DE19931227A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Differenzdruckmeßsystems - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Differenzdruckmeßsystems

Info

Publication number
DE19931227A1
DE19931227A1 DE1999131227 DE19931227A DE19931227A1 DE 19931227 A1 DE19931227 A1 DE 19931227A1 DE 1999131227 DE1999131227 DE 1999131227 DE 19931227 A DE19931227 A DE 19931227A DE 19931227 A1 DE19931227 A1 DE 19931227A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
air
test
air pressure
values
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1999131227
Other languages
English (en)
Other versions
DE19931227C2 (de
Inventor
Klaus Eimer
Dieter Patzig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tepcon Engineering Gesellschaft GmbH
Original Assignee
Tepcon Engineering Gesellschaft GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tepcon Engineering Gesellschaft GmbH filed Critical Tepcon Engineering Gesellschaft GmbH
Priority to DE1999131227 priority Critical patent/DE19931227C2/de
Publication of DE19931227A1 publication Critical patent/DE19931227A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19931227C2 publication Critical patent/DE19931227C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L27/00Testing or calibrating of apparatus for measuring fluid pressure
    • G01L27/002Calibrating, i.e. establishing true relation between transducer output value and value to be measured, zeroing, linearising or span error determination
    • G01L27/005Apparatus for calibrating pressure sensors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Bei Differenzdruckmeßsystemen mit zwei Drucksensoren (6a, 6b) zur Messung von zwei Überdrücken eine Fluids (4) gegenüber der umgebenden Luft (5) und elektronischer Ermittlung des Differenzdruckes sind diese zwar unempfindlich gegen schädliche Einflüsse des Fluids, verlangen jedoch zur Prüfung der Funktionsfähigkeit "on-line" aufwendige Vorrichtungen. DOLLAR A Im Rahmen der Erfindung werden die im normalen Betrieb mit dem Druck der umgebenden Luft (5) beaufschlagten Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) der Drucksensoren (6a, 6b) zur Prüfung und Rekalibrierung mittels Luftdruckerzeuger (17a, 17b) mit einem Prüfdruck beaufschlagt und das entsprechende Meßsignal zur Prüfung und Rekalibrierung ausgewertet. DOLLAR A Die Erfindung ist bevorzugt bei allen Differenzdruckmeßsystemen mit kritischen Fluiden (4), geringem Differenzdruck bei hohem Systemdruck und bei erforderlicher Funktionsprüfung ohne Betriebsunterbrechung einsetzbar.

Description

Verfahren zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Differenzdruckmeßsystems zur Über­ wachung des Betriebszustandes einer von einem Fluid durchflossenen Konditioniervor­ richtung, nämlich einer Vorrichtung oder Anlage, die ein Fluid von mechanischen oder chemischen Verunreinigungen reinigt oder feste Körper oder gelöste Inhaltsstoffe abschei­ det oder die Temperatur oder den Aggregatzustand des Fluids ändert, mit jeweils einem stromaufwärts und stromabwärts der Konditioniervorrichtung anordneten Drucksensor zur Messung des jeweiligen Überdrucks des Fluids gegenüber der umgebenden Luft, wobei das Meßelement jedes der beiden Drucksensoren einerseits eine mit dem Fluid verbundene Fluiddruckmeßfläche zur Beaufschlagung mit dem Druck des Fluids und andererseits eine mit der umgebenden Luft verbundene Luftdruckmeßfläche zur Beaufschlagung mit dem Druck der umgebenden Luft besitzt, und mit einem mit den Drucksensoren über Signal­ leitungen verbundenen Auswertegerät zum Empfang der von den Drucksensoren ermittelten die Fluiddrücke kennzeichnenden Anlagenmeßwerte und zur Anzeige und/oder Prüfung und/oder Übertragung des von der Differenz der beiden Überdrücke bestimmten Differenz­ druckes.
