DE102021125262A1 - Verfahren zur Dosierung eines Dosiermediums sowie ein Dosiersystem zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Dosierung eines Dosiermediums sowie ein Dosiersystem zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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Abstract

Dosiersystem bestehend aus einer Dosierpumpe zur Förderung eines Dosiermediums mit einer Kontrolleinrichtung, die dafür ausgelegt ist, Betriebsparameter der Dosierpumpe zu verändern, und einem Durchflussmesser mit einem Messrohr, das von einem Medium durchströmt werden kann, wobei der Durchflussmesser ein Ausgangssignal ausgibt, aus welchem auf den Durchfluss Q des Mediums durch das Messrohr geschlossen werden kann, wobei Durchflussmesser und Kontrolleinrichtung derart miteinander verbunden oder verbindbar sind, dass das Ausgangssignal an die Kontrolleinrichtung übertragen werden kann, und die Kontrolleinrichtung derart eingerichtet ist, dass die Kontrolleinrichtung in einem Arbeitsmodus das Ausgangssignal mit einem SOLL-Wert vergleicht und in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis einen Betriebsparameter der Dosierpumpe ändert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dosiersystem bestehend aus einer Dosierpumpe zur Förderung eines Dosiermediums. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Dosierung eines Dosiermediums.
  • Dosiersysteme sind grundsätzlich bekannt. Beispielsweise werden Dosiermembranpumpen verwendet, um ein Dosiermedium in der gewünschten Menge zu dosieren. Solche Dosiermembranpumpen weisen eine als Verdrängerelement arbeitende Membrane auf, die zwischen einer ersten und einer zweiten Position hin und her bewegbar ist. Dabei bildet die Membran eine Wand einer Dosierkammer, sodass durch die Bewegung der Membran das Volumen der Dosierkammer verändert werden kann. Das Volumen ist in der ersten Position kleiner als in der zweiten Position. Im Allgemeinen weist die Dosierkammer einen Einlass und einen Auslass vor, die mit einem entsprechenden Rückschlagventil verbunden sind. Die Rückschlagventile können Teil der Dosiermembranpumpe sein oder anlagenseitig bereitgestellt werden.
  • Bei einer Bewegung der Membran von der ersten Position in die zweite Position wird das Volumen der Dosierkammer vergrößert, sodass der Druck innerhalb der Dosierkammer abfällt und Dosiermedium über den Einlass in die Dosierkammer angesaugt wird. Bei der entgegengesetzten Bewegung der Membran, d. h. von der zweiten Position in die erste Position wird das Volumen der Dosierkammer verringert, was eine Erhöhung des Druckes in der Dosierkammer nach sich zieht, so dass Dosiermedium aus der Dosierkammer über den Auslass in eine Leitung dosiert wird.
  • Die beschriebenen Dosiermembranpumpen sind für die Dosierung gut geeignet. Im Regelfall entspricht die während der Bewegung der Membran von der zweiten Position in die erste Position dosierte Menge an Dosierfluid der Differenz der Volumina der Dosierkammer in den beiden Positionen. Bei einer Bewegung von der zweiten in die erste Position kann somit ein exakt vorgegebenes Volumen dosiert werden.
  • Sollen jedoch geringere Mengen an Dosierfluid dosiert werden, muss die Hublänge, d. h. der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Position neu eingestellt werden. Dies erfolgt in der Regel manuell. Es ist auch bekannt die Geschwindigkeit, mit welcher die Membran zwischen der ersten Position und der zweiten Position hin und her bewegt wird, zu regeln, um die Dosier- geschwindigkeit und -menge einzustellen. Soll die Dosierung noch genauer durchgeführt werden, kommen häufig kompliziert aufgebaute Regelventile zum Einsatz, die in Abhängigkeit von dem Druck des Dosierfluids und/oder einer Durchflussmenge des Dosierfluids geöffnet bzw. geschlossen werden. Zudem sind in manchen Fällen auch Rückströmungen des Dosierfluids aufgrund der Pulsation der Pumpe zu berücksichtigen.
  • Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dosiersystem anzugeben, welches einfach aufgebaut ist und mit dem sich die Dosiermenge exakt einstellen lässt.
