DE102008022316A1 - Measuring parameters in storage structure, comprises admitting physical parameters of hydromechanical control loop into throttle member and determining the parameters associated with amount of water accumulated in structure - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung bzw. Bestimmung von Größen in einem Speicherbauwerk, wobei die zu messenden bzw. zu bestimmenden Größen in Zusammenhang mit der in dem Speicherbauwerk gestauten Wassermenge stehen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Messeinrichtung und ein Drosselorgan zur Durchführung des vorgestellten Verfahrens.The The invention relates to a method for measuring or determining Sizes in a memory structure, where too related or to be determined stand with the amount of water dammed in the storage structure. The The invention further relates to a measuring device and a throttle member to carry out the process presented.
In Speicherbauwerken werden Mengen an Schmutzwasser, Mischwasser und/oder Oberflächenwasser zwischengespeichert, um dieses zeitverzögert und bedarfsgerecht einer Reinigungsstufe in einem Klärwerk oder auch dem Wasserkreislauf zuführen zu können. Für den einwandfreien Betrieb des Speicherbauwerks ist es dabei zweckmäßig, bestimmte Größen, die in Zusammenhang mit der in dem Speicherbauwerk gespeicherten Wassermenge stehen, zu bestimmen.In Storage structures are amounts of dirty water, mixed water and / or Surface water cached to this time-delayed and, as needed, a purification stage in a sewage treatment plant or to be able to supply the water cycle. For the proper operation of the storage structure is it is appropriate, certain sizes, those associated with that stored in the memory structure Amount of water to be determined.
So ist u. a. eine vorzugsweise kontinuierliche Messung der Abflussmenge von bspw. Misch-, Schmutz oder Regenwasser aus einem Speicherbauwerk, insbesondere auch in einer Trockenwetterphase, zweckmäßig. Weiterhin sollte es möglich sein, die Einstauhöhe im Speicherbauwerk, insbesondere im Fall eines Regenereignisses, zu bestimmen.So is u. a. a preferably continuous measurement of the discharge amount from, for example, mixed, dirty or rainwater from a storage structure, especially in a dry weather phase, appropriate. Furthermore, it should be possible, the storage height in the storage structure, especially in the case of a rain event, to determine.
Die üblicherweise zur Messung der Abflussmenge verwendeten Messeinrichtungen sind separat den Drosselorganen vor- oder nachgeschaltet und benötigen einen zu dem Einbauraum des Drosselorgans zusätzlichen räumlichen und baulichen Auf wand, wie bspw. einen IDM-Schacht mit Beruhigungsstrecke und ein Dükerbauwerk, eine Venturi-Rinne usw.The usual are measuring devices used for measuring the discharge amount separately upstream or downstream of the throttle bodies and need a to the installation space of the throttle body additional Spatial and structural expenses, such as an IDM shaft with calming section and a culvert structure, a Venturi gutter etc.
Die Messeinrichtung zur Bestimmung der Einstauhöhe ist regelmäßig im Speicherbauwerk selbst untergebracht. Diese wird üblicherweise entweder über eine Ultraschall-Sonde in Deckennähe oder eine Drucksonde in Sohlnähe des Speicherbauwerks bestimmt. Dabei ist jedoch zu beachten, dass, um eine Ultraschall-Höhenmesseinrichtung einsetzen zu können, die Höhe des Speicherbauwerks mindestens um die Bauhöhe des Ultraschall-Sensors zuzüglich der verfahrensbedingten Blockdistanz höher als der maximal zu erwartende Wasserspiegel sein muss. Dies sind in den meisten Fällen mehr als 0,5 m, die zusätzlich erforderlich sind.The Measuring device for determining the height of infeed is regular housed in the storage building itself. This is usually either via an ultrasonic probe near the ceiling or a pressure probe near the bottom of the storage structure determined. However, it should be noted that to an ultrasonic height measuring device to use the height of the memory structure at least the height of the ultrasonic sensor plus the procedural block distance is higher than the maximum to be expected water levels. These are in most Falls more than 0.5 m, which is additionally required are.
Die Verwendung einer Drucksonde in Sohlnähe ist im Mischwasser grundsätzlich problematisch, da sich diese mit der Zeit und/oder auch kurzfristig zusetzen kann und dann fehlerhafte oder überhaupt keine Messwerte liefert.The Use of a pressure probe near the bottom is in mixed water fundamentally problematic, as these change over time and / or in the short term can clog and then faulty or at all no measured values.