Anlagen dieser Art sind seit langem bekannt. Differenzdruckmeßsysteme nach dem Stand der Technik werden z. B. zur Überwachung von Filtern für Flüssigkeiten und Gase zur Ab­ scheidung unerwünschter Inhaltsstoffe eingesetzt, zur Überwachung der Verschmutzung von Wärmeaustauschern oder zur Überwachung des Verschmutzungszustandes von Sieb­ einrichtungen zur Abscheidung von Reinigungskörpern von Rohrreinigungsanlagen im Kühlsystem von Kraftwerken. Bei sauberen Fluiden, wie z. B. Druckluft in Kompressor­ anlagen, stellt die Differenzdruckmessung kein schwieriges technisches Problem dar, da eine Verschmutzung der Differenzdrucksensoren selbst praktisch nicht auftritt. Anders ist die Situation z. B. bei der Überwachung von mit Oberflächenwasser durchflossenen Kühl­ anlagen, da das Kühlwasser nicht nur Grobstoffe der unterschiedlichsten Art mit sich führt, wie Algen, Blätter und Seegras, sondern auch die Ablagerung feiner Schlammpartikel und das Wachstum von Muscheln und anderer Meeresbewohner in den Anlagen begünstigt. Auch in Anlagen zur Behandlung von Lebensmitteln beispielsweise stellt die Differenz­ druckmessung ein besonderes Problem dar, wenn das die Konditioniervorrichtung durch­ strömende Fluid zu Ausfällungen oder Anlagerungen neigt.
Zur Messung des Druckes des Fluids sind die Druckaufnehmern sind in der Regel als Über­ druckaufnehmer aufgebaut mit einem Meßelement, das eine dem Fluid zugewandte robuste, zur Messung des Druckes des Fluids genutzte Fluiddruckmeßfläche und eine empfindliche, mit der umgebenden Luft verbundene Luftdruckmeßfläche besitzt, an der die elektrischen Elemente und Anschlüsse angebracht sind. Zur Messung des Differenzdruckes an einem Fluid werden entweder beide Seiten, also auch die empfindliche Meßfläche mit dem Fluid beaufschlagt, was bei den o. g. kritischen Anwendungsfällen unweigerlich zu Problemen führt, oder die empfindliche Seite wird mit einer Druckübertragungsflüssigkeit beaufschlagt, die ihrerseits über eine Trennmebran den Fluiddruck empfängt. Im letzteren Fall muß das Fluid über eine Meßleitung an den Druckaufnehmer herangeführt werden, was zur Verhin­ derung von Verschmutzungsproblemen z. B. die in der deutschen Patentschrift DE 34 47 201 beschriebenen Aufwendungen zur Reinigung der Meßleitung erforderlich macht, oder die Trennmembran wird - wie auch die oben beschriebene Fluiddruckmeßfläche - direkt in die Wandungen der Konditioniervorrichtung eingebaut, was ebenfalls erhebliche apparative Aufwendungen zur Folge hat.
Die technisch einfache Möglichkeit, zwei einfache Überdruckaufnehmer in die Wandungen der Konditioniervorrichtung einzusetzen, damit zwei Fluiddrücke - jeweils als Überdruck des Fluids zur umgebenden Luft - zu messen und den Differenzdruck als Differenz der elektrischen Signale der beiden Druckaufnehmer zu ermitteln, war früher nur bei geringen Fluiddrücken möglich. Wenn der am Fluid zu messende Differenzdruck beispielsweise nur 100 mbar beträgt bei einem Betriebsdruck der Konditioniervorrichtung von 10 bar, dann ist der Einsatz von Druckaufnehmern mit einer Meßgenauigkeit von z. B. 1% nicht sinnvoll, da die Meßgenauigkeit ja nicht besser als 1% von 10 bar = 100 mbar und damit unzureichend ist.
In letzter Zeit wurde die Meßgenauigkeit von Druckaufnehmern ganz beträchtlich ver­ bessert, so daß selbst kostengünstige Aufnehmer eine Meßgenauigkeit von besser als 0,1% erreichen. Diese Entwicklung wird in dem Fachaufsatz "Differenzdruck messen mit zwei Absolutdrucksensoren" von H. W. Keller in der Zeitschrift "SENSOR report", Ausgabe 2/1999, Seite 17 beschrieben, wie auch die Möglichkeit, bei dieser hohen Meßgenauigkeit den Differenzdruck elektronisch aus den Signalen zweier o. g. Überdruckaufnehmer zu er­ mitteln. Bei dem obigen Zahlenbeispiel ergibt 0,1% eine Meßgenauigkeit von 10 mbar, liegt also schon im Bereich der Aufgabenstellung.
Bei kritischen Anwendungen, wie z. B. bei der Differenzdrucküberwachung bei Anlagen in der Kraftwerkstechnik, ist es üblich, die Funktionsfähigkeit der Differenzdruckaufnehmer in regelmäßigen Abständen ohne Betriebsunterbrechung "on-line" und automatisch zu prüfen.