  • Hinsichtlich des Dosiersystems wird diese Aufgabe gelöst durch ein Dosiersystem bestehend aus einer Dosierpumpe zur Förderung eines Dosiermediums mit einer Kontrolleinrichtung, die dafür ausgelegt ist, Betriebsparameter der Dosierpumpe zu verändern, und einem Durchflussmesser mit einem Messrohr, das von einem Medium durchströmt werden kann, wobei der Durchflussmesser ein Ausgangssignal ausgibt, aus welchem auf den Durchfluss Q des Mediums durch das Messrohr geschlossen werden kann, wobei der Durchflussmesser und die Kontrolleinrichtung derart miteinander verbunden oder verbindbar sind, dass das Ausgangssignal an die Kontrolleinrichtung übertragen werden kann, und die Kontrolleinrichtung derart eingerichtet ist, dass die Kontrolleinrichtung in einem Arbeitsmodus das Ausgangssignal mit einem Sollwert vergleicht und in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis zumindest einen Betriebsparameter der Dosierpumpe ändert.
  • Betriebsparameter der Dosierpumpe sind alle Parameter, die direkt oder indirekt einen Einfluss auf das Durchfluss Q haben. So ist es beispielsweise auch möglich, wenn die aktuellen Druckverhältnisse in der Pumpe bekannt sind, aus Abweichungen im Durchfluss auf eine veränderte Viskosität zu schließen. Der Zusammenhang ist als Gesetz von Hagen-Poiseuille bekannt. Die Kontrolleinrichtung kann derart eingerichtet sein, dass sie für den Falls, dass die Abweichung einen Grenzwert übersteigt, zu dem Ergebnis kommt, dass offenbar das falsche Dosierfluid an die Pumpe angeschlossen ist und die Dosierpumpe stoppt.
  • Als Durchflussmesser kommen alle Durchflussmesser in Frage, die ein Ausgangssignal ausgeben, aus welchem auf den Durchfluss Q des Mediums durch das Messrohr geschlossen werden kann. Beispielsweise können magnetisch induktive Durchflussmesser, Ultraschall-Durchflussmesser oder Coriolis-Massenflussmesser verwendet werden. Von Vorteil ist es hierbei, dass der Durchflussmesser auch Rückströmungen des Dosierfluids durch das Messrohr erfasst und ein entsprechendes Ausgangssignal ausgibt.
  • Besonders bevorzugt ist es, als Durchflussmesser einen magnetisch induktiven Durchflussmesser zu verwenden. Im Folgenden wird daher die Erfindung am Beispiel eines magnetisch induktiven Durchflussmessers erläutert. Wie oben bereits erwähnt, können stattdessen auch andere Durchflussmesser, wie z.B. ein Ultraschall-Durchflussmesser, verwendet werden.
  • Ein magnetisch induktiver Durchflussmesser weist ein Messrohr auf. Wird dieses Messrohr von einem Fluid durchflossen, das eine elektrische Leitfähigkeit aufweist und wird das Messrohr mit einem Magnetfeld durchsetzt, so kommt es zu einer Ladungstrennung im Fluid, welche mittels Messelektroden erfasst werden kann. Die Höhe der an den Messelektroden gemessenen Spannung ist dann proportional zur Strömungsgeschwindigkeit der Ladungsträger, d. h. proportional zur Fließgeschwindigkeit des Fluids.
  • Mit einem magnetisch induktiven Durchflussmesser kann auf einfache Weise der Durchfluss exakt bestimmt werden, ohne diesen in irgendeiner Form zu beeinflussen. Dieses elektrische Messignal ist das Ausgangssignal des magnetisch induktiven Durchflussmessers, welches erfindungsgemäß an eine Kontrolleinrichtung übermittelt wird. Diese Übermittlung kann beispielsweise mit Hilfe einer Kabelverbindung, jedoch auch über Funk, wie z.B. mittels der Bluetooth-Technologie erfolgen. Die Kontrolleinrichtung kann in bzw. an der Dosierpumpe oder in bzw. an dem Durchflussmesser angeordnet sein. In letzterem Fall kann auch eine Datenverbindung zwischen Kontrolleinrichtung und Dosierpumpe drahtlos ausgebildet sein.
