DE19618462A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines extrinsischen Leistungsparameters einer energieumwandelnden Vorrichtung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines extrinsischen Leistungsparameters einer energieumwandelnden Vorrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Gattungsbe­ griff des Anspruches 1 bzw. eine Vorrichtung zur Durch­ führung dieses Verfahrens.
Leistungsparameter von energieumwandelnden Vorrichtun­ gen, bspw. Motoren, Pumpen oder Turbinen sind während des Betriebes zu messen. Intrinsische Leistungsparame­ ter, bspw. Druck, Temperatur, Partialdrücke oder der­ gleichen sind verhältnismäßig einfach zu bestimmen, da sie - eine homogene Verteilung vorausgesetzt - nur an einer beliebigen Stelle des durch die Vorrichtung hin­ durchfließenden Mediums gemessen werden braucht. Bei Pumpen kann bspw. der intrinsische Parameter druckseiti­ ge und saugseitige Druckdifferenz durch zwei Drucksenso­ ren aufgenommen werden. Ebenso ist die Temperatur saug- bzw. druckseitig aufnehmbar. Es ist aber auch zur Betriebsüberwachung notwendig, neben den intrinsischen Leistungsparametern extrinsische Lei­ stungsparameter, bspw. einen Volumen- oder Massendurch­ fluß zu bestimmen. Die Bestimmung der extrinsischen Leistungsparameter ist aufwendig. Zur Bestimmung des Volumen- oder Massendurchflusses bei Turbinen oder Pumpen werden teure zusätzliche Vorrichtungen benötigt, die in den Volumen- bzw. Massenstrom gebracht werden müssen. Demgegenüber ist die Bestimmung der intrinsischen Leistungsparameter erheblich einfacher. Ebenso ist die Bestimmung der aufgenommenen bzw. abgege­ benen Leistung der Vorrichtung mit relativ einfachen Mitteln durchführbar. Handelt es sich bei einer derar­ tigen Vorrichtung um eine elektrische Energie verbrau­ chenden oder erzeugenden Vorrichtung, ist die Leistungs­ messung durch Strom-/Spannungsmessung möglich.
Es ist im Stand der Technik bekannt, bei Kreiselpumpen, bspw. mit großen Fördermengen von mehreren Kubikmetern pro Minute, die Fördermenge durch geeignete Durchfluß­ messer zu bestimmen. Ferner ist es bekannt, an derarti­ gen Pumpen druckseitig und saugseitig den Binnendruck des Mediums zu messen. Es ist ferner aus der Theorie her bekannt, daß die Druckdifferenz (Förderhöhe) und der Volumenstrom (Kubikmeter pro Stunde) in einer funk­ tionellen Beziehung zueinander stehen. Diese Beziehung ist eindeutig und stellt eine Kennlinie (Drosselkurve) der Pumpe dar. Von Pumpen sind ferner weitere Kennlinien bekannt, bspw. der Wirkungsgrad oder die aufgenommene Leistung jeweils gegenüber der Fördermenge (Volumen- oder Massenstrom). Ebenso ist es im Stand der Technik bekannt, den Wirkungsgrad eines Antriebsmo­ tors, bspw. eines Elektromotors für eine Pumpe zu be­ stimmen.
Ausgehend von einem gattungsgemäßen Verfahren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Bestimmung eines extrinsischen Leistungsparameters zu vereinfachen, wobei fortlaufend ein betriebszustandabhängiger Parame­ ter ermittelt wird.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.