Prüfungen dieser Art sind in der deutschen Patentschrift DE 34 47 201 beschrieben. Die automatische "on-line" Prüfung von zur Differenzdruckmessung eingesetzten Überdruck­ aufnehmern der im o. g. Fachaufsatz von H. W. Keller beschriebenen Art ist sehr aufwendig, da die Druckaufnehmer zu diesem Zweck vom Fluiddruck isoliert und mit einem Prüf-Diffe­ renzdruck beaufschlagt werden müssen. Auch wäre eine möglichst automatische Nach­ kalibrierung der zur Differenzdruckbestimmung genutzten Überdruckaufnehmer sehr hilf­ reich, da selbst bei der heute erreichten hohen Meßgenauigkeit die Langzeitstabilität der Sensoren für viele Anwendungsfälle noch unzureichend ist. Daher ist der Einsatz von zwei einfachen Überdruckaufnehmer, die in die Wandungen der Konditioniervorrichtung einge­ setzt werden und zwei Fluiddrücke - jeweils als Überdruck des Fluids zur umgebenden Luft - messen und den Differenzdruck als Differenz der elektrischen Signale der beiden Druck­ aufnehmer bestimmbar machen, trotz ihrer Vorteile hinsichtlich Meßgenauigkeit, Ver­ schmutzungsunempfindlichkeit und Kostengünstigkeit bei Meßaufgaben mit kleinen Diffe­ renzdrücken und hohem Überdruck des Fluids gegenüber der umgebenden Luft nur mit hohem apparativen Aufwand möglich, wenn die Anwendung eine automatische Prüfling der Funktionsfähigkeit und Meßgenauigkeit ohne Betriebsunterbrechung "on-line" verlangt.
Ausgehend von diesem Stand der Differenzdruckmessung an Fluiden ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Differenz­ druckmeßsystems zur Überwachung des Betriebszustandes einer von einem Fluid durch­ flossenen Konditioniervorrichtung mit jeweils einem stromaufwärts und stromabwärts der Konditioniervorrichtung angeordneten Drucksensor zur Messung des jeweiligen Überdrucks (Pa, Pb) des Fluids gegenüber der umgebenden Luft und daraus ermitteltem Differenzdruck (Pa-Pb, ΔP) zu schaffen, das ohne Betriebsunterbrechung sehr einfach und sicher funk­ tioniert. Auch die Schaffung einer einfach aufgebauten und sicher funktionierenden Vor­ richtung Aufwand zur Durchführung des Verfahrens ohne großen apparativen ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ausgehend von dem eingangs beschriebenen Stand der Tech­ nik erfindungsgemäß vorgesehen, die Luftdruckmeßfläche jedes der beiden Drucksensoren mittels einer Luftdruckkammer gegenüber der umgebenden Luft isolierbar zu machen und die Luftdruckkammern mit Luftdruckleitungen und mindestens einem Luftdruckerzeuger wahlweise an den Druck der umgebenden Luft oder an einen Prüfdruck anzuschließen.
Im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die aktuellen, die Drücke (Pa, Pb, ΔP) des Fluids kennzeichnenden Anlagenmeßwerte (Ma, Mb, ΔM) der beiden an ihrer Luftdruckmeßfläche mit der umgebenden Luft verbundenen Drucksensoren im Auswertegerät gespeichert, durch Bezug des von den Drucksensoren übermittelten Dif­ ferenzwertes ΔM bzw. des aus den übermittelten Einzelmeßwerten (Ma, Mb) berechneten Differenzwertes (Ma-Mb) auf gespeicherte Sollwerte (ΔS1) Vergleichswerte (ΔV1) gebildet und, wenn diese ebenfalls gespeicherte Grenzwerte überschreiten, eine Signali­ sierung und/oder Alarmmeldung und/oder eine Korrektur unzulässiger Abweichungen aus­ gelöst. Dabei können die Vergleichswerte (ΔV1) als Quotienten aus Anlagenmeßwert (ΔM)/Soll­ wert (ΔS1) oder in einer anderen Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Differenzen aus Anlagenmeßwert (ΔM) - Sollwerte (ΔS1) ermittelt werden. Ein Sollwert kann beispielsweise der Differenzdruck sein, bei dem die Konditioniervorrichtung zu rei­ nigen ist, oder in einem anderen Fall der maximal zulässige Differenzdruck oder weitere, hier nicht aufgeführte Betriebswerte oder sonstige Bedingungen. In den genannten Fällen erfolgen bei Überschreitung der Grenzwerte entsprechende Signale oder Alarmmeldungen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt an Stelle der genannten Verfahrensschritte oder zusätzlich die Aufnahme und Speicherung der Anla­ genmeßwerte in einer besonderen Betriebsphase der Konditioniervorrichtung, in der die beiden Drucksensoren mit einer bekannten Druckdifferenz (Pa-Pb, ΔP) beaufschlagt sind, die ebenfalls als Sollwert (ΔS1) gespeichert ist. In diesem Fall kann der Vergleichswert (ΔV1) zur Korrektur zukünftiger Anlagenmeßwerte (Ma, Mb, ΔM) herangezogen werden, indem die im Auswertegerät gespeicherten Funktion zur Berechnung der Anlagenmeßwerte (Ma, Mb, ΔM) aus den elektrischen Signalen der Druckaufnehmer mit dem Vergleichswert (ΔV1) korrigiert wird. Dies wird an anderer Stelle erläutert. Im bisher beschriebenen ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens können mehrere Vergleichswerte (ΔV1) unab­ hängig voneinander ermittelt werden und zu mehreren voneinander unabhängigen Signalen und/oder Alarmmeldungen und/oder Korrekturen unzulässiger Abweichungen führen.
