 36 beispielsweise eine Spannung U1 an. Wenn der Schwell-Volumenwert V1 erreicht ist (Zeitpunkt t1), schaltet das Schaltglied 60 den Schaltausgang 36 auf den Wert U0, sodass der Antrieb 38 betätigt, z.B. abgeschaltet, und das Ventil 20 geschlossen wird.
  • Das Schaltglied 60 wertet z.B. die bereits vorteilhafterweise korrigierten digitalen Ausgabewerte 27 und/oder die zweckmäßigerweise bereits digitalisierten Durchfluss-Messwerte 24 sowie in der Tabelle 26 gespeicherten Parameter aus, z.B. den Schwell-Volumenwert V1, um bei Erreichen dieser Schaltschwelle den Schaltausgang 36 zu schalten.
  • Zwischen Zeitpunkten t1 und t2 bleibt das Ventil 20 geschlossen. Während dieser Zeit wird der Behälter 11 beispielsweise auf Druckdichtigkeit überprüft, d.h. es wird geprüft, wie viel Druckvolumen aus dem Behälter 11 während der Zeitspanne t1 bis t2 entweicht.
  • Zum Zeitpunkt t2 ist anstelle des Behälters 11 ein zweiter Behälter 11' an den Anschluss 18 angeschlossen, der auf die obige Weise mit Druckluft 15 befüllt werden soll.
  • Zu einem weiteren Befüllvorgang ist die Sensorvorrichtung 19 beispielsweise über einen Rücksetzeingang 47 rücksetzbar, d.h. sie schaltet den Schaltausgang 36 wieder auf die Spannung U1, sodass das Ventil 20 öffnet. Sodann kann der zweite Behälter 11' mit dem Volumen 13 befüllt werden, bis wieder der Schwell-Volumenwert V1 erreicht ist.
  • Es ist auch möglich, dass eine Zeitschalteinrichtung bzw. ein Zeitglied 48 zum Zeitpunkt t1 gestartet wird und zum Zeitpunkt t2 die Sensorvorrichtung 19 bzw. den Schaltausgang 36 zurücksetzt. Das Zeitglied 48 ist zweckmäßigerweise über die Parametrier-Schnittstelle 39 parametrierbar, so dass z.B. Schaltzeiten und/oder Schaltbedingungen einstellbar sind.
  • Zum Testen bzw. Befüllen des Behälters 12 wird mit Hilfe des Bedienterminals 40 beispielsweise ein zweiter Schwell-Volumenwert V2 an der Parametrier-Schnittstelle 39 parametriert. Der Volumenwert V2 ist größer als der Volumenwert V1.
  • Das Befüllen der Behälter 11 und der Behälter 12 mit Druckluft 15 unter Benutzung der Sensorvorrichtung 19 ergibt beispielsweise die sich periodisch wiederholenden Druckluft-Volumenverläufe 49, 50 bzw. einen Schaltsignalverlauf 51 am Schaltausgang 36.
  • Es versteht sich, dass auch ein impulsförmiges Schalten, beispielsweise zu den Zeitpunkten t1, t2 und t3, dargestellt durch einen Schaltsignalverlauf 51' mit Schaltimpulsen 63, ein Umschalten des Ventils 20 von einer Offenstellung in eine Schließstellung und umgekehrt bewirken kann.