  • Der magnetisch induktive Durchflussmesser kann daher beispielsweise in einer Leitung angeordnet sein, in welche das Dosiersystem das Dosiermedium hineinpumpt. Durch die Rückmeldung aufgrund des Ausgangssignals weist die Kontrolleinrichtung, welche Durchflussmenge am Durchflussmesser angekommen ist und kann diese mit einem vorgegebenen SOLL-Wert vergleichen und, falls hier eine Abweichung erfasst wurde, einen Betriebsparameter der Dosierpumpe ändern, mit dem Ziel, die Abweichung zu reduzieren. Im Grunde genommen wird hier ein geschlossener Regelkreis errichtet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Anzeige vorgesehen, welche den mittels des Durchflussmessers ermittelten Durchfluss anzeigt. Diese Anzeige kann z.B. an dem Durchflussmesser, an der Kontrolleinrichtung oder an der Dosierpumpe angeordnet sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Dosierpumpe eine oszillierende Verdrängerpumpe mit einer Dosierkammer mit einem Einlass und einem Auslass sowie mit einem zwischen einer ersten und einer zweiten Position hin und her bewegbaren Verdrängerelement, welches vorzugsweise als Membran ausgebildet ist, vorgesehen, wobei das Volumen der Dosierkammer in der ersten Position kleiner als in der zweiten Position ist.
  • Dabei kann beispielsweise der Betriebsparameter der Dosierpumpe, der in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis geändert wird, die Oszillationsfrequenz und/oder der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Position sein.
  • Alternativ kann als Dosierpumpe eine Schlauchpumpe vorgesehen sein.
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kontrolleinrichtung das Ausgangssignal während eines vorbestimmten Zeitintervalls oder während der Bewegung des Verdrängerelementes von der zweiten Position in die erste Position mehrmals, vorzugsweise kontinuierlich, erfasst und den zeitlichen Verlauf des Ausgangssignals mit einem SOLL-Verlauf vergleicht und in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis bestimmt, ob gasförmiges Medium in der Förderkammer ist.
  • Beispielsweise kann der magnetisch induktive Durchflussmesser mit dem Einlass der Dosierpumpe verbunden sein. Im Normalfall wird bei der Bewegung der Membran von der ersten Position in die zweite Position das Volumen der Dosierkammer vergrößert, sodass der Druck in der Dosierkammer abfällt und ein Rückschlagventil ein Zurückströmen des Dosierfluids über den Auslass in die Dosierkammer verhindert und ein Rückschlagventil den Einlass öffnet, sodass weiteres Dosierfluid über den Einlass in die Dosierkammer gesaugt werden kann.
  • Unter normalen Bedingungen sind alle Leitungen und auch die Dosierkammer vollständig mit Dosierfluid gefüllt. Da Fluide nahezu inkompressibel sind, bewirkt eine Bewegung der Membran unmittelbar eine hohen Druckänderung in der Dosierkammer, was in der Regel auch mit dem Öffnen und dem Schließen der Rückschlagventile, die mit dem Einlass und dem Auslass verbunden sind, zusammenhängt. Befindet sich allerdings ein Gas, wie z.B. Luft in der Dosierkammer, kann dieses komprimiert werden mit der Folge, dass der Druckanstieg bzw. der Druckabfall deutlich langsamer erfolgt. Bei einer Bewegung von der ersten Position in die zweite Position wird daher das mit dem Einlass verbundene Rückschlagventil nicht sofort geöffnet, sondern erst, wenn der Druck genügend weit abgefallen ist. Dies hat zur Folge, dass auch nur weniger Dosierfluid während dieses Saughubes in die Dosierkammer eingebracht wird. Dies kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Dosiersystems direkt erfasst werden sodass dann Maßnahmen ergriffen werden können, um die in der Dosierkammer befindliche Luft zu evakuieren.
  • Zusätzlich kann ein zweiter magnetisch induktiver Durchflussmesser mit dem Auslass der Dosierkammer verbunden sein, um beispielsweise festzustellen, ob die Maßnahmen zur Evakuierung von Luft gegriffen haben.
  • Auch gibt es in jeder Dosierpumpe elastisch verformbare Elemente. Beispielsweise kommt es bei der Bewegung der Membran zu einer Membranverformung. Auch diese elastischen Elemente führen zu einer Abweichung zwischen der theoretischen Dosiermenge pro Hub und der tatsächlich realisierten Dosiermenge. Diese Abweichung ist zudem auch noch abhängig von Produkteigenschaften des Förderfluids, wie z.B. der Viskosität, und von Betriebsparametern, wie z.B. der Fließgeschwindigkeit des Förderfluids und des Förderfluiddrucks.