Im zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Luftdruckmeß­ flächen jedes der beiden Drucksensoren für kurze Zeit gleichzeitig oder nacheinander über ihre Luftdruckmeßkammern und über Luftdruckleitungen mit mindestens einem Luft­ druckerzeuger verbundenen, mit einem vom Luftdruckerzeuger erzeugten und betragsmäßig im Auswertegerät gespeicherten Prüfdruck (Ppa, Ppb, Pp, ΔPp) beaufschlagt und die dabei auftretenden Meßwerte als Prüfmeßwerte (Mpa, Mpb, ΔM) gemessen und gespeichert. Danach bestimmt das Auswertegerät die Meßwertdifferenz (Mpa-Ma, Mpb-Mb, ΔMp-ΔM) zwischen den gespeicherten Prüfmeßwerten und Anlagenmeßwerten und erzeugt durch Bezug der Meßwertdifferenz auf den Prüfdruck Vergleichswerte (V2a, V2b, ΔV2), die bei Überschreitung gespeicherter Grenzwerte zur Anzeige und/oder Signalisierung und/oder durch entsprechende Nachkalibrierung zur Korrektur unzulässiger Abweichungen zwischen der Meßwertdifferenz und dem Prüfdruck führen. Die Vergleichswerte (V2a, V2b, ΔV2) sind als Quotient Meßwertdifferenz/Prüfdruck oder in einer anderen Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch als Differenz aus Meßwertdifferenz und Prüfdruck ermittelbar. Die Vergleichswerte (V2a, V2b, ΔV2) sind ebenfalls zur Korrektur der im Auswertegerät gespeicherten Funktion zur Berechnung der Anlagenmeßwerte (Ma, Mb, ΔM) aus den elektrischen Signalen der Drucksensoren heranzuziehen, wobei in einer Aus­ bildungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Verwendung einer linearen Funktion deren Steigung zur Korrektur mit dem Reziprokwert des Vergleichswertes (V2a, V2b, ΔV2) multipliziert wird.
In einer anderen Ausbildungsform der Erfindung ist die Höhe des jeweiligen Prüfdrucks größer als ein im normalen Betrieb zu überwachender Differenzdruck (Pa-Pb, ΔP), wobei im normalen Betrieb ein Signal erfolgen soll, sobald der Differenzdruck einen Grenzwert überschreitet, wodurch beim erfindungsgemäßen Verfahren mit Hilfe des Prüfdrucks geprüft wird, ob die vorgesehene Signalisierung bei einer tatsächlichen Überschreitung des zu überwachenden Differenzdrucks im normalen Betrieb erfolgen würde. Erfindungsgemäß können mehrere Vergleichswerte (V2a, V2b, ΔV2) unabhängig voneinander ermittelt werden und zu mehreren unabhängigen Signalen, Alarmmeldungen oder Korrekturen unzu­ lässiger Abweichungen führen.
Im dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Luftdruckmeß­ flächen der beiden Druckaufnehmer zur Aufnahme weiterer Anlagenmeßwerte wieder mit der umgebenden Luft verbundenen und die erfindungsgemäße Vorrichtung aus dem Prüf- und Kalibriermodus wieder in den Normalmodus zur Überwachung des Betriebszustandes einer von einem Fluid durchflossenen Konditioniervorrichtung geschaltet.
