DE102020111637A1 - Cross travel time - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/12—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
    • F23N5/123—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods using electronic means

Abstract

Verfahren zur Plausibilisierung eines Gasgemisch-Volumenstroms in einem Brenner in welchem ein Gasgemisch (5), welches ein Gas (4) und ein Brenngas (3) umfasst, in einer Brennkammer (11) durch einen Brennprozess verbrannt wird, wobei eine Überwachung des Brennprozesses durch Auswertung eines Messwerts V, wenigstens eines Sensors erfolgt, wobei der Messwert V mit dem Brennprozess derart in Beziehung steht, dass die Qualität der Verbrennung des Brenngases erfassbar ist.Method for checking the plausibility of a gas mixture volume flow in a burner in which a gas mixture (5), which comprises a gas (4) and a fuel gas (3), is burned in a combustion chamber (11) by a combustion process, the combustion process being monitored by Evaluation of a measured value V of at least one sensor takes place, the measured value V being related to the combustion process in such a way that the quality of the combustion of the combustion gas can be detected.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Plausibilisierung eines Gasgemisch-Volumenstroms in einem Brenner. Dabei wird in dem Brenner ein Gasgemisch, welches ein Gas und ein Brenngas umfasst, in einer Brennkammer durch einen Brennprozess verbrannt, wobei eine Überwachung des Brennprozesses durch Auswertung eines Messwertes V, wenigstens eines Sensors erfolgt. Der Messwert V steht dabei mit dem Brennprozess derart in Beziehung, dass die Qualität der Verbrennung des Brenngases erfassbar ist.The present invention relates to a method for checking the plausibility of a gas mixture volume flow in a burner. In this case, a gas mixture comprising a gas and a fuel gas is burned in a combustion chamber by a combustion process in the burner, the combustion process being monitored by evaluating a measured value V of at least one sensor. The measured value V is related to the combustion process in such a way that the quality of the combustion of the combustion gas can be determined.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Gastherme mit einem Brenner, in welchem ein Gasgemisch, welches ein Gas und ein Brenngas umfasst, in einer Brennkammer durch einen Brennprozess verbrannt wird.The invention also relates to a gas boiler with a burner, in which a gas mixture comprising a gas and a fuel gas is burned in a combustion chamber by a combustion process.

Üblicherweise sind derartige Brenner über vorbekannte Sollwerte für Gas- und Brenngaszufuhr in ihren Leistungsparametern definiert.Typically, such burners are defined in their performance parameters via previously known setpoint values for gas and fuel gas supply.

Es ist aus der WO 2012/004211 A2 bekannt, zur Erfassung eines Volumenstroms von Gas- und/oder Brenngaszufuhr sich einer Laufzeitmessung im Volumenstrom zu bedienen. Hierbei wird einem Volumenstrom eines Brenngases eine impulsartige Modulation aufgeprägt und eine Laufzeit dieser Modulation bis zu einer auf sie zurückzuführenden Wirkung im Brenner gemessen.It's from the WO 2012/004211 A2 known to use a transit time measurement in the volume flow to detect a volume flow of gas and / or fuel gas supply. In this case, a pulse-like modulation is impressed on a volume flow of a fuel gas and a running time of this modulation up to an effect that can be traced back to it in the burner is measured.