  • Das Schaltglied 60 kann nach Erreichen des Schwell-Volumenwerts V1 einen Durchfluss- oder Volumenzähler 61 zurücksetzen ("Reset") und einen neuen Erfassungszyklus beginnen, z.B. zu den Zeitpunkten t1, t2 und t3, und jeweils nach einem erneuten Erreichen des Schwell-Volumenwerts V1 einen erneuten Schaltimpuls an dem Schaltausgang 36 generieren.
  • Eine Schaltimpulslänge 62 der Schaltimpulse 63 ist zweckmäßigerweise über die Parametrier-Schnittstelle 39 parametrierbar.
  • Ferner können die Schaltimpulse beispielsweise nach dem jeweiligen Erreichen der Schwell-Volumenwerte V1 um eine Schaltimpulsverzögerungszeit 64 verzögert ausgegeben werden. Die Schaltimpulsverzögerungszeit 64 ist zweckmäßigerweise über die Parametrier-Schnittstelle 39 parametrierbar.
  • Es versteht sich, dass auch ein einmaliges Schalten bis zu einem Schwell-Durchflusswert oder einem Schwell-Volumenwert im Gegensatz zu dem in den 2 und 3 dargestellten periodischen Schalten bei der Sensorvorrichtung 19 möglich ist.
  • Ferner kann beispielsweise auch eine einfache Regelung mit der Sensorvorrichtung 19 realisiert werden, bei der die Sensorvorrichtung 19 bei Erreichen eines oberen Schwell-Durchflusswertes D2 beispielsweise ein (nicht dargestelltes) Proportionalventil um ein vorbestimmtes Maß schließt und bei Erreichen eines unteren Schwell-Durchflusswertes D1 wieder öffnet, sodass sich beispielsweise ein Druckluft-Durchflussverlauf 52 gemäß 4 ergibt, dem ein Schaltsignalverlauf 53 gemäß 5 des Schaltsignals SA am Schaltausgang 36 zugeordnet ist.
  • Die Sensorvorrichtung 19 wird von einer elektrischen Energiequelle 54 mit elektrischer Energie versorgt, beispielsweise einer Stromquelle oder Spannungsquelle, die an einen Eingang 55 angeschlossen ist. Die Energiequelle 54 versogt beispielsweise die Steuerung 25, beispielsweise mit einer Versorgungsspannung von 15 bis 30 Volt zweckmäßigerweise 24 Volt. Diese Versorgungsspannung liegt zweckmäßigerweise an den Schaltausgängen 35, 36 an. Ein dem Schaltausgang 35 zugeordneter Verstärker 56 verstärkt die Schaltspannung an dem Schaltausgang 35 zusätzlich, beispielsweise auf 60 Volt.
  • Bei den Schaltausgängen 35, 36 ist über die Parametrier-Schnittstelle 39 parametrierbar, ob sie als Schließer, z.B. mit Impulsen von logisch "0" auf logisch "1", oder als Öff ner, z.B. mit Impulsen von logisch "1" auf logisch "0", arbeiten sollen.
  • Die Schwell-Durchflusswerte D1, D2 und/oder die Schwell-Volumenwerte V1, V2 können Bestandteile einer bei der Sensorvorrichtung 10 parametrierbaren Durchflusswert-Hysteresekurve bzw. Volumenwert-Hysteresekurve sein, so dass z.B. eine Komparator-Funktion realisierbar ist.
  • An den Schaltausgängen 35, 36 können auch elektrische Schalter, beispielsweise Relais, angeordnet sein.
  • Ferner könnte die Sensorvorrichtung 19 zumindest teilweise analoge Komponenten aufweisen.