Die Schritte können auch in einer anderen Reihenfolge stattfinden, z. B. zunächst der als zweiten Schritt beschriebene Verfahrensschritt und danach der erste. Auch können die Verfahrensschritte mehrfach ausgeführt werden, z. B. der als erster Schritt beschriebene Verfahrensschritt vor und hinter dem als zweiten Schritt beschriebene Verfahrensschritt, oder der als zweiter Schritt beschriebene Verfahrensschritt mehrmals hintereinander mit unterschiedlich hohen Prüfdrücken (Ppa, Ppb, Pp, ΔPp), wobei diese während ihrer lang­ samen Aufbringung auch durch mehrere Messungen kurz hintereinander gewonnen werden können. Dies alles ist ausdrücklich Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Der Prüfdruck (Ppa, Ppb, Pp) wird vom Druckerzeuger bevorzugt als Differenzdruck zum Druck der umgebenden Luft erzeugt. Dies ist jedoch erfindungsgemäß nicht ausschließlich notwendig; vielmehr kann der Prüfdruck auch ein Differenzdruck ΔPp zwischen den Luft­ druckmeßflächen der beiden Druckaufnehmer mit unbekanntem Niveau, also unbekanntem Mittelwert, oder eine Druckdifferenz gegenüber einem Druckspeicher sein, der einen anderen als den Druck der umgebenden Luft angenommen hat. Auch muß im ersten Schritt des Verfahrens nicht unbedingt der Druck der umgebenden Luft anliegen; möglich ist auch, daß die Luftdruckmeßflächen beider Druckaufnehmer von einem unbekannten Druck beauf­ schlagt werden, wenn er nur für beide derselbe ist. Dies sind jedoch gegenüber der bevorzugten Ausführungsform eher nicht zu bevorzugende Ausbildungen der Erfindungen, gehören jedoch in deren Schutzumfang.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient eine erfindungsgemäße Vor­ richtung, die ausgehend von dem eingangs beschriebenen Stand der Technik dadurch gekennzeichnet ist, daß die Luftdruckmeßfläche jedes der beiden Drucksensoren mittels einer Luftdruckkammer gegenüber der umgebenden Luft isolierbar ist und die Luftdruck­ kammern mit Luftdruckleitungen und mindestens einem Luftdruckerzeuger wahlweise an die umgebende Luft oder an einen Prüfdruck anschließbar sind.
In weiterer Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es vorteilhaft sein, die Luftdruckmeßflächen beider Druckaufnehmer gleichzeitig oder nacheinander mit dem Prüf­ druck erzeugt von einem einzigen Luftdruckerzeuger beaufschlagbar zu machen, oder jede der Luftdruckrneßflächen einzeln mit je einem Luftdruckerzeuger zu verbinden, oder die eine Luftdruckmeßfläche mit der Saugseite und die andere Luftdruckmeßfläche mit der Druckseite eines einzigen Luftdruckerzeugers zu verbinden und damit einen Differenzdruck als Prüfdruck zu erzeugen. Als Druckerzeuger kann z. B. ein elektromagnetisch betätigter Volumenverdränger (z. B. ein Zylinder mit Kolben) oder auch eine Pumpe (z. B. eine Mem­ branpumpe) eingesetzt werden. Bei Abstellen der Pumpe oder des elektromagnetischen Antriebes stellt sich in den Luftdruckleitungen automatisch wieder der Druck der umge­ benden Luft ein, wobei bestimmte Ausführungsformen der Luftdruckerzeuger dafür modifi­ ziert werden müssen - z. B. Membranpumpe mit nicht dichtschließenden Membrandich­ tungen - oder dies muß durch Einsatz mindestens eines Druckausgleichsventils und/oder mindestens eines 3-Wege-Ventils oder mindestens einer Druckausgleichsdrossel zur umge­ benden Luft oder anderer Ventile oder Einrichtungen erzwungen werden. Auch kann es vorteilhaft sein, mit einem einzigen Druckerzeuger die Luftdruckleitungen mit zusätzlichen den Luftzufluß begrenzenden und einen Luftabfluß freigebenden Drosseln auszurüsten, um z. B. an den beiden Luftdruckmeßflächen gleichzeitig zwei unterschiedliche Prüfdrücke er­ zeugbar zu machen. Mit zusätzlichen schaltbaren Ventilen ist mit einem einzigen Luft­ druckerzeuger nacheinander an beiden Luftdruckmeßflächen derselbe Prüfdruck erzeugbar. All dies ist ausdrücklich Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung, da es darum geht, mit einfachen Mitteln Prüfdrücke zur Prüfung der Funktionsfähigkeit des gesamten Differenzdruckmeßsystems sowie zur Prüfung und Kor­ rektur der Meßgenauigkeit der beiden Druckaufnehmer zu schaffen.