In Bezug auf die Verwendung von solchen Verfahren ist problematisch, dass schnell ändernde Umgebungsbedingungen, wie Druckschwankungen, oder abrupte Abweichungen im Volumenstrom durch sich vor der Brennkammer, oder im Abgassystem befindlichen Rückschlagklappen nicht als solche erkannt werden können, sondern zu verfälschten Vergleichswerten führen. Zur genaueren Volumenstrombestimmung sind somit mehrere hintereinander folgende Messreihen mit anschließender Mittelwertbildung erforderlich. Darüber hinaus werden für die Auswertung Signal-Antwort-Schleifen in Mikroprozessoren mit vergleichsweise hohem Speicherbedarf und Rechenaufwand zur Verarbeitung der Messdaten benötigt.With regard to the use of such methods, it is problematic that rapidly changing environmental conditions, such as pressure fluctuations or abrupt deviations in the volume flow due to non-return valves in front of the combustion chamber or in the exhaust system, cannot be recognized as such, but lead to falsified comparison values. For a more precise determination of the volume flow, several successive series of measurements with subsequent averaging are required. In addition, signal-response loops in microprocessors with a comparatively high memory requirement and computational effort for processing the measurement data are required for the evaluation.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Plausibilisierung eines Gasgemisch-Volumenstroms in einem Brenner bzw. eine Gastherme mit einem Brenner vorzuschlagen, bei welchem der Aufwand für die Plausibilisierung des Gasgemisch-Volumenstroms reduziert ist und die Zuverlässigkeit der Plausibilisierung erhöht ist.The present invention is therefore based on the object of proposing a method for plausibility checking of a gas mixture volume flow in a burner or a gas boiler with a burner, in which the effort for the plausibility check of the gas mixture volume flow is reduced and the reliability of the plausibility check is increased.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 8 durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. 8 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.According to the invention, this object is achieved in conjunction with the preamble of claims 1 and 8 by the characterizing features of claims 1 and 8, respectively. Advantageous and expedient developments are specified in the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Plausibilisierung eines Gasgemisch-Volumenstroms in einem Brenner, in welchem ein Gasgemisch, welches ein Gas und ein Brenngas umfasst, in einer Brennkammer durch einen Brennprozess verbrannt wird, wobei eine Überwachung des Brennprozesses durch Auswertung eines Messwertes V, wenigstens eines Sensors erfolgt, wobei der Messwert V mit dem Brennprozess derart in Beziehung steht, dass die Qualität der Verbrennung des Brenngases erfassbar ist, sieht die folgenden Verfahrensschritte vor:

  • a) zunächst wird eine impulsartige Modulation auf einen Volumenstrom des Brenngases, insbesondere einer Volumenstromänderung G auf einen Volumenstrom des Brenngases, zu einem ersten Zeitpunkt tstart gemäß einer Zeitreihe G(t) aufgeprägt, wobei hierdurch ein bekanntes Signal in das System des Brenners eingespeist wird, das später wiedererkannt werden kann und wobei die impulsartige Modulation beispielsweise ein Volumenstromsignal oder ein Steuersignal für einen Stellmotor, ein Ventil oder der Gleichen sein kann;
  • b) ab einem zweiten Zeitpunkt t2 wird ein Messwert V gemessen und eine Messwert-Zeitreihe V(t) erfasst, wobei sich hierdurch die Möglichkeit ergibt, die Auswirkung des Signals, beispielsweise ein Anstieg der Energieabgabe des Verbrenners, oder eine Erhöhung eines Ionisationssignals einer Ionisationselektrode innerhalb der Brennkammer in Abhängigkeit der Zeit zu messen;
  • c) sodann wird jeweils ein Produkt P aus dem ersten Wert der Zeitreihe V(t) zum Zeitpunkt ti und einem jeden Wert der Zeitreihe G(t) berechnet und nachfolgend eine Summe Si aller berechneten Produkte gebildet;
  • d) die erste Summe Si wird in einem Zwischenspeicher gespeichert, wodurch eine spätere Nutzung dieser Daten ermöglicht wird;
  • e) es wird jeweils ein Produkt P aus dem zweiten Wert aus der Zeitreihe V(t) zu einem Zeitpunkt ti+1 und einem jeden Wert der Zeitreihe G(t) berechnet und nachfolgend eine Summe Si+1 aller berechneter Produkte gebildet;
  • f) die Summe Si+1 wird ebenfalls in einem Zwischenspeicher gespeichert und somit für eine darauf folgende Datenverarbeitung vorgehalten;
  • g) es erfolgt ein Wiederholen der beiden Schritte e) und f) für die nachfolgenden Zeitpunkte ti+n bis zu einem vorgegebenen Zeitpunkt tstop;
  • h) aus den gespeicherten Summen Si bis Si+n erfolgt eine Selektion der größten Summe, des Maximums Smax, der gespeicherten Summen Si bis Si+n und ein Ermitteln des Zeitpunktes ti+x zu der Summe Smax;
  • i) aus der Zeitdifferenz zwischen tstart und ti+x wird die Laufzeit tlauf der impulsartigen Modulation durch den Volumenstrom des Gasgemisches zur Brennkammer bestimmt;
  • j.) die Laufzeit tlauf wird mit einem Sollwert tsoll bei einem theoretischen Volumenstrom aus einem Speicher verglichen und darauf aufbauend ein Rückschluss auf den aktuell vorliegenden Volumenstrom des Brenners im aktuellen Zustand gezogen.
The method according to the invention for plausibility checking of a gas mixture volume flow in a burner, in which a gas mixture comprising a gas and a fuel gas is burned in a combustion chamber by a combustion process, the combustion process being monitored by evaluating a measured value V of at least one sensor , whereby the measured value V is related to the combustion process in such a way that the quality of the combustion of the combustion gas can be determined, provides the following process steps:
  • a) first, a pulse-like modulation is applied to a volume flow of the fuel gas, in particular a volume flow change G to a volume flow of the fuel gas, at a first point in time tstart according to a time series G (t), whereby a known signal is fed into the system of the burner, which can be recognized later and wherein the pulse-like modulation can be, for example, a volume flow signal or a control signal for a servomotor, a valve or the like;