Claims (20)

  1. Sensorvorrichtung mit mindestens einem Durchflusssensor (22) zur Erfassung eines Durchflusses eines Fluids (15) durch eine Fluidleitung (17), insbesondere zur Erfassung eines Druckluft-Durchflusses durch eine Druckluft-Leitung, wobei mindestens ein Schwell-Durchflusswert (D1, D2) und/oder mindestens ein Schwell-Volumenwert (V1, V2) des Fluids (15) an einer Parametrier-Schnittstelle (39) der Sensorvorrichtung (19) einstellbar ist, und wobei sie mindestens einen Schaltausgang (35, 36) zum Schalten einer fluidtechnischen Vorrichtung bei Erreichen des mindestens einen Schwell-Durchflusswerts (D1, D2) und/oder des mindestens einen Schwell-Volumenwerts (V1, V2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sie an dem mindestens einem Schaltausgang (35, 36) Schaltimpulse (63) bereitstellt.
  2. Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schwell-Durchflusswert (D1, D2) und/oder der mindestens eine Schwell-Volumenwert (V1, V2) einen Maximalwert und/oder einen Minimalwert enthalten.
  3. Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schwell-Durchflusswert (D1, D2) und/oder der mindestens eine Schwell-Volumenwert (V1, V2) im wesentlichen stufenlos einstellbar sind.
  4. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametrier-Schnittstelle (39) zur drahtlosen und/oder leitungsgebundenen Parametrierung ausgestaltet ist.
  5. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametrier-Schnittstelle (39) eine Bus-Schnittstelle aufweist oder als Bus-Schnittstelle ausgestaltet ist.
  6. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Parametrier-Schnittstelle (39) ein Bedienterminal (40) anschließbar ist und/oder die Parametrier-Schnittstelle (39) ein Bedienterminal enthält.
  7. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametrier-Schnittstelle (39) und/oder das Bedienterminal (40) ein Bedienmenü (44) zur Einstellung des mindestens einen Schwell-Durchflusswerts (D1, D2) und/oder des mindestens einen Schwell-Volumenwerts (V1, V2) aufweisen.
  8. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schaltausgang (35, 36) wahlweise zum Schalten in Abhängigkeit von dem mindestens einen Schwell-Durchflusswert (D1, D2) oder dem mindestens einen Schwell-Volumenwert (V1, V2) parametrierbar ist.
  9. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, eine Schaltimpulslänge (62) der Schaltimpulse (63) und/oder eine Schaltimpulsverzögerungszeit (64) parametrierbar sind, um die die Schaltimpulse (63) nach dem jeweiligen Erreichen des mindestens einen Schwell-Durchflusswerts (D1, D2) und/oder des mindestens einen Schwell-Volumenwerts (V1, V2) verzögert ausgegeben werden.
  10. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen des mindestens einen Schwell-Durchflusswerts (D1, D2) und/oder des mindestens einen Schwell-Volumenwerts (V1, V2) einen Durchflusszähler oder einen Volumenzähler (61) zurücksetzt und einen neuen Durchfluss- oder Volumen-Erfassungszyklus beginnt.
  11. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schaltausgang (35, 36) zur leitungsgebundenen und/oder drahtlosen Ausgabe eines Schaltsignals ausgestaltet ist.
  12. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Rücksetzeingang (47) und/oder eine Zeitschalteinrichtung (48) zum Zurücksetzen des mindestens einen Schaltausgangs (35, 36) aufweist.
  13. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie an dem mindestens einen Schaltausgang (35, 36) eine insbesondere durch eine Verstärkerschaltung (56) erhöhte Schaltspannung und/oder einen erhöhten Schaltstrom bereitstellt.
  14. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Ausgabe-Schnittstelle (32) zur Ausgabe von Messwerten (29) aufweist.
  15. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine auf Durchflusseigenschaft des Fluids (15), insbesondere einen Typ eines Gases, parametrierbare Zuordnung, insbesondere eine Tabelle (26), von durch den Durchflusssensor (22) erfassten Messwerten (24) zu Ausgabewerten (27) aufweist.
  16. Sensorvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Ausgabewerte (27) bei einem Vergleich mit dem mindestens einen Schwell-Durchflusswert (D1, D2) und/oder dem mindestens einen Schwell-Volumenwert (V1, V2) auswertet.
  17. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schwell-Durchflusswert (D1, D2) und/oder der mindestens eine Schwell-Volumenwert (V1, V2) Bestandteile einer bei der Sensorvorrichtung (10) parametrierbaren Durchflusswert-Hysteresekurve bzw. Volumenwert-Hysteresekurve sind.
  18. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fluidtechnische Vorrichtung eine Ventilanordnung (20) zum Schalten des Fluid-Flusses aufweist.
  19. Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als ein Sensormodul ausgestaltet ist.
  20. Fluidtechnisches Wartungsgerät, fluidtechnisches Diagnosegerät, fluidtechnische Ventilanordnung oder fluidtechnischer Aktor mit einer Sensorvorrichtung (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE200510017698 2005-04-07 2005-04-07 Sensorvorrichtung mit einem Durchflusssensor und einem Schaltausgang Expired - Fee Related DE102005017698B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510017698 DE102005017698B4 (de) 2005-04-07 2005-04-07 Sensorvorrichtung mit einem Durchflusssensor und einem Schaltausgang

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510017698 DE102005017698B4 (de) 2005-04-07 2005-04-07 Sensorvorrichtung mit einem Durchflusssensor und einem Schaltausgang

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102005017698A1 DE102005017698A1 (de) 2006-10-12
DE102005017698B4 true DE102005017698B4 (de) 2007-02-08

Family

ID=37026423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510017698 Expired - Fee Related DE102005017698B4 (de) 2005-04-07 2005-04-07 Sensorvorrichtung mit einem Durchflusssensor und einem Schaltausgang