Die Verbindung der beiden Drucksensoren zum Auswertegerät kann über getrennte Signal­ leitungen erfolgen, womit die Anlagenmeßwerte und die Prüfmeßwerten für jeden der beiden Drucksensoren getrennt speicherbar und auswertbar werden, oder über eine gemein­ same Signalleitung, wozu die beiden Drucksensoren elektrisch zusammen geschaltet werden und einen gemeinsamen Anlagenmeßwert als Differenzwert und einen gemeinsamen Prüf­ meßwert speicherbar und auswertbar machen.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist das Auswertegerät ausgerüstet mit einem Daten­ speicher zur Speicherung der Anlagenmeßwerte, des Prüfdruckes, der Prüfmeßwerte, der Funktion zur Berechnung der Anlagenmeßwerte aus den elektrischen Signalen der Druck­ sensoren und anderer Daten; mit einem Prozessor zur Berechnung der Anlagenmeßwerte, der Meßwertdifferenzen zwischen den gespeicherten Prüfmeßwerten und Anlagenmeß­ werten sowie zur Ermittlung von Vergleichswerten und zur Prüfung, ob diese bestimmte Grenzwerte überschreiten, oder zur Ermittlung von Korrekturwerten zur Beseitigung unzulässiger Abweichungen bei zukünftigen Messungen; mit einem Anzeigeelement und/oder einem Übertragungselement zur Anzeige und/oder Fernübertragung der Meß­ werte und Alarmmeldungen im Normalmodus sowie des Prüfdruckes, der Prüfmeßwerte, der Signale und Alarmmeldungen im Prüf- und Kalibriermodus; mit einem Eingangselement, über das die übergeordnete Steuerung der Konditioniervorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung Signale übermitteln kann, wie z. B. die Information, daß eine besonderen Betriebsphase vorliegt, in der die beiden Drucksensoren mit einer bekannten Druckdifferenz beaufschlagt sind.
Der Prüfdruck ist bei entsprechender Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die Art der Erzeugung bekannt und kann im Auswertegerät gespeichert werden. Vorteilhaft ist es jedoch, den Prüfdruck durch mindestens einen zusätzlichen Drucksensor zu messen, der beiden Druckaufnehmern gemeinsam oder jedem getrennt zuzuordnen ist, und der als Niederdrucksensor für die Messung des Prüfdruckes als Druckdifferenz zwi­ schen Luftdruckmeßkammer und umgebender Luft oder als Differenzdrucksensor für die Messung des Prüfdruckes als Druckdifferenz zwischen den beiden Luftdruckmeßkammer eingesetzt wird. Besonders vorteilhaft und mit geringen Aufwendungen verbunden ist es, den oder die zusätzlichen Drucksensoren auf der Platine anzubringen und über dünne Schläuche mit den Luftdruckkammern zu verbinden.
Besonders vorteilhaft ist es, den Prüfdruck in einer Betriebsphase der Konditioniervorrich­ tung aufzubringen, in der die beiden Drucksensoren an ihrer Fluiddruckmeßfläche mit einer unbekannten Druckdifferenz beaufschlagt sind. Dies ist z. B. der Fall, wenn das überwachte Sieb geöffnet oder das überwachte Filter frisch gereinigt ist, und die Druckdifferenz einen Basiswert angenommen hat.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens beschreiben die nachgeordneten Ansprüche.
Ausführungsbeispiele der Erfindung und deren Umfeld werden anhand schematischer Zeich­ nungen und Grafiken näher erläutert, und zwar zeigen:
Fig. 1 ein Differenzdruckmeßsystem nach dem Stand der Technik an einer als Sieb ausgebildeten Konditioniervorrichtung als Schaltbild,
Fig. 2 Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Differenzdruckmeßsystems an einer als Sieb ausgebildeten Konditioniervorrichtung als Schaltbild,
Fig. 3 typische Kennlinien Anzeige (M) der Drucksensoren als Funktion des tatsächlichen Druckes (P) des Fluids für eine Vorrichtung nach Fig. 2 als Grafik,
Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Differenzdruckmeßsystems an einer als Sieb ausgebildeten Konditioniervorrichtung als Schaltbild,
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Differenzdruckmeßsystems an einer als Sieb ausgebildeten Konditioniervorrichtung als Schaltbild,
Fig. 6 typische Kennlinien Anzeige (ΔM) der Drucksensoren als Funktion des tatsächlichen Differenzdruckes (ΔP) des Fluids für eine Vorrichtung nach Fig. 5 als Grafik.