  • Auch diese Abweichungen können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Dosiersystems direkt erfasst werden, so dass umgehend Gegenmaßnahmen ergriffen werden können, um die Dosiermenge auf die gewünschte SOLL-Dosiermenge anzupassen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der magnetisch induktive Durchflussmesser mit dem Auslass der Dosierkammer verbunden ist, sodass er vom Dosiermedium, das aus der Dosierkammer transportiert wird, durchströmt wird.
  • Dabei kann der Durchflussmesser direkt mit dem Auslass verbunden sein, sodass auch direkt der Durchfluss, der die Dosierkammer verlässt, erfasst werden kann.
  • In der Regel wird jedoch das Dosierfluid nicht direkt am Auslass der Dosierkammer benötigt, sondern an einer anderen Stelle in einer Dosieranlage, in welcher das Dosiersystem integriert ist. Diese Stelle kann von dem Auslass der Dosierkammer weit entfernt sein, dadurch ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der magnetisch induktive Durchflussmesser über eine Leitung der Länge I mit dem Auslass der Dosierkammer verbunden ist.
  • Auch wenn alle Leitungen mit einem im Wesentlichen inkompressiblen Medium gefüllt sind, befinden sich in jedem System Elastizitäten, die dazu führen, dass während der Strömung des Mediums die Druckverhältnisse innerhalb des Systems nicht überall gleich sind. Daher kann die tatsächlich dosierte Menge an Dosierfluid von der geförderten Menge abweichen. Zudem ergibt sich aufgrund der Länge der Leitung ein zeitlicher Versatz zwischen dem Fördermoment und dem tatsächlichen Dosierzeitpunkt.
  • Daher ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Kontrolleinrichtung in einen Einrichtungsmodus oder in den Arbeitsmodus geschaltet werden kann, wobei im Einrichtungsmodus die Kontrolleinrichtung die Dosierleistung der Dosierpumpe variiert und das Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Variation der Dosierleistung erfasst.
  • Beispielsweise kann eine Kontrolleinrichtung die Dosierleistung linear erhöhen und das Ausgangssignal betrachten. Durch den zeitlichen Versatz zwischen der Erhöhung der Dosierleistung und der Erfassung einer erhöhten Durchflussmenge kann auf die Länge der Leitung rückgeschlossen werden. Dadurch kann dann die Durchflussmenge an der Position des magnetisch induktiven Durchflussmesser gut geregelt werden.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Prozessanlage mit einer Prozessleitung zur Zuführung eines Versorgungs- oder Füllmediums, wobei die Prozessleitung eine Impfstelle aufweist, über die ein Dosiermedium in die Prozessleitung in das Versorgungs- oder Füllmedium injiziert werden kann.
  • Erfindungsgemäß ist ein Dosiersystem wie es oben beschrieben wurde, mit welchem das Dosiermedium zur Impfstelle gepumpt werden kann, vorgesehen.
  • Dabei kann der magnetisch induktive Durchflussmesser an der Impfstelle angeordnet sein, welche vorzugsweise von der Dosierpumpe entfernt, z.B. mehr als 50 cm entfernt, angeordnet ist.
  • Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Dosierung eines Dosiermediums.
  • Erfindungsgemäß weist das Verfahren die folgenden Schritte auf:
    1. A) Bereitstellen einer Dosierpumpe,
    2. B) Bereitstellen eines Durchflussmessers, mit einem Messrohr, das von einem Medium durchströmt werden kann, wobei der Durchflussmesser ein Ausgangssignal ausgibt, aus welchem auf den Durchfluss Q des Mediums durch das Messrohr geschlossen werden kann,