Zufolge der erfindungsgemäßen Weiterbildung kann auf aufwendige zusätzliche Meßvorrichtungen zur Bestimmung des extrinsischen Leistungsparameters verzichtet wer­ den. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der fortlau­ fend ermittelte Parameter eine intrinsische Größe, bspw. ein Druck, eine Druckdifferenz, eine Temperatur oder eine Temperaturdifferenz ist. Bevorzugt ist diese fortlaufend gemessene intrinsische Größe aber eine Druckdifferenz. Aus dem Wert dieser Größe und aus dem Wert der aufgenommenen bzw. abgegebenen Leistung wird anhand einer dieser Größe zugeordneten Beziehung, bspw. einer zuvor ermittelten Kennlinie der Vorrichtung der Leistungsparameter bestimmt. Die Leistungscharakteri­ stik der Vorrichtung wird durch In-Beziehung-Setzen der beiden Werte überwacht. Die Leistungscharakteristik einer zu überwachenden Vorrichtung kann sich durch Verschleiß oder durch Beschädigung oder auch durch Verschmutzung ändern. Bspw. kann die aktuelle Drossel­ kurve von der ermittelten Drosselkurve abweichen. Dies hat zur Folge, daß die über die ermittelte intrinsische Größe bzw. die aufgenommene bzw. abgegebene Leistung ermittelte extrinsische Größe mit einem Fehler behaftet ist. Durch Überwachung der Leistungscharakteristik kann dieser Fehler innerhalb einer vorgegebenen Tole­ ranz gehalten werden. In einer Weiterbildung der Erfin­ dung ist vorgesehen, daß die Kennlinien bzw. die Bezie­ hungen der intrinsischen Größe bzw. der aufgenommenen/ab­ gegebenen Leistung in einem Kalibrierschritt ermittelt werden. Hierzu werden in einer Vielzahl von unter­ schiedlichen Betriebszuständen neben der intrinsischen Größe und der Leistung auch eine weitere Größe, bspw. der Volumen- oder Massendurchfluß bestimmt. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die weitere Größe eine intrinsische Größe, insbesondere ein Druck oder eine Temperatur. Wird als weitere intrinsische Größe die Temperatur bzw. eine Temperaturdifferenz gewählt, so werden bevorzugt hoch empfindliche Tempera­ tursonden zur Messung der Temperatur verwendet. In Frage kommen solche Temperaturmeßgeräte, welche eine Genauigkeit aufweisen, die in Milli- bzw. Mikro-Kelvin­ bereich liegt. Zur Überwachung der Leistungscharakteri­ stik der Vorrichtung wird bevorzugt im Kalibrierschritt eine Beziehung bzw. eine Kennlinie der aufgenommenen Leistung gegenüber der fortlaufend ermittelten intrinsischen Größe ermittelt. Im Betrieb wird die Abweichung des gemessenen Wertepaares von der Beziehung bzw. der Kennlinie überwacht. Liegt der Punkt des gemessenen Wertepaares außerhalb eines vorherbestimmten Toleranzbereiches um die im Kalibrierschritt ermittel­ ten Kennlinie, so erkennt die Überwachung, daß der ermittelte extrinsische Leistungsparameter außerhalb eines zulässigen Toleranzbereiches liegt. Je nachdem, in welcher Richtung der Punkt des gemessenen Wertepaares sich von der vorher ermittelten Kennlinie entfernt, kann geschlossen werden, um welche Art Stö­ rung es sich handelt. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird sowohl aus der ermittelten intrinsischen Größe als auch aus dem Wert der aufgenom­ menen/abgegebenen Leistung jeweils ein Wert des ex­ trinsischen Leistungsparameters ermittelt. Es wird sodann die Differenz dieser beiden ermittelten Werte gebildet. Ist der Absolutwert der Differenz größer als ein vorbestimmter Toleranzwert, so wird eine Betriebs­ störung/Meßstörung signalisiert. Anhand des Vorzei­ chens der Differenz kann auf die Ursache der Störung geschlossen werden. In einer Weiterbildung der Erfin­ dung kann nicht nur die Differenz beigezogen