DE19509436C2 - Process for controlling the filling process of pressurized gas containers - Google Patents

Process for controlling the filling process of pressurized gas containers

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle des Füllprozesses von Druckgasbehältern mit Gas nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method for control the process of filling compressed gas containers with gas the preamble of claim 1.

Es gibt Füllprozesse, die aus sicherheitstechnischen Gründen eine besondere Sorgfalt verlangen. So stellen beispielsweise überfüllte CO₂-Flaschen ein großes sicherheitstechnisches Risiko dar. Um dieses Risiko auszuschließen, werden die Flaschen ein zweites Mal gewogen. Bei diesem Verfahren ist jedoch die Möglich­ keit subjektiver Fehler nicht auszuschließen. Deshalb hat man "selbstkontrollierende" Regelsysteme ent­ wickelt. Diese beinhalten nach wie vor ein Restri­ siko. Sie gehen davon aus, daß jeweils eine Wägung der anderen folgt, wobei die nachfolgende Wägung die Richtigkeit der vorangegangenen bestätigen muß. Ist prozeßbedingt diese Wägung nicht notwendig, liegt hier das Restrisiko.There are filling processes that result from safety-related Reasons require special care. So pose for example overcrowded CO₂ bottles security risk. To this risk exclude the bottles a second time weighed. However, with this method the possibility is possible subjective errors cannot be excluded. That's why you have "self-controlling" control systems wraps. These still include a restriction siko. You assume that each weighing the other follows, the following one  Weighing must confirm the correctness of the previous one. Is process-related if this weighing is not necessary, this is the residual risk.

FR 2681 934 beschreibt ein Verfahren zur Kontrolle des Füllprozesses von Druckgasbehältern mit Gas, wobei zuerst Referenzwerte für das betreffende Gas erstellt werden, eine Kontrolle des Einhaltens der Füllung mittels eines Rechners stattfindet und bei nicht korrekter Füllung der Füllvorgang unterbrochen wird.FR 2681 934 describes a method for controlling the filling process of Pressurized gas containers with gas, first reference values for the gas in question be created, a check of compliance with the filling by means of a computer takes place and the filling process is interrupted if the filling is incorrect.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch stän­ dige interne Kontrolle des Systems jegliches Restri­ siko auszuschließen.The invention is based, by stand internal control of the system any restrictions exclude siko.

Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruches 1 be­ rücksichtigten Stand der Technik ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.Based on the be in the preamble of claim 1 considered state of the art is this task solved according to the invention with those in the characterizing Part of claim 1 specified features.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in specified in the subclaims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Kon­ trolle anhand der Füllkurve. Bei Abweichungen der ak­ tuellen Füllkurve von einer einmal erstellten Refe­ renz-Füllkurve wird der Füllprozeß sofort abgebro­ chen. Überfüllungen sind folglich mit völliger Sicherheit ausgeschlossen.In the method according to the invention, the con troll based on the fill curve. If there are deviations from the ak current filling curve of a refe once created filling curve, the filling process is stopped immediately chen. Traps are consequently complete Security excluded.