  • b) from a second point in time t 2 , a measured value V is measured and a measured value time series V (t) is recorded, with the possibility of determining the effect of the signal, for example an increase in the energy output of the burner or an increase in an ionization signal To measure ionization electrode within the combustion chamber as a function of time;
  • c) then in each case a product P is calculated from the first value of the time series V (t) at time t i and each value of the time series G (t), and a sum S i of all calculated products is then formed;
  • d) the first sum S i is stored in a buffer memory, which enables this data to be used at a later date;
  • e) a product P is calculated from the second value from the time series V (t) at a point in time t i + 1 and each value of the time series G (t) and then a sum S i + 1 of all calculated products is formed;
  • f) the sum S i + 1 is also stored in an intermediate memory and is therefore held ready for subsequent data processing;
  • g) the two steps e) and f) are repeated for the subsequent times t i + n up to a predetermined time t stop;
  • h) from the stored sums S i to S i + n there is a selection of the largest sum, the maximum S max , the stored sums S i to S i + n and a determination of the point in time t i + x for the sum Smax;
  • i) from the time difference between tstart and t i + x , the running time t run of the pulse-like modulation through the volume flow of the gas mixture to the combustion chamber is determined;
  • j.) the duration t run is compared with a reference value T set at a theoretical volume flow from a memory and, based on it, drawn a conclusion on the actual present volume flow of the burner in the current state.

Durch die Anwendung dieses Verfahrens erfolgt eine Plausibilisierung des tatsächlichen Volumenstroms und es entfällt eine Speicherung des gesamten Antwortsignals V(t), da die einzelnen Messwerte unmittelbar verarbeitet, und im Nachgang für die Auswertung nicht mehr benötigt werden. Hierdurch sind die Anforderungen an eine Elektronik des Steuergeräts reduziert, da weniger Daten zur Speicherung anfallen und weniger Daten ausgewertet werden müssen.By using this method, the actual volume flow is checked for plausibility and the entire response signal V (t) is not stored, since the individual measured values are processed immediately and are no longer required for the evaluation afterwards. This reduces the requirements for electronics in the control unit, since less data is required to be stored and less data has to be evaluated.

In einer vorteilhaften Ausbildung ist vorgesehen den Zeitpunkt tstart (302) und den Zeitpunkt t2 (301) auf einen gemeinsamen Zeitpunkt zu legen. Hiermit wird sichergestellt, dass alle relevanten Informationen in der Messwert-Zeitreihe V(t) aufgenommen werden.In an advantageous embodiment, the point in time tstart ( 302 ) and the time t 2 ( 301 ) on a common point in time. This ensures that all relevant information is recorded in the measured value time series V (t).