werden, um Rückschlüsse auf Fehler oder Störungen zu schließen. Es kann auch vorgesehen sein, daß die Meßsignale peri­ odisch gespeichert werden. Es lassen sich dann die Meßwerte oder die ermittelten Größen über den Zeitver­ lauf darstellen. Anhand einer derartigen Kurve kann über das Zeitverhalten, der Größe des Meßsignals oder dergleichen auf verschiedene Fehlerursachen geschlossen werden. Ist die über die Druckdifferenz ermittelte Fördermenge größer als die über die Leistung ermittelte Fördermenge, so deutet dies auf eine vergrößerte Spalt­ bildung bei einer Kreiselpumpe zwischen Flügelrad und Gehäuse hin. Umgekehrt deutet die erhöhte Differenz auf eine Lagerreibung oder Verschmutzung hin. Das Verfahren wird beispielsweise bei einer Pumpe, bevor­ zugt einer Kreiselpumpe, angewandt. Es ist auch denk­ bar, daß das Verfahren durch das Anwenden eines Tiefpaß­ filters zur Aussonderung periodischer Wechselgrößen zur Anwendung kommt. Hier eignen sich zur Anwendung beson­ ders Kolbenmaschinen. Der intrinsische, fortlaufend gemessene Parameter ist dabei vorzugsweise die Diffe­ renz des druckseitigen und saugseitigen Mediendrucks. Als Antrieb der Pumpe kommt bevorzugt ein Elektromotor in Frage. Dort kann die aufgenommene Leistung in einfa­ cher Weise durch Messung der elektrischen Leistung ermittelt werden. Im Kalibrierschritt erfolgt zunächst die Bestimmung des Wirkungsgrades entweder des Gesamtsy­ stems oder der aus Motor einerseits und Pumpe anderer­ seits bestehenden Einzelkomponenten. Bevorzugt erfolgt aber die Wirkungsgradmessung des Gesamtsystems. Im Kalibrierschritt wird der extrinsische Parameter entwe­ der direkt oder indirekt gemessen. Die indirekte Mes­ sung des Volumendurchflusses erfolgt vorzugsweise durch eine hochgenaue Temperaturmessung. Aus bekannten physi­ kalischen Beziehungen kann dann in Kenntnis der spezifi­ schen Wärmekonstanten des geförderten Mediums, bspw. Wasser, der Wirkungsgrad ermittelt werden. Der Einfach­ heit halber wird im folgenden nur der sogenannte innere Wirkungsgrad der Pumpe erläutert. Der mechanische, sogenannte äußere Wirkungsgrad ist zwar klein im Ver­ hältnis zur aufgenommenen Leistung, darf aber ange­ sichts der geforderten Genauigkeit nicht vernachlässigt werden. Aus der Wirkungsgradkennlinie kann dann die Drosselkurve und die Leistungskennlinie ermittelt wer­ den. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist zwei Meßelemente auf. Das eine Meßelement dient zur Bestimmung des intrinsischen Para­ meters oder, wenn es sich bspw. um eine Druckdifferenz handelt, der beiden intrinsischen Parameter. Das zwei­ te Meßelement dient zur Bestimmung der aufgenommenen/ab­ gegebenen elektrischen Leistung. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist ferner zwei Speicher auf. In dem einen Speicher wird die Kennlinie des intrinsischen Parameters gegenüber dem extrinsischen Parameter in Form einer Vielzahl von Wertepaaren um den Betriebspunkt herum gespeichert. Im zweiten Speicher wird die Kennlinie der aufgenommenen/abgegebenen Lei­ stung gegenüber dem extrinsischen Leistungsparameter ebenfalls in Form von Wertepaaren im Bereich des Be­ triebspunktes gespeichert. Die erfindungsgemäße Vor­ richtung weist ferner ein Ausgabe- und Rechenwerk auf zur Bestimmung und Ausgabe des ermittelten Leistungspa­ rameters. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Vorrich­ tung eine Komparatorstufe auf. In dieser Stufe wird die Leistungscharakteristik durch Vergleich der fortwäh­ rend gemessenen Leistungsaufnahme mit den intrinsischen Parametern überwacht. In einer bevorzugten Weiterbil­ dung der Erfindung besitzt die Vorrichtung ein weite­ res, temporär verwendbares Meßelement zur Bestimmung der weiteren intrinsischen Größe im Kalibrierschritt. Die Vorrichtung braucht dieses weitere Meßelement nur für den Kalibrierschritt aufzuweisen. Das Verfahren ist nicht nur an einer Pumpe, bspw. einer Kreiselpumpe, anwendbar. Ebenso kann mit dieser Vorrichtung ein extrinsischer Leistungsparameter und die Leistungscha­ rakteristik einer Turbine überwacht werden. Es ist ebenfalls vorstellbar, mittels des Verfahrens einen extrinsischen Leistungsparameter gleichzeitig mit der Leistungscharakteristik von anderen energieumwandelnden Vorrichtungen zu überwachen. In Frage kommen hier bspw. Wärmekraftmaschinen, Otto- oder Dieselmotoren oder dergleichen. Es wird als Vorteil der Erfindung angese­ hen, daß mit dem Verfahren bzw. mit der Vorrichtung mit einfachen Mitteln einfach zu bestimmende Parameter ermittelt werden, um fortlaufend betriebszustandabhängi­ ge Parameter, nämlich einen extrinsischen Parameter und gleichzeitig die Leistungscharakteristik zu überwachen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zei­ gen:
Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer Pumpe, insbe­ sondere Kreiselpumpe, mit elektrischem Antrieb,
Fig. 2 schematisch die Darstellung des Wirkungsgrades eines Elektromotors,
Fig. 3 schematisch die Darstellung eines Wirkungsgra­ des einer Pumpe,
Fig. 4 schematisch die Darstellung der Drosselkurve einer Pumpe,
Fig. 5 schematisch die Darstellung der Leistungskurve einer Pumpe,
Fig. 6 schematisch die Darstellung einer Kennlinie Förderhöhe gegen aufgenommene Leistung einer Pumpe und
Fig. 7 die schematische Darstellung einer erfindungs­ gemäßen Vorrichtung.
Bei Pumpen wird die Leistung der Pumpe durch das Pro­ dukt Förderhöhe (Druckdifferenz) und Fördermenge (Volu­ men- oder Massendurchfluß) bestimmt. Der Quotient zwischen Ausgangsleistung und aufgewandter Leistung (Eingangsleistung) definiert den Wirkungsgrad (Eta) nachfolgender Beziehung:
Pout = H·Q = Eta·Pin (1)
Die Differenz zwischen Ausgangsleistung (Pout) und aufgewandter Leistung (Pin) sind die Verlustleistun­ gen. Bei einer Pumpe sind die Verlustleistungen im wesentlichen thermische Verluste, die ein geringfügiges Aufheizen des gepumpten Mediums, bspw. Wasser oder einer anderen Flüssigkeit, bewirken. Durch Messen der Temperaturdifferenz zwischen Druckseite und Saugseite kann in Kenntnis der spezifischen Wärmekapazität die Verlustleistung bestimmt werden, da bei nachfolgend wiedergegebener Formel die Durchflußmenge Q herauskürz­ bar ist:
Ausgehend von diesen theoretischen Überlegungen kann somit durch Messung sowohl der druckseitigen Temperatur als auch des druckseitigen Mediendruckes und des saug­ seitigen Druckes sowie der saugseitigen Medientempera­ tur die Wirkungsgradkennlinie (Fig. 3) ermittelt wer­ den, wobei die aufgenommene Leistung die Ausgangslei­ stung des Motors ist. Der Motor selbst hat eine Kennli­ nie, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist.
Erfindungsgemäß wird bevorzugt die Wirkungsgradkennli­ nie des aus Motor und Pumpe bestehenden Gesamtsystemes ermittelt. Der Motor 1 ist über eine Kupplung 2 mit einer Pumpe 3 verbunden. Saugseitig weist die Pumpe 3 einen Drucksensor 5 und einen hoch auflösenden Tempera­ tursensor 5′ auf. Druckseitig weist die Pumpe 3 einen Drucksensor 4 und einen hoch auflösenden Temperatursen­ sor 4′ auf. Der Motor 1 ist ein Elektromotor. Über Messung der aufgenommenen Leistung mittels eines Span­ nungs-/Strom-Meßgerätes 6 kann die Eingangsleistung (Pin) des Systems ermittelt werden.