    3. C) Bestimmung des IST-Durchflusses QIST aus dem Ausgangssignal,
    4. D) Bereitstellen eines SOLL-Wertes QSOLL für den Durchfluss,
    5. E) Regeln des Durchflusswertes QIST auf den SOLL-Wert QSOLL.
  • Vorzugsweise kommt für das Verfahren das oben beschriebene Dosiersystem zur Anwendung.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Dosierpumpe eine oszillierende Verdrängerpumpe mit einer Dosierkammer mit einem Einlass und einem Auslass sowie mit einem zwischen einer ersten und einer zweiten Position hin und her bewegbaren Verdrängerelement, welches vorzugsweise als Membran ausgebildet ist, verwendet. Dabei ist das Volumen der Dosierkammer in der ersten Position kleiner als in der zweiten Position und der Betriebsparameter der Dosierpumpe, der in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis geändert wird, ist die Oszillationsfrequenz und/oder der Abstand zwischen den beiden Positionen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Durchflussmesser mit dem Eingang der Dosierkammer verbunden, so dass der Durchflussmesser den Durchflusswert QIST in die Dosierkammer erfasst, wobei vorzugsweise ein Vergleich zwischen dem erfassten Durchflusswert QIST und einem vorbestimmten SOLL-Durchflusswert QSOLL oder ein Vergleich zwischen dem erfassten zeitabhängigen Durchflusswertverlauf OIST(t) und einem vorbestimmten zeitabhängigen SOLL-Durchflusswertverlauf QSOLL (t) durchgeführt wird und in Abhängigkeit von dem Vergleich bestimmt wird, ob Gas in die Dosierkammer gefördert wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird als Durchflussmesser eine magnetisch induktiver Durchflussmesser, ein Ultraschalldurchflussmesser oder ein Coriolis-Massenflussmesser bereitgestellt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsformen und der dazugehörigen Figur.
  • Es zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dosiersystems in einer Prozessanlage.
  • In der einzigen Figur ist eine schematische Darstellung einer Prozessanlage mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dosiersystems gezeigt. Das Dosiersystem weist eine Dosiermembranpumpe 2 auf. Ein Einlass der Dosiermembranpumpe 2 ist über eine Leitung 5 mit einem Vorratsbehälter 1 verbunden. Ein Auslass der Dosiermembranpumpe 2 ist über einer Leitung 6 mit einer Prozessleitung 4 verbunden. Im Betrieb saugt die Dosiermembranpumpe 2 Dosierfluid über die Leitung 5 aus dem Vorratsbehälter 1 und pumpt das Dosierfluid über die Leitung 6 in die Prozessleitung 4. Um den Druck am Auslass der Dosiermembranpumpe 2 weitestgehend konstant zu halten, kann ein Druckhalteventil 3 in der Leitung 6 angeordnet sein.
  • Erfindungsgemäß weist das Dosiersystem zusätzlich einen magnetisch induktiven Durchflussmesser 7 auf. Mit dem magnetisch induktiven Durchflussmesser kann der Durchfluss gemessen werden. Ein entsprechendes Messsignal wird an einer Kontrolleinrichtung der Dosiermembranpumpe 2 geliefert, welche in Abhängigkeit von dem empfangenen Messsignal in die Hubfrequenz und/oder die Hublänge der Dosiermembranpumpe 2 anpasst.
  • Die Übertragung des Messsignals kann beispielsweise über ein Kabel, welches die Kontrolleinrichtung der Dosiermembranpumpe 2 mit dem magnetisch induktiven Durchflussmesser 7 verbindet. Alternativ könnte die Übertragung des Messsignals auch über Funk, wie z.B. über eine WLAN-oder Bluetooth-Verbindung, erfolgen.
  • In dem in der Figur gezeigten Beispiel ist der magnetisch induktive Durchflussmesser an dem der Prozessleitung 4 zugewandten Ende der Leitung 6 angeordnet.
  • In alternativen Ausführungsformen ist der magnetisch induktive Durchflussmesser 7 innerhalb der Prozessleitung 4, innerhalb der Leitung 5, welche die Dosiermembranpumpe 2 mit dem Vorratsbehälter 1 verbindet, oder an dem der Dosiermembranpumpe 2 zugewandten Ende der Leitung 6 angeordnet.. Dabei sind Anordnungen innerhalb der Leitung 5 oder der Leitung 6 bevorzugt. Alternativ kann der magnetisch induktive Durchflussmesser 7 auch an dem optionalen Druckhalteventil 3 angeordnet oder sogar in dieses integriert sein.
  • In einer alternativen Ausführungsform kann der magnetisch induktive Durchflussmesser 7 direkt am Auslass der Dosiermembranpumpe 2 angeordnet sein. Wenn die Dosiermembranpumpe 2 einen Hub durchführt, misst der magnetisch induktive Durchflussmesser 7 den Fluss und gibt den Messwert an die Kontrolleinrichtung der Dosiermembranpumpe 2 weiter, welche z.B. die Hubfrequenz variiert.