Weiterhin ist vorgesehen, den Messwert der Messwert-Zeitreihe V(t) zum Zeitpunkt ti, also V(ti), aus einem Zwischenspeicher nach der Berechnung der Summe Si zu löschen und/oder zu überschreiben. Dadurch, dass die Messwerte nicht dauerhaft gespeichert bleiben, kann wertvoller Speicherplatz der Elektronik gespart werden.Provision is also made for the measured value of the measured value time series V (t) at time t i , that is to say V (t i ), to be deleted and / or overwritten from a buffer after the sum S i has been calculated. Because the measured values are not stored permanently, valuable electronic memory space can be saved.

Außerdem ist vorgesehen, die impulsartige Modulation in Form eines vordefinierten, insbesondere gespeicherten theoretischen Signals zu gestalten. Der genaue Verlauf der impulsartigen Modulation ist somit bekannt und kann ohne Zeitverzögerung zur Berechnung herangezogen werden, wodurch diese schneller durchgeführt werden kann.It is also provided that the pulse-like modulation is designed in the form of a predefined, in particular stored, theoretical signal. The exact course of the pulse-like modulation is therefore known and can be used for the calculation without a time delay, so that this can be carried out more quickly.

Es ist auch vorgesehen, dass die impulsartige Modulation ein gemessenes Signal, insbesondere ein Ionisationssignal des Brenners ist. Dadurch kann ein zuverlässig zu messendes Signal gewährleistet werden.It is also provided that the pulse-like modulation is a measured signal, in particular an ionization signal from the burner. As a result, a signal that can be reliably measured can be guaranteed.

Weiterhin ist vorgesehen, die Messwert Zeitreihe V(t) komplett in einem Speicher zu erfassen. Das Erfassen der Zeitreihe im Ganzen ermöglicht das flexible Nutzen der Daten für weitere Berechnungen.It is also provided that the measured value time series V (t) is recorded completely in a memory. The recording of the time series as a whole enables the flexible use of the data for further calculations.

In einer vorteilhaften Ausbildung ist vorgesehen, das Zeitintervall zwischen einem Zeitpunkt t1 und einem Zeitpunkt ti+1 zwischen 0,1ms und 20ms, insbesondere zwischen 0,5ms und 5ms zu legen. Durch kurze Zeitintervalle zwischen dem Zeitpunkt Zeitpunkt ti und einem Zeitpunkt ti+1 wird die Auflösung der Messwert Zeitreihe V(t) vergrößert, was eine genauere Auswertung der Daten erlaubt.In an advantageous embodiment, provision is made for the time interval between a point in time t 1 and a point in time t i + 1 to be between 0.1 ms and 20 ms, in particular between 0.5 ms and 5 ms. The resolution of the measured value time series V (t) is increased by short time intervals between the point in time t i and a point in time t i + 1, which allows a more precise evaluation of the data.

Schließlich ist vorgesehen an einer Gastherme mit einem Brenner in welchem ein Gasgemisch, welches ein Gas und ein Brenngas umfasst, in einer Brennkammer durch einen Brennprozess verbrannt wird, das Verfahren zur Plausibilisierung eines Gasgemisch-Volumenstroms nach den oben genannten Ausführungen auszuführen. Hiermit wird der Betrieb einer Gastherme mittels Plausibilisierung des Volumenstroms überwacht, wodurch die Anforderungen an die Auswerteelektronik optimiert und verringert werden.Finally, it is provided on a gas boiler with a burner in which a gas mixture comprising a gas and a fuel gas is burned in a combustion chamber by a combustion process to carry out the method for plausibility checking of a gas mixture volume flow according to the above statements. The operation of a gas boiler is monitored by means of a plausibility check of the volume flow, which optimizes and reduces the requirements for the evaluation electronics.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer impulsartiger Modulation eine zeitlich begrenzte Signaländerung mit beliebiger Form zu verstehen, umfassend ein Dreiecksimpuls, ein Rechteckimpuls und eine Sinusschwingung.In the context of the invention, a pulse-like modulation is to be understood as a time-limited signal change of any shape, including a triangular pulse, a square pulse and a sinusoidal oscillation.