Um den Betriebspunkt der Pumpe herum werden eine Viel­ zahl von Messungen durchgeführt. Sie sind in Fig. 3 durch Kreise dargestellt. Bei unterschiedlichen Drosse­ lungen der Pumpe können eine Vielzahl von Druckwerten und Temperaturwerten ermittelt werden. Durch die oben angegebene Gleichung 2 ist dadurch ein funktioneller Zusammenhang des Wirkungsgrades gegenüber der Förderhö­ he/Druckdifferenz (H) ermittelt. Aus diesem funktionel­ len Zusammenhang Eta (H) kann gemäß nachfolgender Bezie­ hung die Drosselkurve (Förderhöhenkurve) Fig. 4 ermit­ telt werden:
Wie man der Gleichung 3 entnimmt, kann ebenso die Lei­ stungskennlinie (aufgenommene Leistung gegenüber Durch­ flußmenge, Fig. 5) ermittelt werden. Die Größe H (För­ derhöhe) ist über die Dichte des Mediums und die Gravi­ tationskonstante proportional zur Druckdifferenz.
Diese Kennlinien (Fig. 4 und 5) werden in der bspw. als elektronische Datenverarbeitung, Personalcomputer oder dergleichen ausgebildeten erfindungsgemäßen Vorrichtung in Speichern abgespeichert.
Während des Betriebes der Pumpe wird mittels des Meßele­ mentes 6 fortlaufend die aufgenommene Leistung Pin (P′) aufgenommen und fortlaufend die Druckdifferenz H′ ermit­ telt, indem durch die Drucksensoren 4, 5 fortlaufend die Mediendrücke druckseitig und saugseitig der Pumpe bestimmt werden. Die von den Sensoren 4, 5, 6 aufgenom­ menen Werte werden einer Rechenvorrichtung 7 zuge­ führt. Die Rechenvorrichtung 7 ermittelt anhand der abgespeicherten Beziehungen gemäß Fig. 4 bzw. Fig. 5 jeweils einen Volumendurchflußwert Q1, Q2. Der Volumen­ durchflußwert Q1 wird aus der ermittelten Förderhöhe H′ anhand der zugeordneten Kennlinie ermittelt. Der Durch­ flußwert Q2 wird anhand der aufgenommenen Leistung P′ und der zugeordneten Kennlinie ermittelt. Auf einer Anzeigevorrichtung 9 kann jeder dieser Werte Q1, Q2, einer dieser Werte oder der Mittelwert dieser Werte dargestellt werden. Die in der Fig. 7 schematisch dargestellte Vorrichtung weist darüber hinaus einen Speicher 8 auf, in welchen die Kennlinien in Form von Tabellen abgelegt sind. Zusätzlich ist das Rechenwerk 7 temporär, nämlich während des Kalibrierungsschrittes mit Meßelementen 4′, 5′ verbunden. Bei den Sensoren 4′, 5′ handelt es sich im Ausführungsbeispiel um hoch genaue Temperaturmeßfühler, die im Kalibrierschritt zur Verringerung von Fehlern untereinander ausgetauscht werden können, so daß zu jedem Betriebspunkt zwei Mes­ sungen mit ausgetauschten Sensoren vorgenommen werden.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 7 weist eine Komparatorstufe 10 auf. In dieser Komparatorstufe können die ermittel­ ten Durchflußwerte Q1 und Q2 in Differenz zueinander gesetzt werden.
Delta Q = Q1 - Q2 (4)
Diese Differenz wird in der Komparatorstufe 10 fortlau­ fend überwacht. Überschreitet der Absolutwert dieser Differenz einen bestimmten vorgegebenen Wert, so wird ein Signal abgegeben, daß sich die Leistungscharakteri­ stik der Pumpe in untolerabeler Weise geändert hat. Aus dem Vorzeichen der Differenz ist zudem ermittelbar, welche Ursachen die Änderung der Leistungscharakteri­ stik haben kann. Ist die über den Druck ermittelte Fördermenge größer, als die über die Leistung ermittel­ te Fördermenge, so deutet dies auf eine vergrößerte Spaltbildung des Rotors gegenüber dem Stator hin. Ein umgekehrtes Vorzeichen deutet auf eine Verschmutzung bzw. Lagerreibung hin.