  • Alternativ könnte anstelle der Hubfrequenz die Hublänge durch die Kontrolleinrichtung der Dosiermembranpumpe 2 in Antwort auf das Messsignal des magnetisch induktiven Durchflussmessers variiert werden. Alternativ ist auch eine Kombination aus Hublängen-und Hubfrequenzvariation möglich.
  • Wird, wie oben bereits beschrieben, der magnetisch induktive Durchflussmesser in die Ansaugleitung 5 integriert, so können von dem magnetisch induktiven Durchflussmesser 7 Gasblasen in der Ansaugleitung 5 erkannt werden, bevor diese in die Dosierkammer der Dosiermembranpumpe 2 gelangen. Die Kontrolleinrichtung der Dosiermembranpumpe 2 kann dann Gegenmaßnahmen ergreifen, indem beispielsweise das Dosierprofil derart geändert wird, sodass die Gasblasen aus der Dosiermembranpumpe 2 herausgedrückt werden.
  • Es wäre auch möglich, in die Leitung 6 einen zusätzlichen magnetisch induktiven Durchflussmesser einzusetzen, um zu überprüfen, ob die Gasblasen tatsächlich aus der Dosierkammer herausgedrückt worden sind.
  • Der magnetisch induktive Durchflussmesser 7 kann prinzipiell an jeder beliebigen Stelle innerhalb der Prozessanlage angeordnet werden. Beispielsweise kann er innerhalb der Prozessleitung 4 angeordnet sein. Je weiter der magnetisch induktive Durchflussmesser 7 von der Dosiermembranpumpe 2 entfernt angeordnet ist, umso vorteilhafter ist es, wenn in einem Einstellmodus eine vorbestimmte Hubbewegung durchgeführt wird und am magnetisch induktiven Durchflussmesser 7 gemessen wird, wann welcher Durchfluss des Dosierfluid am magnetisch induktiven Durchflussmesser 7 ankommt. Dadurch kann die Regelstrecke charakterisiert werden. Das System weiß jetzt, wann im Normalfall die Hubbewegung erfolgen muss, um zum gewünschten Zeitpunkt in der Prozessleitung 4 einen gewünschten Durchfluss zu bewirken.
  • Wird die Dosiermembranpumpe von einem Elektromagneten angetrieben und wird der Hub gemessen, so lässt sich aus dem Strom durch den Elektromagneten und dem gemessenen Hub ein Durchfluss berechnen. Weicht der berechnete Durchfluss von dem mittels des magnetisch induktiven Durchflussmessers 7 gemessenen Durchfluss ab, so liegt ein Fehlerfall vor, d. h. es kann die Membran gebrochen sein, es kann Undichtigkeiten im System geben oder es befindet sich Luft im Pumpenkopf. Durch den zeitabhängigen Vergleich zwischen dem berechneten Durchfluss und dem gemessenen Durchfluss lassen sich die einzelnen Fehlerzustände voneinander unterscheiden.
  • Wird bei einem in der Leitung 6 angeordneten magnetisch induktiven Durchflussmesser 7 ein Rückfluss gemessen, so lässt dies auf Undichtigkeiten in einem am Auslass der Dosiermembranpumpe 2 vorgesehenen Auslassventil schließen.

Claims (15)

  1. Dosiersystem bestehend aus einer Dosierpumpe zur Förderung eines Dosiermediums mit einer Kontrolleinrichtung, die dafür ausgelegt ist, Betriebsparameter der Dosierpumpe zu verändern, und einem Durchflussmesser mit einem Messrohr, das von einem Medium durchströmt werden kann, wobei der Durchflussmesser ein Ausgangssignal ausgibt, aus welchem auf den Durchfluss Q des Mediums durch das Messrohr geschlossen werden kann, wobei Durchflussmesser und Kontrolleinrichtung derart miteinander verbunden oder verbindbar sind, dass das Ausgangssignal an die Kontrolleinrichtung übertragen werden kann, und die Kontrolleinrichtung derart eingerichtet ist, dass die Kontrolleinrichtung in einem Arbeitsmodus das Ausgangssignal mit einem SOLL-Wert vergleicht und in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis einen Betriebsparameter der Dosierpumpe ändert.