Aus
der Druckschrift
Die
Druckschrift
Eine
Sensor-Pendelhalterung, die zur Anwendung bei fließenden,
verschmutzten Messmedien, wie bspw. in Abwässer-Gerinnen,
kommt, ist in der Druckschrift
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Messung von Größen in einem Speicherbauwerk, die in Zusammenhang mit der in dem Speicherbauwerk gestauten Wassermenge stehen. Das heißt, dies sind Größen, insbesondere physikalische Größen, die eine Aussage zu der Wassermenge, wie bspw. den Wasserstand bzw. die Wasserhöhe oder zu einer Änderung des Wasserstands, ermöglichen. So kann bspw. auch die Abflussmenge bzw. der Durchfluss oder die Durchflussmenge durch ein Drosselorgan bestimmt werden.The inventive method is used for the measurement of Sizes in a memory structure related stand with the amount of water dammed in the storage structure. The means, these are sizes, in particular physical quantities that are indicative of the Amount of water, such as the water level or the water level or to change the water level. Thus, for example, the discharge rate or the flow or the Flow rate can be determined by a throttle body.
Dieses Drosselorgan dient dazu, die Abflussmenge aus dem Speicherbauwerk zu steuern bzw. zu regeln, indem durch das Drosselorgan Wasser abfließt. Die Erfindung zeichnet sich gerade dadurch aus, dass in einem Drosselorgan mit einer Messeinrichtung eine physikalische Größe eines hydromechanischen Kreises, insbesondere eines hydromechanischen Regelkreises, aufgenommen wird. Anhand dieser aufgenommenen physikalischen Größe wird die Einstauhöhe in dem Speicherbauwerk, d. h. die Größe, die der Wassermenge zugeordnet ist, bestimmt.This Throttle body serves to drain the amount from the storage structure to control or regulate by flowing through the throttle body water. The invention is characterized by the fact that in a throttle body with a measuring device a physical size a hydromechanical circuit, in particular a hydromechanical Loop is recorded. Based on this recorded physical Size is the storage height in the storage structure, d. H. the size associated with the amount of water is, certainly.
Der hydromechanische Kreis bzw. Regelkreis umfasst die in dem Speicherbauwerk enthaltende Wassermenge mit den Zuflüs sen und Abflüssen, das bedeutet, den Drosselorganen als mechanische Bauteile in diesem Kreislauf. Mit diesem Kreislauf oder Regelkreis wird die Abflussmenge aus dem Speicherbauwerk geregelt. Hierbei wird nun in zumindest einem der vorgesehenen Drosselorgane oder gar in allen Drosselorganen eine Größe des hydromechanischen Kreises aufgenommen.The hydromechanical circuit or control loop contains the amount of water contained in the storage structure with the Zuflüs sen and drains, that is, the throttle bodies as mechanical components in this cycle. With this cycle or control loop, the outflow quantity is regulated from the storage structure. In this case, a size of the hydromechanical circuit is now recorded in at least one of the provided throttle bodies or even in all throttle bodies.
Die vorgestellte Messeinrichtung kommt zum Einsatz in einem Drosselorgan eines Speicherbauwerks und dient zur Aufnahme einer Größe des hydromechanischen Kreises, die zur Bestimmung einer Größe, die in Zusammenhang mit der in dem Speicherbauwerk gespeicherten Wassermenge steht, herangezogen wird. Dies kann bspw. die Einstauhöhe bzw. Wasserhöhe oder eine Abflussmenge sein.The presented measuring device is used in a throttle body a memory structure and serves to accommodate a size hydromechanical circuit used to determine a size, those associated with that stored in the memory structure Amount of water is used, is used. This can, for example, the storage height or water level or an outflow quantity.
Somit ist die Messeinrichtung in einem Drosselorgan integriert, das bspw. die Abflussmenge aus dem Speicherbauwerk regelt. Es wird dabei aber nicht auf handels- oder branchenübliche Durchflussmengen- oder Druckmessgeräte zurückgegriffen, die zusätzlich zu dem Drosselorgan eingebaut werden.Consequently the measuring device is integrated in a throttle body, the example. regulates the discharge rate from the storage structure. It will not work to commercial or industry standard flow rate or Pressure gauges resorted to in addition be installed to the throttle body.
Es werden hingegen an geeigneten Stellen des Drosselorgans innere Kräfte, Beschleunigungen, Lasten und Momente sowie Schwingungen des hydromechanischen Regelkreises aufgenommen, aus denen Rückschlüsse bspw. auf die Durchflussmenge und den anstehenden Wasserdruck bzw. die Einstauhöhe im vorgeschalteten Speicherbauwerk gewonnen werden können.It In contrast, internal forces are generated at suitable points of the throttle body, Accelerations, loads and moments as well as vibrations of the hydromechanical Loop taken from which conclusions For example, on the flow rate and the upcoming water pressure or gained the storage height in the upstream storage structure can be.