Nach einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispieles ist ferner vorgesehen, daß nicht nur in einem Kalibrierungs­ schritt individuell die beiden Kennlinien gemäß den Fig. 4 und 5 aufgenommen werden und in einem Speicher 8 abgespeichert werden. Es ist ferner möglich, eine individuelle Kennlinie aufzunehmen, die die Förderhöhe (H) gegenüber der aufgenommenen Leistung (P) dar­ stellt. Eine derartige Kennlinie ist in der Fig. 6 schematisch dargestellt. Während des Betriebes werden fortlaufend die Druckdifferenz H′ und die Leistungsauf­ nahme P′ gemessen. Liegt der zu H′, P′ korrespondieren­ de Punkt innerhalb des in der Fig. 6 gestrichelt darge­ stellten Toleranzbereiches um die Kennlinie H/P, so liegt der ermittelte Durchflußwert innerhalb einer tolerierbaren Fehlergrenze und hat sich die Leistungs­ charakteristik der Gesamtvorrichtung nicht untolerier­ bar geändert. Liegt der Punkt (H′, P′) außerhalb des in Fig. 6 gestrichelt dargestellten Toleranzbereiches, so liegt der ermittelte Durchflußwert außerhalb der Fehlertoleranz und hat sich die Leistungscharakteristik untolerierbar geändert. Die Vorrichtung kann in einem derartigen Fall ein Signal abgeben, damit eine individu­ elle Überprüfung des Systemes stattfinden kann.
In der Fig. 1 ist strichpunktiert ein Gehäuse G einge­ zeichnet, welches mit strichpunktiert angedeuteten Sensorleitungen mit den Sensoren 4, 5, 6 verbunden ist. In dem Gehäuse G befindet sich bspw. eine elektro­ nische Datenverarbeitungseinrichtung mit einer Schnitt­ stelle, die die Auslösung der Sensorwerte der Drucksen­ soren 4, 5 bzw. des Leistungsaufnehmers 6 erlaubt. In dem Gehäuse können ferner die besagten Speicher 8, das Rechenwerk 7, die Anzeigevorrichtung 9 und die Kompara­ torstufe 10 vorgesehen sein.
Wird von der Vorrichtung in der vorbeschriebenen Weise ein Fehler detektiert, so kann ferner vorgesehen sein, daß die Meßgrößen oder die ermittelten Größen im zeitli­ chen Verlauf für eine bestimmte, in die Vergangenheit zurückdauernde Zeit in Form einer Kurve darstellbar sind. Hierzu können ergänzende Speicher vorgesehen sein, die die Meßwerte bzw. ermittelten Werte spei­ chern. Aus dem zeitlichen Verlauf der Meßsignale bzw. der ermittelten Signale kann dann auf eventuelle Fehler­ ursachen geschlossen werden.
Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori­ tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt­ lich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims (11)

1. Verfahren zum Bestimmen eines extrinsischen Lei­ stungsparameters einer energieumwandelnden Vorrichtung, insbesondere den Volumen- oder Massendurchfluß durch eine motorangetriebene Pumpe, bspw. Kreiselpumpe, oder durch eine Turbine, bei welchem Verfahren fortlaufend ein betriebszustandabhängiger Parameter ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter eine intrinsische Größe, bspw. ein Druck, eine Druckdiffe­ renz, eine Temperatur oder eine Temperaturdifferenz ist und daß aus dem Wert dieser Größe und/oder aus dem Wert der aufgenommenen bzw. abgegebenen Leistung anhand einer dieser Größe bzw. der Leistung zugeordneten Bezie­ hung bzw. Kennlinie der Vorrichtung der Wert des Lei­ stungsparameters bestimmt wird und daß durch In-Bezie­ hung-Setzen der Werte, der Größe und der Leistung die Leistungscharakteristik der Vorrichtung überwacht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch einen Kalibrierungsschritt, in welchem durch Messen der intrinsischen Größe und der aufgenommenen bzw. abgegebenen Leistung und einer weite­ ren Größe in einer Vielzahl von Betriebszuständen die Beziehungen, bspw. die Kennlinien, der Vorrichtung ermittelt werden.