Außerdem steht im Sinne der Erfindung der Index „i“ für eine fortlaufende Anzahl an Messpunkten, die nacheinander stattfinden.In addition, within the meaning of the invention, the index “i” stands for a continuous number of measuring points that take place one after the other.

Zusätzliche Erfindungsdetails sind anhand schematischer Ausführungsbeispiele den Zeichnungen zu entnehmen.Additional details of the invention can be found in the drawings using schematic exemplary embodiments.

Hierbei zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Gastherme, welche mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens betreibbar ist und
  • 2 ein schematisches Diagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Here shows:
  • 1 a schematic representation of a gas boiler, which can be operated by means of the method according to the invention and
  • 2 a schematic diagram of the method according to the invention.

In 1 ist eine Gastherme gezeigt, welche mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens betrieben werden kann. Entsprechend eines elektronischen Verbrennungsregelverfahrens eines Steuergerätes 10 wird über ein Brenngasregelventil 2 ein Brenngas 3 in ein Gasgemisch-Gebläse 6 eingelassen und hier mit einem Gas 4 gemischt. Das Brenngasregelventil 2 ist mit einem Brenngassicherheitsventil 1 gesichert, um den Zufluss von Brenngas 3 im Falle eines ungewollten Betriebszustandes zu unterbinden und die Betriebssicherheit zu gewährleisten. Mittels des Gasgemisch-Gebläses 6 wird das Brenngas 3 mit dem Gas 4 in die Brennkammer 11 eingeblasen. Hierin befindet sich der Brenner 7, welcher das Gasgemisch 5 aus Gas 4 und Brenngas 3 in einem Brennprozess verbrennt. Die Brennkammer 11 ist abgasseitig mittels einer Rückschlagklappe 9 verschlossen, sodass der Brennprozess vor externen Einflüssen geschützt ist. Der Brennprozess kann nun mittels eines Messwerts eines Sensors, beispielsweise einer in dieser Ausführungsvariante gezeigten Ionisationselektrode 8, überwacht werden. Die Ionisationselektrode 8 liefert Messwerte, mit deren Hilfe der Volumenstrom des Gasgemischs 5, bestehend aus Brenngas 3 und Gas 4, plausibilisiert wird. Hierdurch kann in Folge davon über das Steuergerät 10 Einfluss, beispielsweise auf das Gasgemisch-Gebläse 6, das Gassicherheitsventil 1 und/oder das Gasregelventil 2 genommen werden. Außerdem kann entsprechend eines gegebenen Wärmebedarfs, die benötigte Brennerleistung geregelt werden, indem eine erforderliche Menge an Gas 4 mit dem drehzahlgeregelten Gasgemisch-Gebläse 6 vom Steuergerät 10 verändert wird.In 1 a gas boiler is shown, which can be operated by means of the method according to the invention. Corresponding to an electronic combustion control method of a control unit 10 is via a fuel gas control valve 2 a fuel gas 3 in a gas mixture blower 6th let in and here with a gas 4th mixed. The fuel gas control valve 2 is equipped with a fuel gas safety valve 1 secured to the inflow of fuel gas 3 in the event of an unwanted operating condition and to ensure operational safety. By means of the gas mixture blower 6th becomes the fuel gas 3 with the gas 4th into the combustion chamber 11 blown in. This is where the burner is located 7th , which the gas mixture 5 from gas 4th and fuel gas 3 burns in a burning process. The combustion chamber 11 is on the exhaust side by means of a non-return valve 9 closed so that the firing process is protected from external influences. The firing process can now be carried out by means of a measured value from a sensor, for example an ionization electrode shown in this embodiment variant 8th , be monitored. The ionization electrode 8th provides measured values with the help of which the volume flow of the gas mixture 5 , consisting of fuel gas 3 and gas 4th , is checked for plausibility. As a result, via the control unit 10 Influence, for example on the gas mixture fan 6th , the gas safety valve 1 and / or the gas control valve 2 be taken. In addition, the required burner output can be regulated according to a given heat demand by adding a required amount of gas 4th with the speed-controlled gas mixture blower 6th from the control unit 10 is changed.

In 2 ist ein Diagramm gezeigt anhand dessen das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben wird. Dem Volumenstrom des Brenngases 3 wird zu einem ersten Zeitpunkt tstart 302 eine impulsartige Modulation in Form einer Volumenstromänderung G aufgeprägt. Diese erfolgt gemäß einer Zeitreihe G(t) 305, die insbesondere ein vordefiniertes und bevorzugt ein gespeichertes theoretisches Signal ist. Das theoretische Signal kann nun insbesondere ein Brenngas-Volumenstromsignal oder ein Steuersignal für einen Stellmotor, ein Ventil oder dergleichen sein. Ab einem zweiten Zeitpunkt t2 301, der bevorzugt zeitgleich mit tstart 302 ist, wird durch wenigstens einen Sensor, beispielsweise der in 1 dargestellten Ionisationselektrode 8 (hier nicht dargestellt), ein Messwert V gemessen und eine Messwert-Zeitreihe V(t) 304 erfasst. Sobald der erste Wert der Messwert-Zeitreihe V(t) 304 vorliegt, wird durch geeignete Elektronik ein Produkt P aus diesem Wert und einem jeden Wert der bekannten Zeitreihe G(t) 305 gebildet. Aus der Menge dieser Produkte wird eine Summe Si gebildet, welche in einem Zwischenspeicher gespeichert wird. Bevorzugt wird der jeweilige Wert der Messwert-Zeitreihe V(t) 304 im Anschluss an die jeweilige Berechnung gelöscht und/oder mit dem darauffolgenden Wert der Messwert-Zeitreihe V(t) 304 überschrieben, um Speicherplatz der Elektronik zu sparen. Diese Schritte geschehen nun für jeden einzelnen Wert der Messwert-Zeitreihe V(t) 304 bis zu einem Zeitpunkt tstop 306. Bevorzugt sind die Zeitintervalle zwischen einem Zeitpunkt ti und einem Zeitpunkt ti+1 zwischen 0,1ms und 20ms, insbesondere zwischen 0,5ms und 5ms lang. Aus all den gebildeten Summen Si bis Si+n wird daraufhin die größte Summe Smax selektiert und der hierzu entsprechende Zeitpunkt ti+x ermittelt. Hieraus kann eine Zeitdifferenz zwischen tstart 302 und ti+x als Laufzeit tlauf 303 bestimmt werden. Diese entspricht der Zeit, welche die impulsartige Modulation durch den Volumenstrom des hier nicht dargestellten Gasgemisches 5 (in 1 dargestellt) zur hier nicht dargestellten Brennkammer 11 (in 1 dargestellt) benötigt. Diese kann mit einem Sollwert tsoll eines theoretischen Volumenstrom aus einem Speicher verglichen werden kann. Durch diesen Vergleich können Rückschlüsse auf den Brennprozess gezogen und dieser Überwacht werden, um einen Gasgemisch-Volumenstrom zu plausibilisieren.In 2 a diagram is shown on the basis of which the method according to the invention is described. The volume flow of the fuel gas 3 becomes tstart at a first point in time 302 a pulse-like modulation in the form of a change in volume flow G is impressed. This takes place according to a time series G (t) 305 which is in particular a predefined and preferably a stored theoretical signal. The theoretical signal can now in particular be a fuel gas volume flow signal or a control signal for a servomotor, a valve or the like. From a second point in time t 2 301 , who prefers at the same time as tstart 302 is, by at least one sensor, for example the one in 1 ionization electrode shown 8th (not shown here), a measured value V measured and a measured value time series V (t) 304 recorded. As soon as the first value of the measured value time series V (t) 304 is available, a product P of this value and each value of the known time series G (t) 305 educated. A sum S i is formed from the set of these products and is stored in a buffer. The respective value of the measured value time series V (t) is preferred 304 deleted after the respective calculation and / or with the subsequent value of the measured value time series V (t) 304 overwritten in order to save memory space of the electronics. These steps now take place for each individual value of the measured value time series V (t) 304 up to a point in time tstop 306 . The time intervals between a point in time t i and a point in time t i + 1 are preferably between 0.1 ms and 20 ms, in particular between 0.5 ms and 5 ms. The largest sum Smax is then selected from all the sums S i to S i + n formed and the time t i + x corresponding to this is determined. A time difference between tstart 302 and t i + x as running time t run 303 to be determined. This corresponds to the time that the pulse-like modulation through the volume flow of the gas mixture, not shown here 5 (in 1 shown) to the combustion chamber, not shown here 11 (in 1 shown) is required. This can with a set value t to a theoretical volumetric flow can be compared from a memory. This comparison allows conclusions to be drawn about the combustion process and this can be monitored in order to check the plausibility of a gas mixture volume flow.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
BrenngassicherheitsventilFuel gas safety valve
22
BrenngasregelventilFuel gas control valve
33
BrenngasFuel gas
44th
Gasgas
55
GasgemischGas mixture
66th
Gasgemisch-GebläseGas mixture blower
77th
Brennerburner
88th
IonisationselektrodeIonization electrode
99
RückschlagklappeCheck valve
1010
SteuergerätControl unit
1111
BrennkammerCombustion chamber
301301
Zeitpunkt t2 Time t 2
302302
Startzeit tstart Start time t start
303303
Laufzeit tlauf Run time t run
304304
Messwert-Zeitreihe V(t)Measured value time series V (t)
305305
Zeitreihe G(t)Time series G (t)
306306
Zeitpunkt tstop Time t stop