  2. Dosiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Dosierpumpe eine oszillierende Verdrängerpumpe mit einer Dosierkammer mit einem Einlass und einem Auslass sowie mit einem zwischen einer ersten und einer zweiten Position hin und her bewegbaren Verdrängerelement, welches vorzugsweise als Membran ausgebildet ist, vorgesehen ist, wobei das Volumen der Dosierkammer in der ersten Position kleiner als in der zweiten Position ist.
  3. Dosiersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter der Dosierpumpe, der in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis geändert wird, die Oszillationsfrequenz und/oder der Abstand zwischen den beiden Positionen ist.
  4. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung das Ausgangssignal während eines vorbestimmten Zeitintervalls oder während der Bewegung des Verdrängerelementes von der zweiten Position in die erste Position mehrmals, vorzugsweise kontinuierlich, erfasst und den zeitlichen Verlauf des Ausgangssignal mit einem SOLL-Verlauf vergleicht und in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis bestimmt, ob gasförmiges Medium in der Förderkammer ist.
  5. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmesser mit dem Einlass der Dosierkammer verbunden ist, so dass er vom Dosiermedium, das in die Dosierkammer transportiert wird, durchströmt wird.
  6. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Durchflussmesser mit dem Auslass der Dosierkammer verbunden ist, so dass er vom Dosiermedium, das aus der Dosierkammer transportiert wird, durchströmt wird.
  7. Dosiersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmesser über eine Leitung der Länge I mit dem Auslass der Dosierkammer verbunden ist, wobei die Kontrolleinrichtung in einen Einrichtungsmodus oder in den Arbeitsmodus geschaltet werden kann, wobei im Einrichtungsmodus die Kontrolleinrichtung die Dosierleistung der Dosierpumpe variiert und das Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Variation der Dosierleistung erfasst.
  8. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmesser ein magnetisch induktiver Durchflussmesser ist.
  9. Prozessanlage mit einer Prozessleitung zur Zuführung eines Versorgungs- oder Füllmediums, wobei die Prozessleitung eine Impfstelle aufweist, über die ein Dosiermedium in die Prozessleitung in das Versorgungs- oder Füllmedium injiziert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 vorgesehen ist, mit welchem das Dosiermedium zur Impfstelle gepumpt werden kann.
  10. Prozessanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmesser an der Impfstelle angeordnet ist.
  11. Verfahren zur Dosierung eines Dosiermediums mit den Schritten A) Bereitstellen einer Dosierpumpe, B) Bereitstellen eines Durchflussmessers, mit einem Messrohr, das von einem Medium durchströmt werden kann, wobei der Durchflussmesser ein Ausgangssignal ausgibt, aus welchem auf den Durchfluss Q des Mediums durch das Messrohr geschlossen werden kann, C) Bestimmung des IST-Durchflusses QIST aus dem Ausgangssignal, D) Bereitstellen eines SOLL-Wertes QSOLL für den Durchfluss, E) Regeln des Durchflusswertes QIST auf den SOLL-Wert QSOLL.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 verwendet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Dosierpumpe eine oszillierende Verdrängerpumpe mit einer Dosierkammer mit einem Einlass und einem Auslass sowie mit einem zwischen einer ersten und einer zweiten Position hin und her bewegbaren Verdrängerelement, welches vorzugsweise als Membran ausgebildet ist, verwendet wird, wobei das Volumen der Dosierkammer in der ersten Position kleiner als in der zweiten Position ist, wobei der Betriebsparameter der Dosierpumpe, der in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis geändert wird, die Oszillationsfrequenz und/oder der Abstand zwischen den beiden Positionen ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmesser mit dem Eingang der Dosierkammer verbunden wird, so dass der Durchflussmesser den Durchflusswert QIST in die Dosierkammer erfasst, wobei vorzugsweise ein Vergleich zwischen dem erfassten Durchflusswert QIST und einem vorbestimmten SOLL-Durchflusswert QSOLL oder ein Vergleich zwischen dem erfassten zeitabhängigen Durchflusswertverlauf OIST(t) und einem vorbestimmten zeitabhängigen SOLL-Durchflusswertverlauf QSOLL(t) durchgeführt wird und in Abhängigkeit von dem Vergleich bestimmt wird, ob Gas in die Dosierkammer gefördert wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Durchflussmesser in Schritt B) ein magnetisch induktiver Durchflussmesser bereitgestellt wird.
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