3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die weitere Größe eine intrinsische Größe, insbesondere ein Druck oder eine Temperatur ist.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Überwachung der Leistungscharakteri­ stik der Vorrichtung im Kalibrierschritt eine Bezie­ hung, bspw. Kennlinie, der aufgenommenen Leistung gegen­ über der intrinsischen Größe ermittelt wird und im Betrieb die Abweichung des gemessenen Wertepaares von der Beziehung, bspw. Kennlinie, überwacht wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Überwachung der Leistungscharakteri­ stik der Vorrichtung im Betrieb die Differenz aus dem anhand des Wertes der intrinsischen Größe und dem an­ hand des Wertes der aufgenommenen bzw. abgegebenen Leistung bestimmten Wertes des Leistungsparameters überwacht wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung eine Pumpe, bspw. Kreisel­ pumpe, ist und daß der intrinsische Parameter die Diffe­ renz des druckseitigen und saugseitigen Druckes des geförderten Mediums ist.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die aufgenommene Leistung durch Messen der elektrischen Leistung eines die Pumpe antreibenden Elektromotors ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Kalibrierschritt der Wirkungsgrad des Motors und der Pumpe einzeln oder des aus Motor und Pumpe bestehenden Gesamtsystems ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Kalibrierschritt aus dem Wirkungsgrad des Gesamtsystems durch direktes oder indirektes Messen des Leistungsparameters bspw. Volumen- oder Massendurch­ flusses die Beziehungen bspw. Kennlinien ermittelt werden und als Wertepaare abgespeichert werden.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Kalibrierschritt der Volumen- oder Massendurchfluß durch hochgenaue Messung der Tempera­ turdifferenz des Mediums zwischen Druck- und Saugseite erfolgt.
11. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Bestimmung eines extrinsischen Leistungsparameters, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Meßelemente (4, 5, 6) zur Bestimmung eines intrinsischen Parameters und der aufgenommenen bzw. abgegebenen Leistung, durch zwei Speicher (8), jeweils zum Abspeichern von im Kali­ brierschritt ermittelten Wertepaaren, bestehend aus der dem Wert der intrinsischen Größe bzw. der aufgenommenen oder abgegebenen Leistung einerseits und dem jeweils zugehörigen Wert des extrinsischen Leistungsparameters, durch ein Ausgabe- und Rechenwerk (7, 9) zur Bestimmung und Ausgabe des ermittelten Leistungsparameters und durch eine Komparatorstufe (10) zur Überwachung der Leistungscharakteristik.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100348863C (zh) * 2005-08-04 2007-11-14 上海交通大学 利用管路特性曲线测量泵特性曲线的方法
EP2039939A1 (de) * 2007-09-20 2009-03-25 Grundfos Management A/S Verfahren zur Überwachung einer Energieumwandlungseinrichtung
WO2010133425A1 (de) 2009-05-20 2010-11-25 Ksb Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur betriebspunktbestimmung einer arbeitsmaschine
US7945411B2 (en) 2006-03-08 2011-05-17 Itt Manufacturing Enterprises, Inc Method for determining pump flow without the use of traditional sensors
DE102007009302B4 (de) * 2006-03-08 2012-04-05 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Verfahren zum Bestimmen des Pumpendurchflusses ohne den Einsatz traditioneller Sensoren
WO2014089693A1 (en) 2012-12-12 2014-06-19 S. A. Armstrong Limited Co-ordinated sensorless control system