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2012/004211 A2 [0004]WO 2012/004211 A2 [0004]

Claims (8)

Verfahren zur Plausibilisierung eines Gasgemisch-Volumenstroms in einem Brenner in welchem ein Gasgemisch (5), welches ein Gas (4) und ein Brenngas (3) umfasst, in einer Brennkammer (11) durch einen Brennprozess verbrannt wird, wobei eine Überwachung des Brennprozesses durch Auswertung eines Messwerts V, wenigstens eines Sensors erfolgt, wobei der Messwert V mit dem Brennprozess derart in Beziehung steht, dass die Qualität der Verbrennung des Brenngases erfassbar ist, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: a.Aufprägen einer impulsartigen Modulation auf einen Volumenstrom des Brenngases (3), insbesondere einer Volumenstromänderung G auf einen Volumenstrom des Brenngases (3), zu einem ersten Zeitpunkt tstart (302) gemäß einer Zeitreihe G(t) (305); b.Messen des Messwertes V ab einem zweiten Zeitpunkt t2 (301) und Erfassen einer Messwert-Zeitreihe V(t) (304); c. Berechnen jeweils eines Produktes P aus dem ersten Wert aus der Messwert-Zeitreihe V(t) (304) zu einem Zeitpunkt ti und einem jeden Wert der Zeitreihe G(t) (305) und nachfolgend Bilden einer Summe Si aller berechneter Produkte; d. Speichern der ersten Summe Si in einem Zwischenspeicher; e. Berechnen jeweils eines Produktes P aus dem zweiten Wert aus der Messwert-Zeitreihe V(t) (304) zu einem Zeitpunkt ti+1 und einem jeden Wert der Zeitreihe G(t) (305) und nachfolgend Bilden einer Summe Si+1 aller berechneter Produkte; f. Speichern der ersten Summe Si+1 in einem Zwischenspeicher; g. Wiederholen der beiden Schritte e. und f. für die Zeitpunkte ti+n bis zu einem vorgegebenen Zeitpunkt tstop (306) ; h. Selektieren des Maximums Smax der gespeicherten Summen Si bis Si+n und ermitteln des Zeitpunktes ti+x zu der Summe Smax; i. Bestimmen der Zeitdifferenz zwischen tstart (302) und ti+x als Laufzeit tlauf (303) der impulsartigen Modulation durch den Volumenstrom des Gasgemisches zur Brennkammer; j . Vergleich der Laufzeit tlauf (303) mit einem Sollwert tsoll bei einem theoretischen Volumenstrom aus einem Speicher und Rückschluss des gegebenen Volumenstroms.Method for checking the plausibility of a gas mixture volume flow in a burner in which a gas mixture (5) comprising a gas (4) and a fuel gas (3) is burned in a combustion chamber (11) by a combustion process, the combustion process being monitored by Evaluation of a measured value V, at least one sensor, takes place, the measured value V being related to the combustion process in such a way that the quality of the combustion of the fuel gas can be determined, the method comprising the following method steps: a (3), in particular a change in volume flow G to a volume flow of the fuel gas (3), at a first point in time t start (302) according to a time series G (t) (305); b.Measuring the measured value V from a second point in time t 2 (301) and acquiring a measured value time series V (t) (304); c. Calculating in each case a product P from the first value from the measured value time series V (t) (304) at a point in time t i and each value of the time series G (t) (305) and then forming a sum S i of all calculated products; d. Storing the first sum S i in a buffer; e. Calculating a product P from the second value from the measured value time series V (t) (304) at a point in time t i + 1 and each value of the time series G (t) (305) and then forming a sum S i + 1 all calculated products; f. storing the first sum S i + 1 in a buffer; G. Repeat the two steps e. and f. for the times t i + n up to a predetermined time t stop (306); H. Selecting the maximum Smax of the stored sums S i to S i + n and determining the point in time t i + x for the sum Smax; i. Determining the time difference between tstart (302) and t i + x as the running time t run (303) of the pulse-like modulation through the volume flow of the gas mixture to the combustion chamber; j. Comparison of the continuous running time t (303) with a reference value T set at a theoretical volume flow from a memory and conclusion of the given volume flow. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt tstart (302) und der Zeitpunkt t2 (301) ein gemeinsamer Zeitpunkt ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the point in time t start (302) and the point in time t 2 (301) are a common point in time. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, nach der Berechnung der Summe Si der Messwert der Messwert-Zeitreihe V(t) zum Zeitpunkt ti, also V(ti), aus einem Zwischenspeicher gelöscht und/oder überschrieben wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that, after the calculation of the sum S i, the measured value of the measured value time series V (t) at time t i , i.e. V (t i ), is deleted from a buffer and / or overwritten. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die impulsartige Modulation ein vordefiniertes, insbesondere gespeichertes theoretisches Signal ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pulse-like modulation is a predefined, in particular stored, theoretical signal. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die impulsartige Modulation ein gemessenes Signal, insbesondere ein Ionisationssignal des Brenners (7) ist.Method according to one of the preceding Claims 1 until 3 , characterized in that the pulse-like modulation is a measured signal, in particular an ionization signal of the burner (7). Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwert Zeitreihe V(t) (304) komplett in einem Speicher erfasst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measured value time series V (t) (304) is completely recorded in a memory. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall zwischen einem Zeitpunkt ti und einem Zeitpunkt ti+1 zwischen 0,1ms und 20ms, insbesondere zwischen 0,5ms und 5ms liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the time interval between a point in time t i and a point in time t i + 1 is between 0.1 ms and 20 ms, in particular between 0.5 ms and 5 ms. Gastherme mit einem Brenner, in welchem ein Gasgemisch (5), welches ein Gas (4) und ein Brenngas (3) umfasst, in einer Brennkammer (11) durch einen Brennprozess verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verfahren zur Plausibilisierung eines Gasgemisch-Volumenstroms nach einem der vorangegangenen Ansprüche ausgeführt wird.Gas boiler with a burner in which a gas mixture (5), which comprises a gas (4) and a fuel gas (3), is burned in a combustion chamber (11) by a combustion process, characterized in that a method for plausibility checking of a gas mixture Volume flow according to one of the preceding claims is carried out.
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