Bei der Befüllung von Behältern nimmt die Masse in Abhängigkeit von der Zeit zu. Die Massenänderung ist vom Füllsystem, der Art der Befüllung und verschie­ denen weiteren systemeigenen Komponenten abhängig. Jedes Füllsystem hat eine für das System charakteri­ stisches Füllkurve. Diese Füllkurve ist in einem vor­ gegebenen Toleranzfeld reproduzierbar. Bewegt sich die aktuelle Füllkurve aus dem Toleranzfeld heraus, muß eine Änderung des Systems, d. h. ein Fehler, vor­ liegen. Über die Füllkurve ist daher die Überwachung eines Füllsystems möglich. Hierzu sind grundsätzlich zwei Wege möglich, die Füllkurve kann nämlich entweder kontrolliert oder prognostiziert werden. Bei beiden Verfahren wird gemäß der Erfindung der Anstieg der Füllkurve berechnet, d. h. die erste Ableitung gebildet. Liegt der Anstieg außerhalb des Toleranzfeldes, muß eine Störung im System vorliegen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für elektronisch gesteuerte Füllsysteme gedacht. Diese Systeme gestatten es während des Füllprozesses parallel zur Dosierung eine Kontrollschleife zu fahren, die in vorgegebenen Intervallen den Anstieg der Füllkurve kontrolliert bzw. prognostiziert.When filling containers, the mass takes up Dependence on time too. The mass change is of the filling system, the type of filling and various dependent on the other system components. Each filling system has a characteristic of the system static filling curve. This filling curve is in one given tolerance range reproducible. Is moving the current filling curve from the tolerance field, a change in the system, i. H. a mistake before lie. Monitoring is therefore via the filling curve a filling system possible. This is basically two ways possible, the filling curve can  namely either controlled or predicted will. In both methods according to the invention the slope of the fill curve is calculated, d. H. the first Derivative formed. If the increase is outside the Tolerance field, there must be a fault in the system. The method according to the invention is particularly for electronically controlled filling systems. This Systems allow it during the filling process a control loop parallel to the dosage drive the rise at predetermined intervals controls or predicts the filling curve.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in erster Linie für das Befüllen von Druckgasbehältern mit Gas, ins­ besondere CO₂, geeignet. Es läßt sich jedoch sinngemäß auch für andere Behälter und auch für das Abfüllen von Flüssigkeiten oder Feststoffen anwenden.The method according to the invention is primarily for filling compressed gas tanks with gas, ins special CO₂, suitable. However, it can be analogous also for other containers and also for filling of liquids or solids.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Befüllung einer Druckgasflasche mit CO₂ beschrieben. Wird die Druckgasflasche mit einem EDV-gesteuerten Füllsystem abgefüllt, erhält der Rechner bestimmte Primärdaten, unter anderem auch die zu befüllende Menge. Der er­ forderliche Fülldruck steht an, die Flasche steht auf einer Waage, welche mit dem Rechner kommuniziert. Der Füllprozeß kann dann gestartet werden. Erfindungsge­ mäß wird in vorher definierten Zeitintervallen die eingefüllte Menge, bzw. Massenänderung abgefragt. Der Rechner errechnet aus Massenänderung und Zeitinter­ vall den Anstieg. Der Anstieg muß in einem vorher fixierten Toleranzfeld liegen. Die Befüllung dauert so lange an, bis das eingelesene Endgewicht erreicht ist. Weicht während der Befüllung der Anstieg so weit ab, daß er außerhalb des Toleranzfeldes liegt, wird der Prozeß sofort abgebrochen, die Anlage schaltet auf Störung. Es werden alle Störungen, egal ob elek­ trischer, elektronischer oder mechanischer Art, in­ nerhalb von 2 Zeitintervallen erkannt. Da diese Zeit­ intervalle vorzugsweise im Millisekunden-Bereich lie­ gen, kann man von einer kontinuierlichen Kontrolle des Füllprozesses sprechen.The invention is based on the filling a compressed gas bottle with CO₂ described. Will the Pressurized gas cylinder with an IT-controlled filling system filled, the computer receives certain primary data, including the quantity to be filled. The he required filling pressure is applied, the bottle stands up a scale that communicates with the computer. Of the The filling process can then be started. Invention Ge according to is defined in previously defined time intervals filled quantity or mass change queried. Of the Computer calculates from mass change and time interval vall the rise. The climb has to be done beforehand fixed tolerance range. The filling lasts until the final weight is reached is. The rise gives way so far during filling  that it is outside the tolerance range the process is stopped immediately, the system switches on disturbance. All faults, regardless of whether elec trical, electronic or mechanical type, in recognized within 2 time intervals. Because this time intervals preferably lie in the millisecond range gene, one can from a continuous control of the filling process.

Claims (3)

1. Verfahren zur Kontrolle des Füllprozesses von Druckgasbehältern mit Gas durch Wiegen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • - die sich augenblicklich einstellende Füllkurve wird kontrolliert und/oder prognostiziert,
  • - zur Kontrolle oder Prognose der Füllkurve wird der Anstieg aus der Massenänderung in Abhängigkeit des zeitlichen Verlaufs ermittelt, wobei der errechnete Quotient als Kontrollwert in einem vorgegebenen Toleranzfeld liegen muß,
  • - die Massenänderung wird auf ein Zeitintervall bezogen, welches wesentlich kleiner ist als die Gesamtfüllzeit,
  • - mit Hilfe des erhaltenen Kontrollwertes (Quotient) wird über Fort­ führung oder Abbruch des Füllprozesses entschieden.
1. Method for controlling the filling process of pressurized gas containers with gas by weighing, characterized by the following features:
  • - the filling curve that is currently set up is checked and / or predicted,
  • to control or forecast the filling curve, the increase from the change in mass is determined as a function of the time course, the calculated quotient as the control value must lie in a predetermined tolerance range,
  • the change in mass is related to a time interval which is significantly less than the total filling time,
  • - With the help of the control value (quotient) received, a decision is made about whether to continue or terminate the filling process.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abzufüllende Gas Kohlendioxid ist.2. The method according to claim 1, characterized, that the gas to be filled is carbon dioxide. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten für das vorgegebene Toleranzfeld in einem an dem Druckgasbehälter angebrachten, maschinenlesbaren elektronischen Datenträger gespeichert sind.3. The method according to claims 1 or 2, characterized, that the data for the specified tolerance field in one machine-readable attached to the compressed gas tank electronic data carriers are stored.
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