CN107313970A (zh) * 2017-08-07 2017-11-03 哈尔滨电气动力装备有限公司 反应堆冷却剂泵叶轮完整性分析新方法
CN113757132A (zh) * 2016-12-30 2021-12-07 格兰富控股联合股份公司 用于运行电子控制的泵机组的方法

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100348863C (zh) * 2005-08-04 2007-11-14 上海交通大学 利用管路特性曲线测量泵特性曲线的方法
US7945411B2 (en) 2006-03-08 2011-05-17 Itt Manufacturing Enterprises, Inc Method for determining pump flow without the use of traditional sensors
DE102007009302B4 (de) * 2006-03-08 2012-04-05 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Verfahren zum Bestimmen des Pumpendurchflusses ohne den Einsatz traditioneller Sensoren
EP2039939A1 (de) * 2007-09-20 2009-03-25 Grundfos Management A/S Verfahren zur Überwachung einer Energieumwandlungseinrichtung
WO2009039934A1 (de) * 2007-09-20 2009-04-02 Grundfos Management A/S Verfahren zur überwachung einer energieumwandlungseinrichtung
CN102439318B (zh) * 2009-05-20 2015-10-21 Ksb股份公司 用于确定做功机械的工作点的方法和装置
WO2010133425A1 (de) 2009-05-20 2010-11-25 Ksb Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur betriebspunktbestimmung einer arbeitsmaschine
CN102439318A (zh) * 2009-05-20 2012-05-02 Ksb股份公司 用于确定做功机械的工作点的方法和装置
US8763464B2 (en) 2009-05-20 2014-07-01 Ksb Aktiengesellschaft Method and apparatus for determining an operating point of a work machine
RU2536656C2 (ru) * 2009-05-20 2014-12-27 КСБ Акциенгезельшафт Способ и устройство для определения рабочей точки рабочей машины
US9823627B2 (en) 2012-12-12 2017-11-21 S.A. Armstrong Limited Self learning control system and method for optimizing a consumable input variable
US11740595B2 (en) 2012-12-12 2023-08-29 S.A. Armstrong Limited Co-ordinated sensorless control system
WO2014089693A1 (en) 2012-12-12 2014-06-19 S. A. Armstrong Limited Co-ordinated sensorless control system
US9829868B2 (en) 2012-12-12 2017-11-28 S.A. Armstrong Limited Co-ordinated sensorless control system
US10429802B2 (en) 2012-12-12 2019-10-01 S.A. Armstrong Limited Self learning control system and method for optimizing a consumable input variable
US10466660B2 (en) 2012-12-12 2019-11-05 S.A. Armstrong Limited Co-ordinated sensorless control system
US10948882B2 (en) 2012-12-12 2021-03-16 S.A. Armstrong Limited Self learning control system and method for optimizing a consumable input variable
US11009838B2 (en) 2012-12-12 2021-05-18 S.A. Armstrong Limited Co-ordinated sensorless control system
EP3869282A1 (de) 2012-12-12 2021-08-25 S. A. Armstrong Limited Selbstlernendes steuerungssystem und verfahren zur optimierung einer betriebsstoffeingabevariable
US11960252B2 (en) 2012-12-12 2024-04-16 S.A. Armstrong Limited Co-ordinated sensorless control system
US11531309B2 (en) 2012-12-12 2022-12-20 S.A. Armstrong Limited Self learning control system and method for optimizing a consumable input variable
US11550271B2 (en) 2012-12-12 2023-01-10 S.A. Armstrong Limited Co-ordinated sensorless control system
US11740594B2 (en) 2012-12-12 2023-08-29 S.A. Armstrong Limited Self learning control system and method for optimizing a consumable input variable
US11953864B2 (en) 2012-12-12 2024-04-09 S.A. Armstrong Limited Self learning control system and method for optimizing a consumable input variable
US11933307B2 (en) 2016-12-30 2024-03-19 Grundfos Holding A/S Method for operating an electronically controlled pump assembly
CN113757132A (zh) * 2016-12-30 2021-12-07 格兰富控股联合股份公司 用于运行电子控制的泵机组的方法
CN107313970A (zh) * 2017-08-07 2017-11-03 哈尔滨电气动力装备有限公司 反应堆冷却剂泵叶轮完整性分析新方法

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