Fig. 1 zeigt schematisch und beispielhaft ein Differenzdruckmeßsystem zur Über­ wachung des Betriebszustandes einer von einem Fluid (4) durchflossenen Konditioniervor­ richtung (1), wie sie nach dem Stand der Technik aufgebaut und betrieben wird. Das als Strömungspfeil dargestellte Fluid (4) durchströmt die als Filter mit Filtereinsatz (3) in einem Gehäuse (2) im Schnitt dargestellte Konditioniervorrichtung (1) und soll von dieser von mechanischen oder chemischen Verunreinigungen befreit werden. Durch Anlagerung der nicht dargestellten Schmutzteile auf dem Filtereinsatz (3) steigt dessen Druckverlust an und macht bei Erreichen eines vorgegebenen Zustandes eine Reinigung des Filtereinsatzes (3) erforderlich. Die Ausbildung des Reinigungsmechanismus ist nicht beschrieben.
Zur Überwachung des Verschmutzungszustandes des Filtereinsatzes (3) dient ein Differenz­ druckmeßsystem, das aus jeweils einem stromaufwärts und stromabwärts der Konditionier­ vorrichtung (1) angeordneten, ebenfalls im Schnitt dargestellten Drucksensor (6a, 6b) zur Messung des jeweiligen Überdrucks des Fluids (4) gegenüber der umgebenden Luft (5) besteht. Das Meßelement (7a, 7b) jedes der beiden Drucksensoren (6a, 6b) ist einerseits mit einer mit dem Fluid (4) verbundenen Fluiddruckmeßfläche (8a, 8b) zur Erfassung des Druckes des Fluids (4) und andererseits mit einer mit der umgebenden Luft (5) verbun­ denen Luftdruckmeßfläche (9a, 9b) zur Erfassung des Druckes der umgebenden Luft (5) ausgestattet. Die Drucksensoren (6a, 6b) sind über Signalleitungen (14a, 14b) mit einem Auswertegerät (11) zum Empfang der Signale und zur Anzeige und Übertragung des aus der Differenz der beiden Überdrücke ermittelten Differenzdruckes verbunden.
Fig. 2 zeigt schematisch und beispielhaft ein mit einer Vorrichtung zur Prüfling und/oder Kalibrierung ausgestattetes erfindungsgemäßes Differenzdruckmeßsystem zur Überwachung des Betriebszustandes einer von einem Fluid (4) durchflossenen Kondi­ tioniervorrichtung (1). Das als Strömungspfeil dargestellte Fluid (4) durchströmt bei diesem Beispiel die ebenfalls als Filter mit Filtereinsatz (3) in einem Gehäuse (2) dargestellte Kon­ ditioniervorrichtung (1). Die Funktion der Konditioniervorrichtung (1) entspricht der in Fig. 1 beschriebenen.
Wie in Fig. 1 besteht das Differenzdruckmeßsystem aus jeweils einem stromaufwärts und stromabwärts der Konditioniervorrichtung (1) angeordneten Drucksensor (6a, 6b) zur Messung des jeweiligen Überdrucks des Fluids (4) gegenüber der umgebenden Luft (5). Die Meßelemente der beiden Drucksensoren (6a, 6b) haben wie in Fig. 1 eine mit dem Fluid (4) verbundene Fluiddruckmeßfläche (8a, 8b) zur Erfassung des Druckes des Fluids (4). Die Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) sind jedoch anders als in Fig. 1 durch Luftdruckkammern (18a, 18b) gegenüber der umgebenden Luft (5) isolierbar und über Luftdruckleitungen (19a, 19b) mit jeweils einem schematisch als Pumpe dargestellten Luftdruckerzeuger (17a, 17b) und einem auf der Platine (12) angeordneten Niederdrucksensor (20a, 20b) verbunden, wobei der Luftdruckerzeuger (17a, 17b) über die Luftansaugöffnung (22a, 22b) mit der umgebenden Luft (5) verbunden und über Steuerleitungen (21a, 21b) ein- und ausschaltbar ist.