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005017698B4 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5865205A (en) * 1997-04-17 1999-02-02 Applied Materials, Inc. Dynamic gas flow controller
US5901741A (en) * 1994-12-29 1999-05-11 Millipore Corporation Flow controller, parts of flow controller, and related method
US6205409B1 (en) * 1998-06-26 2001-03-20 Advanced Micro Devices, Inc. Predictive failure monitoring system for a mass flow controller
WO2001036918A2 (en) * 1999-11-01 2001-05-25 Micro Motion, Inc. Coriolis mass flow controller
US20020189681A1 (en) * 2001-06-13 2002-12-19 Applied Materials, Inc. Mass flow controller soft start activator
WO2003082509A1 (en) * 2002-04-02 2003-10-09 Weltec As Welding machine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5901741A (en) * 1994-12-29 1999-05-11 Millipore Corporation Flow controller, parts of flow controller, and related method
US5865205A (en) * 1997-04-17 1999-02-02 Applied Materials, Inc. Dynamic gas flow controller
US6205409B1 (en) * 1998-06-26 2001-03-20 Advanced Micro Devices, Inc. Predictive failure monitoring system for a mass flow controller
WO2001036918A2 (en) * 1999-11-01 2001-05-25 Micro Motion, Inc. Coriolis mass flow controller
US20020189681A1 (en) * 2001-06-13 2002-12-19 Applied Materials, Inc. Mass flow controller soft start activator
WO2003082509A1 (en) * 2002-04-02 2003-10-09 Weltec As Welding machine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005017698A1 (de) 2006-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2622229B1 (de) Druckluft-wartungsgerät und damit ausgestattete verbrauchersteuervorrichtung
EP3268618B1 (de) Drehantrieb mit stellungserfassungseinrichtung und kalibrierungsverfahren
DE102005024686A1 (de) Stellungsregler
DE10140248A1 (de) Unterdruckhandhabungseinrichtung
EP2025949A2 (de) Ventilmodul
EP2420804B1 (de) Messeinrichtung und Verfahren zur Erfassung und Verarbeitung einer Position eines Messglieds
DE202006020516U1 (de) Regeleinrichtung für einen druckmittelbetriebenen Stellantrieb
EP3546763A1 (de) Erfassung von wartungszuständen von ventilen
EP0850363B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von betriebspositionen einer arbeitseinrichtung
DE102015210716B4 (de) Positionssensor sowie Verfahren zum Betreiben eines Positionssensors
DE102005017698B4 (de) Sensorvorrichtung mit einem Durchflusssensor und einem Schaltausgang
EP2657584B1 (de) Ventil mit einer vorrichtung zur überwachung von dessen funktionalität
DE102009004569A1 (de) Verfahren und elektronische Einrichtung zur Kompensation der Hysterese von pneumatisch angetriebenen Armaturen
WO2015082038A1 (de) Ventileinrichtung
DE202007007549U1 (de) Steuergerät für Schmieranlagen
DE102007039716B4 (de) Verfahren zur Erkennung des Antriebstyps eines Stellantriebs
EP1788463A2 (de) Anzeigeeinheit für die Prozessautomatisierungstechnik
DE102016105881A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Ansteuerung und Überwachung eines Stellventils
DE10306751B4 (de) Vorrichtung zum Abfüllen eines Mediums
DE102011104295B4 (de) Vorrichtung für die Steuerung und / oder Programmierung eines Handhabungsgerätes mit mehreren Bewegungsachsen
DE102007058777A1 (de) Verfahren zur Inbetriebnahme von Stellantrieben
EP2203649B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur stellungsanzeige von hydraulisch betätigten armaturen
EP2728205A2 (de) Druckluft-Wartungsgerät und damit ausgestattete Verbrauchersteuervorrichtung
DE10356930B4 (de) Ansteuerung für Stellmotoren
DE102007058776A1 (de) Verfahren zur Erkennung des Antriebstyps eines Stellantriebs (II)

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: FESTO AG & CO. KG, 73734 ESSLINGEN, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: FESTO SE & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: FESTO AG & CO. KG, 73734 ESSLINGEN, DE

Owner name: FESTO AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: FESTO AG & CO. KG, 73734 ESSLINGEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTANWAELTE MAGENBAUER & KOLLEGEN PARTNERSC, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee