-
Stand der Technik
-
Aus dem Stand der Technik sind Membranpumpen bekannt, wie beispielsweise in
DE 10 2009 045 685 A1 beschrieben. Bei diesen ist ein zu förderndes Transportmedium durch eine undurchlässige Membran vom Antrieb getrennt. Das Transportmedium kann flüssig oder gasförmig sein. Das Medium wird durch Auslenkung der Membran, die das Volumen der Pumpkammer vergrößert oder verkleinert transportiert. Die Auslenkung kann beispielsweise hydraulisch, pneumatisch, oder mechanisch geschehen. Die Förderleistung, also die Frequenz der Membranauslenkungen ist durch die Viskosität des Transportmediums begrenzt. Dies ergibt sich daraus, dass viskosere Medium längere Zeit benötigen, die Pumpkammer komplett zu verlassen. Bei unbekannten Fluiden, deren Viskosität nicht bekannt ist, ist es somit praktisch schwer möglich, ohne zusätzliche, externe Viskositätsmessungen die Pumpfrequenz der Kammer korrekt einzustellen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Vorteile der Erfindung
-
Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung eine Membranpumpe, insbesondere eine mikrofluidische Membranpumpe. Die Pumpe umfasst eine auslenkbare Membran zur Bewegung von Fluid. Die Membran umfasst einen reflektierenden Bereich, insbesondere eine reflektierende Fläche, auf zumindest einem Teil einer Oberfläche der Membran für eine optische Bestimmung eines Auslenkungszustands der Membran.
-
Die erfindungsgemäße Membranpumpe hat den Vorteil, dass sich die Größe und/oder Position des Teilbereichs des reflektierenden Bereichs, der eine Strahlung von einer Strahlungsquelle in Richtung eines optischen Sensors direkt reflektiert, abhängig vom Auslenkungszustand der Membran ändert. Mit anderen Worten wird abhängig vom Auslenkungszustand der Membran unterschiedlich viel Strahlung in Richtung des optischen Sensors reflektiert. Über die Detektion des optischen Sensors kann somit vorteilhafterweise von der Größe und/oder Position des vom Sensor erfassbaren reflektierenden Teils der Membran auf ein Ausmaß der Auslenkung, also den Auslenkungsgrad, der Membran rückgeschlossen werden. Dies kann vorteilhafterweise dazu verwendet werden, die Auslenkung und somit die Funktion der Membranpumpe zu überwachen. Insbesondere können zugehörige Betriebsparameter bestimmt und bei Bedarf verifiziert werden, wie beispielsweise ein Umfang, eine Amplitude oder eine Frequenz der Auslenkung der Membran. Diese ermittelten Betriebsparameter können besonders vorteilhaft dazu verwendet werden, Eigenschaften des mit der Membranpumpe gepumpten Fluids zu bestimmen oder zumindest abzuschätzen, wie insbesondere die Viskosität des Fluids.
-
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der reflektierende Bereich die Form eines Streifens auf. Da sich der reflektierende Streifen in Bezug zu anderen Bereichen neben dem Streifen auf der Oberfläche der Membran durch die optische Reflexion deutlich abgrenzt, wird eine Änderung der Größe des von einem optischen Sensor erfassten Teilbereichs des Streifens bei einer Auslenkung der Membran leichter erkennbar. Dies resultiert vorteilhafterweise in einer zuverlässigeren Erkennung eines Ausmaßes einer Auslenkung der Membran. Ferner ist von Vorteil, dass der optische Sensor derart bezüglich der Membran positioniert werden kann, dass eine Auslenkung der Membran eine Verkürzung des vom Sensor erfassbaren Bereichs des Streifens bewirkt, so dass eine Auslenkung über eine scheinbare Verkürzung des Streifens erkannt werden kann.
-
Alternativ oder zusätzlich kann der reflektierende Bereich ein Muster aufweisen, beispielsweise ein karo- oder streifenförmiges Muster. Solch ein Muster unterstützt durch die damit verbunden zusätzlichen Hell-Dunkel-Kontraste bei einer Reflexion vorteilhafterweise die Erkennung einer Membranauslenkung.
-
Gegenstand der Erfindung ist auch ein System zur optischen Bestimmung eines Auslenkungszustands einer Membran einer Membranpumpe. Das System umfasst eine erfindungsgemäße Membranpumpe, eine optische Strahlungsquelle, insbesondere eine Lichtquelle, und einen optischen Sensor, insbesondere eine Kamera. Die Strahlungsquelle und der Sensor sind bezüglich der Membranpumpe derart angeordnet, dass ein Ausmaß von durch den reflektierenden Bereich in Richtung des Sensors reflektierter Strahlung der Strahlungsquelle abhängig vom konkreten Auslenkungszustand ist. Zusätzlich oder alternativ ist ein Ort einer Reflektion der Strahlung auf der Oberfläche der Membran abhängig vom konkreten Auslenkungszustand. Dies bewirkt, dass nur ein Teil der auf die Membran einfallenden Strahlung in Richtung des Sensors reflektiert wird, wobei das Ausmaß und die Position der Reflexion abhängig vom konkreten Auslenkungszustand sind und somit vorteilhafterweise eine zuverlässige Bestimmung des Auslenkungszustands möglich ist.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist die Strahlungsquelle bezüglich der Membranpumpe derart angeordnet, dass eine Einfallsrichtung einer von der Strahlungsquelle ausgehenden Strahlung zur Oberfläche der Membran eine Neigung gegenüber der Richtung einer Flächennormalen der Oberfläche der Membranpumpe aufweist, wenn sich die Membran in einem planaren Zustand befindet. Mit anderen Worten ist die Strahlungsquelle vorzugsweise schräg versetzt zur nicht ausgelenkten Membran der Membranpumpe angeordnet.
-
Durch die Neigung der Einfallsrichtung der eintreffenden Strahlung bezüglich der planaren Membran kann eine Auslenkung der Membran besonders effektiv erkannt werden. Durch die Auslenkung der Membran befindet sich nämlich ein Teil des reflektierenden Bereichs der Membran nicht mehr im direkten Einfallsbereich der Strahlung, was eine Verringerung der Größe des Teilbereichs des reflektierenden Bereichs, welcher die Strahlung direkt reflektiert, zur Folge hat. In anderen Worten bewirkt eine Auslenkung der Membran eine Abschattung eines Teils des reflektierenden Bereichs. Der optische Sensor erfasst somit eine scheinbare Verkleinerung des reflektierenden Bereichs, wobei das Ausmaß der Verkleinerung mit dem Ausmaß der Auslenkung der Membran korreliert.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann der optische Sensor schräg versetzt zur nicht ausgelenkten Membran der Membranpumpe angeordnet sein. Dies erlaubt vorteilhafterweise eine größere Freiheit bei der Anordnung von Strahlungsquelle, Sensor und Membranpumpe zueinander.
-
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zur optischen Bestimmung eines Auslenkungszustands einer Membran einer Membranpumpe. In einem ersten Schritt des Verfahrens wird eine Membran der Membranpumpe ausgelenkt, wobei zumindest ein Teil einer Oberfläche der Membran einen reflektierenden Bereich aufweist. In einem zweiten Schritt des Verfahrens wird eine von dem reflektierenden Bereich reflektierte Strahlung mit einem optischen Sensor erfasst und ein Ausmaß der Auslenkung der Membran in Abhängigkeit eines Umfangs oder Ausmaßes der erfassten reflektierten Strahlung bestimmt. Unter einem Umfang oder Ausmaß der erfassten reflektierten Strahlung kann insbesondere eine Größe eines Bereichs, insbesondere ein Raumwinkel oder ein Raumwinkelbereich, verstanden werden, aus welchem die erfasste Strahlung stammt. Wie oben ausgeführt, verursacht eine Auslenkung der Membran grundsätzlich eine bereichsweise Abschattung des reflektierenden Bereichs, so dass über das Ausmaß der Abschattung und der damit einhergehenden Reduktion der Größe des effektiv reflektierenden Bereichs vorteilhafterweise auf das Ausmaß der Auslenkung der Membran rückgeschlossen werden kann. Wie oben beschrieben, kann über eine zeitweilige Beobachtung der Änderung des Auslenkungszustands der Membran vorteilhafterweise insbesondere auf Auslenkungsparameter wie Amplitude und Frequenz der Auslenkung und damit auf Eigenschaft des gepumpten Mediums, insbesondere auf die Viskosität des Mediums, rückgeschlossen werden.
-
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur viskositätsabhängigen Einstellung einer Pumpfrequenz einer Membranpumpe mit einer erfindungsgemäßen Membranpumpe. In einem ersten Schritt wird eine Änderung des Auslenkungszustands der Membran der Membranpumpe erfasst. Dazu wird der Auslenkungszustand der Membran über eine Zeitdauer mit dem oben offenbarten erfindungsgemäßen Verfahren beobachtet. In einem zweiten Schritt wird der Betrieb der Membranpumpe geändert, bis eine gewünschte Änderung einer Auslenkung der Membran erreicht ist. Der zweite Schritt kann dabei auch zumindest teilweise zeitgleich mit dem ersten Schritt des Verfahrens durchgeführt werden. Beispielsweise wird der Betrieb so lange geändert, bis eine Amplitude der Membranauslenkung maximal ist oder bis eine Änderung der Membranauslenkung maximal ist. In einem dritten Schritt wird die dann eingestellte tatsächliche Pumpfrequenz bestimmt, und zwar über eine Bestimmung einer Änderung der Auslenkung der Membran mit dem oben offenbarten erfindungsgemäßen Verfahren über eine vorgegebene Mindestdauer, beispielsweise über eine Zeitdauer, während der eine vorgegebene Anzahl von Oszillationen der Membran beobachtet werden. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass für Fluide mit verschiedenen, insbesondere unbekannten, Viskositäten, eine optimale Pumpfrequenz für die erfindungsgemäße Membranpumpe eingestellt werden kann, da insbesondere bei zu hohen Pumpfrequenzen bei viskosen Fluiden die von der Membran begrenzte Pumpkammer mangels Zeit nicht komplett entleert werden kann.
-
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Bestimmung einer Viskosität eines Fluids mit einer erfindungsgemäßen Membranpumpe. In einem ersten Schritt wird die Pumpfrequenz der Membranpumpe so eingestellt, dass die Amplitude der Auslenkung der Membran maximal ist. Dies kann vorzugsweise gemäß dem oben offenbarten Verfahren erfolgen. Die auf diese Weise eingestellte Pumpfrequenz kann als optimale Pumpfrequenz bezeichnet werden. Üblicherweise ist das Volumen der Pumpkammer sowohl bei maximal ausgelenkter als auch bei ruhender Membran bekannt, so dass bei Kenntnis der optimalen Pumpfrequenz auch die Menge des gepumpten Fluids eindeutig bestimmt werden kann. Optional kann aber auch das pro Zeiteinheit durch die Membranpumpe beförderte Volumen des Fluids über einen Massenfluss- oder Volumenstromsensor bestimmt werden, beispielsweise mit dem Mitos® Flow Rate Sensor von Dolomite Microfluidics. In einem zweiten Schritt wird die bestimmte optimale Pumpfrequenz, vorzugsweise unter Berücksichtigung des pro Zeiteinheit beförderten Volumens, mit einer Viskositäts-Korrespondenzliste zur Bestimmung der Viskosität des beförderten Fluids abgeglichen. Unter einer Viskositäts-Korrespondenzliste kann dabei eine Sammlung, insbesondere in Form einer Lookup-Tabelle, von empirisch ermittelten Korrelationen und Korrespondenzen, vorzugsweise ergänzt um Interpolationen, von Pumpfrequenzen und vorzugsweise Beförderungsraten von Fluiden mit deren bekannten Viskositäten bei Verwendung der erfindungsgemäßen Membranpumpe verstanden werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit auf einfache Art und Weise eine Bestimmung oder zumindest Abschätzung von Viskositäten unter Einsatz der erfindungsgemäßen Membranpumpe.
-
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens kann die Membranpumpe derart betrieben werden, dass die Membran nicht bis zur maximalen Auslenkung betrieben wird. Dies hat den Vorteil, dass die Membran nicht zu schnell ermüdet und frühzeitig an Funktionalität einbüßt. Wenn die Viskosität des durch die Membranpumpe beförderten Mediums bekannt ist oder über das erfindungsgemäße Verfahren bestimmt wurde, kann vorteilhafterweise unter Berücksichtigung der Viskosität, der Pumpfrequenz und des durch die Auslenkung der Membran festgelegten Volumens der Kammer das beförderte Volumen bestimmt oder zumindest abgeschätzt werden.
-
Zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auch auf die oben ausgeführten korrespondierenden Vorteile der erfindungsgemäßen Membranpumpe und des erfindungsgemäßen Systems verwiesen.
-
Figurenliste
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.
-
Es zeigen
- 1 und 2ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpe und des erfindungsgemäßen Systems und
- 3 bis 5 Ablaufdiagramme von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Verfahren.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
1 und
2 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Membranpumpe
100, insbesondere einer mikrofluidische Membranpumpe, basierend auf einer aus dem Stand der Technik bekannten Membranpumpe, beispielsweise der oben genannten aus
DE 10 2009 045 685 A1 bekannten Membranpumpe. Ferner zeigen
1 und
2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems
1000.
-
2 zeigt dabei eine Draufsicht auf eine Oberfläche 115 einer Membran 110 der Membranpumpe 100, wobei ein Teil der Oberfläche 115 einen optisch reflektierenden Bereich, insbesondere optisch reflektierende Fläche 116 aufweist. Beispielsweise kann der optisch reflektierende Bereich 116 durch eine reflektierende Beschichtung realisiert sein. Eine solche Beschichtung kann beispielsweise Aluminium, Silber oder Gold umfassen und beispielsweise als Dünnschichtbeschichtung ausgeführt sein, insbesondere hergestellt über eine Gasphasenabscheidung oder über Galvanik, abhängig von der Eignung des Materials der Membran 110. Wie dargestellt, ist der reflektierende Bereich 116 vorzugsweise in Form eines Streifens 119 ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann der reflektierende Bereich 116 ein Muster für einen höheren Kontrast bei Reflexion von Licht aufweisen, beispielsweise eine Karo- oder ein Schachbrettmuster oder eine andere Abfolge von sich abwechselnden stärker und schwächer reflektierenden Teilbereichen.
-
Wie in den 1 und 2 dargestellt, kann über eine schräg seitlich zur Membran 110 angeordnete optische Strahlungsquelle 200, insbesondere eine Lichtquelle 200, Strahlung 210, insbesondere sichtbares Licht 210 auf die Membran 110 eingestrahlt werden. Ein durch den reflektierenden Bereich 116 reflektierter Teil 211 der einfallenden Strahlung 210 kann über einen optischen Sensor 300, insbesondere eine Kamera 300, detektiert werden. Die Strahlungsquelle 200, der optische Sensor 300 und der reflektierende Bereich 116 sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass von der Strahlungsquelle 200 ausgestrahltes Licht 210 sowohl vom reflektierenden Bereich 116 reflektiert als auch vom optischen Sensor 300 detektiert werden kann.
-
1 zeigt vier verschiedene Auslenkungszustände oder Auslenkungsgrade der Membran 110. In einem ersten Zustand 111, dem Ruhezustand, befindet sich die Membran 110 in einer entspannten planaren Lage 111. Die Strahlungsquelle 200 ist bezüglich der Membran 110 derart angeordnet, dass eine Einfallsrichtung 210 einer von der Strahlungsquelle 200 ausgehenden Strahlung 210 zur Oberfläche 115 der Membran 110 eine Neigung a gegenüber einer Flächennormalen 118 der Oberfläche 115 aufweist, wenn sich die Membran 110 in diesem planaren Zustand 111 befindet. Die Strahlungsquelle 200 befindet sich somit vorzugsweise seitlich versetzt zur entspannten Oberfläche 115 der Membran 110, so dass die Strahlung 210 schräg auf die planare Oberfläche 115 einfallen kann.
-
In einem zweiten Zustand 112 befindet sich die Membran 110 bezogen auf die Strahlungsquelle 200 und den optischen Sensor 300 in einer konkaven Auslenkung 112, in welcher die Membran 110 bezogen auf den Ruhezustand von der Strahlungsquelle 200 und dem optischen Sensor 300 in größerem Abstand ausgelenkt ist. In einem dritten Zustand 113 und in einem vierten Zustand 114 befindet sich die Membran 110 bezogen auf die Strahlungsquelle 200 und den optischen Sensor 300 in einer konkaven Auslenkung 112, in welcher die Membran 110 bezogen auf den Ruhezustand zu der Strahlungsquelle 200 und zu dem optischen Sensor 300 hin ausgelenkt ist. Aufgrund der Auslenkungen wird ein Teilbereich 117 des reflektierenden Bereichs 116 nicht mehr von der einfallenden Strahlung 210 getroffen. Mit anderen Worten ist dieser Teilbereich 117 durch die Auslenkung abgeschattet. Abhängig von der Richtung der Auslenkung und dem Ausmaß der Auslenkung ist jeweils ein anderer Teilbereich 117 beziehungsweise ein verschieden großer Teilbereich 117 abgeschattet, wie in 1 angedeutet. Über diesen unterschiedlichen abgeschatteten Teilbereich 117 und damit über den unterschiedlich großen reflektierenden restlichen Teilbereich des reflektierenden Bereichs 116 ergibt sich eine unterschiedliche Größe und/oder Lage eines effektiv reflektierenden Bereichs, woraus auf den Auslenkungszustand 111, 112, 113, 114 der Membran 110 rückgeschlossen werden kann. Dazu kann der optische Sensor 300 mit einem Prozessor 400 verbunden sein, welcher eingerichtet, insbesondere programmiert ist, abhängig von den Daten des optischen Sensors 300 den Auslenkungszustand abzuleiten und beispielsweise über ein Display auszugeben oder für eine Steuerung der Membranpumpe 100 weiterzu leiten.
-
Im Ausführungsbeispiel gemäß der 1 und 2 befindet sich der Sensor 300 direkt oberhalb der Membran 110, während die Strahlungsquelle 200 seitlich versetzt oder schräg versetzt dazu angeordnet ist. Alternativ können aber auch die Positionen des Sensors 300 und der Strahlungsquelle 200 vertauscht sein. In diesem Fall würde zwar unabhängig vom Auslenkungszustand 111, 112, 113, 114 immer die komplette Oberfläche 115 der Membran 110 von der Strahlung der Strahlungsquelle 200 beleuchtet, aber aufgrund der Auslenkung würde wie in der Anordnung gemäß 1 nur ein Teil des einfallenden Lichts in Richtung des Sensors 300 reflektiert, wobei das Ausmaß und die Position der Reflexion wie in der vorherigen Anordnung abhängig vom konkreten Auslenkungszustand wären und somit ebenfalls eine Bestimmung des Auslenkungszustands ermöglichen. Ferner können Strahlungsquelle 200 und Sensor 300 auch anders bezüglich der Oberfläche 115 oder der Membranpumpe 100 positioniert sein, so lange unabhängig vom Auslenkungszustand zumindest ein Teil der Oberfläche 115 direkt Strahlung von der Strahlungsquelle 200 in Richtung des Sensors 300 reflektiert, und zwar jeweils in verändertem Ausmaß und/oder verändertem Ort der Reflexion abhängig vom konkretem Auslenkungszustand der Membran 110. Insbesondere kann die Strahlungsquelle 200 auch derart angeordnet sein, dass die Bestrahlung oder Beleuchtung senkrecht zur nicht ausgelenkten Membran erfolgt. Die Membran 110 wirkt dann bei konkaver Auslenkung wie ein Parabolspiegel, was bei geeigneter Positionierung des Sensors 300 zu einer feststellbaren mittigen Intensitätserhöhung führen würde, analog im Falle einer hyperbolen Auslenkung.
-
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens 600 zur optischen Bestimmung eines Auslenkungszustands einer Membran einer Membranpumpe, welches beispielsweise mit dem gemäß 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Membranpumpe 100 als Teil des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems 1000 durchgeführt werden kann.
-
In einem ersten Schritt 601 des Verfahrens 600 wird die Membran 110 ausgelenkt. In einem zweiten Schritt 602 wird die von dem reflektierenden Bereich 116 reflektierte Strahlung 211 mit dem optischen Sensor 300 erfasst und ein Ausmaßes der Auslenkung der Membran 110 in Abhängigkeit eines Umfangs oder Ausmaßes der erfassten reflektierten Strahlung 211 bestimmt. Unter einem Umfang oder Ausmaß der erfassten reflektierten Strahlung 211 kann dabei wie oben ausgeführt eine Größe eines Bereichs 116, insbesondere ein Raumwinkel, aus welchem die erfasste Strahlung 210 stammt, und/oder eine Intensität oder Intensitätsverteilung der erfassten Strahlung 210 verstanden werden. Wie oben beschrieben, kann über eine zeitweilige Beobachtung der Änderung des Auslenkungszustands 111, 112, 113, 114 der Membran 110, beispielsweise über mehrere Pumpperioden hinweg, vorteilhafterweise insbesondere auf Auslenkungsparameter wie Amplitude und Frequenz der Auslenkung und damit auf Eigenschaft des gepumpten Mediums, insbesondere auf die Viskosität des Mediums, rückgeschlossen werden. Das Verfahren 600 und vorzugsweise die Beobachtung und Bestimmung der Auslenkung und der genannten Auslenkungsparameter kann vorzugweise über den entsprechend eingerichteten Prozessor 400 gesteuert beziehungsweise ausgeführt werden.