In Ausgestaltung werden Kraft-, Momenten-, Dehnungs- und/oder Druckmesszellen am Drosselorgan angeordnet, und zwar sowohl innerhalb des mechanischen Hebelgetriebes des Drosselorgans als auch an Stellen, an denen durch die Umlenkung bzw. die Richtungsänderung des Wassers bzw. von Wasserströmen am Drosselorgan Impulskräfte entstehen. Wei terhin kann über hydrostatische Messzellen die Fließhöhe im Querschnitt des Drosselorgans bestimmt werden.In Embodiment are force, torque, strain and / or pressure cells arranged on the throttle body, both within the mechanical Lever mechanism of the throttle body as well as in places where by the deflection or the change in direction of the water or of water currents at the throttle organ impulse forces arise. Weiherhin can via hydrostatic measuring cells determines the flow in the cross section of the throttle body become.
Es können außerdem durch Bestücken des Drosselorgans mit Beschleunigungs- und/oder Schwingungssensoren an geeigneten Stellen und entsprechender Auswertung sowie Kombination der Signale weitere Informationen, wie bspw. über Wasserdruck, Fließgeschwindigkeit, und andere wichtige Parameter direkt am Drosselorgan gewonnen werden.It can also by equipping the throttle body with acceleration and / or vibration sensors at appropriate Positions and corresponding evaluation as well as combination of the signals further information, such as about water pressure, flow velocity, and other important parameters are obtained directly on the throttle body.
Die beschriebene Messeinrichtung dient insbesondere zur Durchführung eines vorstehend erläuterten Verfahrens und ist in einem Drosselorgan eines Speicherbauwerks anzuordnen und umfasst mindestens eine Messzelle. Sind mehrere Messzellen vorgesehen, so können diese an unterschiedlichen, geeigneten Stellen im Drosselorgan vorgesehen sein. Als Messzellen können Zellen zur Kraftmessung, Momentenmessung, Dehnungsmessung, Schwingungsmessung, Bewegungsmessung und/oder Beschleunigungsmessung vorgesehen sein.The described measuring device is used in particular for implementation of a method explained above and is in one Arranging throttle body of a memory structure and includes at least a measuring cell. If several measuring cells are provided, then these are provided at different, suitable locations in the throttle body be. As measuring cells cells for force measurement, moment measurement, Strain measurement, vibration measurement, motion measurement and / or acceleration measurement be provided.
Die vorgestellte Messeinrichtung hat zumindest in den vorgestellten Ausführungsformen eine Reihe von Vorteilen, nämlich eine einfache und robuste Messtechnik, die ohne großen Aufwand nachrüstbar ist, und sehr genaue, wiederholbare Messergebnisse erzielt.The presented measuring device has at least in the featured Embodiments provide a number of advantages, namely a simple and robust measuring technique without great Effort can be retrofitted, and very accurate, repeatable Measurement results achieved.
Das erfindungsgemäße Drosselorgan umfasst zumindest eine Messeinrichtung der vorstehend beschriebenen Art und kommmt insbesondere bei der Durchführung des dargelegten Verfahrens zum Einsatz.The throttle device according to the invention comprises at least a measuring device of the type described above and kommmt in particular in the performance of the process described for Commitment.
Bei dem Drosselorgan kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Messzelle innerhalb eines mechanischen Hebelgetriebes des Drosselorgan und/oder an einer Stelle angeordnet ist, an der durch Umlenkung bzw. Richtungsänderung des Wassers an dem Drosselorgan Impulskräfte entstehen.at The throttling device can be provided that at least one measuring cell within a mechanical lever mechanism of the throttle body and / or is arranged at a position at which by deflection or change in direction of the water at the throttle organ impulse forces arise.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further Advantages and embodiments of the invention will become apparent from the Description and attached drawing.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The Invention is based on an embodiment in the Drawing schematically illustrated and will be referred to below described in detail on the drawing.
Die
in der
Die
Darstellung zeigt ein Speicherbauwerk
Bei
dem dargestellten Drosselorgan
In
der praktischen Anwendung wird nunmehr an einer geeigneten Stelle
In
Die
Darstellung zeigt ein Speicherbauwerk
Bei
dem gezeigten Drosselorgan
Bei
einem Einstau im Speicherbauwerk
Es
wird an einer oder an mehreren geeigneten Stellen
Alternativ
oder ergänzend kann bspw. zwischen dem Strahlblech
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 19748216 A1 [0007] DE 19748216 A1 [0007]
- - DE 19848770 A1 [0008] - DE 19848770 A1 [0008]
- - DE 3518870 A1 [0009] - DE 3518870 A1 [0009]
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