-
Dieses Verfahren 600 kann in einer vorteilhaften Anwendung zum Verfahren 700 (siehe 4) zur viskositätsabhängigen Einstellung einer Pumpfrequenz der Membranpumpe eingesetzt werde. In einem ersten Schritt 701 wird eine Änderung des Auslenkungszustands des Membran 110 der Membranpumpe 100 erfasst. Dazu wird der Auslenkungszustand 111, 112, 113, 114 der Membran 110 über eine Zeitdauer mit dem Verfahren 600 gemäß 3 beobachtet. In einem zweiten Schritt 702 wird der Betrieb der Membranpumpe 100 geändert, bis eine gewünschte Änderung einer Auslenkung der Membran 110 erreicht ist, wobei der zweite Schritt 702 zumindest teilweise zeitgleich mit dem ersten Schritt 701 durchgeführt werden kann. Beispielsweise wird der Betrieb so lange geändert, bis eine Amplitude der Membranauslenkung maximal ist. In einem dritten Schritt 703 wird die dann eingestellte tatsächliche Pumpfrequenz bestimmt, und zwar durch eine Bestimmung einer Änderung der Auslenkung der Membran mit dem Verfahren 600 gemäß 3 über eine vorgegebene Mindestdauer, beispielsweise über einer Zeitdauer von mindestens drei, vorzugsweise fünf Oszillationen der Membran. Wie im Verfahren nach 3 kann eine Prozessor 400 eingerichtet sein, diese Verfahren durchzuführen und die tatsächliche Pumpfrequenz zu bestimmen.
-
5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens 800 zur Bestimmung einer Viskosität eines Fluids mit einer erfindungsgemäßen Membranpumpe, welches beispielsweise mit dem gemäß 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Membranpumpe 100 als Teil des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems 1000 durchgeführt werden kann. In einem ersten Schritt 801 wird die Membranpumpe 100 zur Beförderung des Fluids betrieben. Optional kann dabei eine Bestimmung eines pro Zeiteinheit, beispielsweise pro Sekunde, durch die Membranpumpe 100 befördertes Volumen eines Fluids bestimmt werden, beispielsweise mit dem oben genannten mit dem Mitos® Flow Rate Sensor. In einem zweiten, vorzugsweise parallel zum ersten Schritt 802 durchgeführten zweiten Schritt wird der Betrieb der Membranpumpe 100 über eine Ansteuerung zur Änderung der Pumpfrequenz auf eine so bezeichnete optimale Pumpfrequenz abgeändert bei welcher eine Amplitude der Auslenkung der Membran (110) maximal ist. Alternativ kann der Betrieb so lange geändert werden, bis ein maximal erreichbares Volumen pro Zeiteinheit durch die Membranpumpe 100 befördert wird und die dabei erzielte Pumpfrequenz als die optimale Pumpfrequenz gilt. In einem dritten Schritt 803 wird die optimale Pumpfrequenz der Membranpumpe über eine Bestimmung einer Änderung der Auslenkung der Membran 110 nach dem oben offenbarten erfindungsgemäßen Verfahren 600 bestimmt. In einem vierten Schritt 804 wird die bestimmte optimale Pumpfrequenz, vorzugsweise unter Berücksichtigung des pro Zeiteinheit beförderten Volumens, mit einer Viskositäts-Korrespondenzliste zur Bestimmung der Viskosität des beförderten Fluids abgeglichen. Unter einer Viskositäts-Korrespondenzliste kann dabei eine Sammlung, insbesondere in Form einer Lookup-Tabelle, von empirisch ermittelten Korrelationen und Korrespondenzen, vorzugsweise ergänzt um Interpolationen, von Pumpfrequenzen und optional Beförderungsraten von Fluiden mit deren bekannten Viskositäten bei Verwendung der erfindungsgemäßen Membranpumpe verstanden werden. Beispielsweise kann die Viskositäts-Korrespondenzliste im Prozessor 400 abgelegt sein und der Prozessor 400 kann eingerichtet sein, diese Verfahren durchzuführen und die Viskosität zu bestimmen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009045685 A1 [0001, 0017]