Die Drucksensoren (6a, 6b) sind weiterhin über Signalleitungen (14a, 14b) mit einem Aus­ wertegerät (11) verbunden, und zwar mit einer dort angeordneten Platine (12), auf der ein Prozessor (13) und ein Datenspeicher (26) angeordnet sind. Die Platine (12) ist weiterhin mit einem Anzeigeelement (15) und einem Übertragungselement (16) zur Anzeige und Fernübertragung der Meßwerte und Auswertungen verbunden. Ein mit der Platine (12) ver­ bundenes Eingangselement (27) dient dazu, dem Auswertegerät (11) von der übergeord­ neten nicht dargestellten Steuerung der Konditioniervorrichtung (1) besondere Betriebs­ zustände zu melden. Diese besonderen Betriebszustände betreffen beispielsweise: Der Fil­ tereinsatz (3) ist gereinigt oder geöffnet, der Druck des Fluid (4) ist an beiden Fluiddruck­ meßfläche (8a, 8b) gleich oder hat in anderen Anwendungsfällen nur noch eine geringe und bekannte Differenz, die z. B. auf geodätische Höhenunterschiede oder den Strömungsverlust im sauberen Filtereinsatz (3) zurückzuführen ist. Die dem besonderen Betriebszustand zu­ gehörigen Druckbedingungen sind im Auswertegerät gespeichert. Das erfindungsgemäße Verfahren wird am Beispiel der Ausführung der Vorrichtung nach Fig. 2 nachfolgend mit Hilfe von Fig. 3 erläutert.
Fig. 3 zeigt beispielhaft typische gedachte Kennlinien der Drucksensoren (6a, 6b) eines Differenzdruckmeßsystems nach Fig. 2, wobei die Anzeige (M) der Drucksensoren (6a, 6b) in der Dimension bar als Funktion des jeweiligen Druckes des Fluids (4) über dem tatsächlichen Druck (P) des Fluids (ebenfalls in der Dimension bar) aufgetragen ist. Der in Fig. 3 dargestellte Zustand zeigt mit zur Darstellung übertriebenen Abweichungen die Situation während eines oben beschriebenen "besonderen Betriebszustandes", bei dem der Druck (P) an beiden Drucksensoren (6a, 6b) den gleichen Wert annimmt. Bei korrekter Kalibrierung und ideal linearem Verlauf müßten beide Kennlinien übereinander liegend das Achsenkreuz im Schnittpunkt der Achsen Anzeige (M) = 0 und Druck (P) = 0 schneiden. In dem dargestellten Beispiel hat die gedachte Kennlinie für den Drucksensor (6b) den idealen Verlauf mit einer dem Druck des Fluids (4) exakt entsprechenden Anzeige (Mb-Mpb0), wobei Mpb0 den Zustand mit Prüfdruck = 0 anzeigt, und für den Drucksensor (6a) eine vom Idealzustand abweichende Kennlinie, wie sie z. B. bei Alterung des Sensors auftreten kann.
Im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Anzeigen (Ma = Mpb0) und (Mb = Mpb0) der Drucksensoren (6a, 6b) aufgenommen, gespeichert, der Differenzwert (Ma-Mb) berechnet und mit einem gespeicherten Sollwerte (ΔS1) verglichen, wodurch sich in diesem Ausführungsbeispiel ein Vergleichswerte ΔV1 = (Ma-Mb)-ΔS1 = 0 ergeben müßte. Tatsächlich übersteigt im in Fig. 3 beispielhaft dargestellten Fall der Vergleichswert ΔV1 einen gespeicherten Grenzwert beträchtlich, die Prüfung des Differenzdruckmeß­ systems ergibt daher die Notwendigkeit einer weiter unten beschriebenen Korrektur durch Änderung der Kalibrierkurve.
Im zweiten Schritt wird über die Steuerleitung (21a) der Luftdruckerzeuger (17a) in Betrieb gesetzt, der über die Luftansaugöffnung (22a) umgebende Luft (5) ansaugt und unter Druck setzt, die Luftdruckmeßfläche (9a) des Drucksensors (6a) mit dem Prüfdruck (Ppa) beauf­ schlagt, der vom Niederdrucksensor (20a) gemessen wird und der dabei auftretende Meß­ werte als Prüfmeßwerten (Mpa) ebenfalls im Datenspeicher (26) abgelegt. Die Höhe des Prüfdruckes (Ppa, Ppb) sollte in der Größenordnung des maximalen Differenzdruckes der Konditioniervorrichtung (1) liegen. Dieser Wert ist mit einem kostengünstigen, z. B. auch auf der Platine angeordneten Niederdrucksensor (20a, 20b) ausreichend genau bestimmbar, da der Prüfdruck (Ppa, Ppb) in der Regel beträchtlich kleiner ist als der Druck des Fluids (4) und die Erzeugung und Messung des Prüfdruck (Ppa, Ppb) mit sauberer Luft und völlig unabhängig von Eigenschaften und Druck des Fluids (4) erfolgt.
Der Prozessor (13) ermittelt die Meßwertdifferenz (Mpa-Ma) und erzeugt durch Bezug auf den Prüfdruck (Ppa) einen Vergleichswert V2a = (Mpa-Ma)/Ppa, der in dem dargestellten Beispiel einen unzulässigen Wert << 1 annimmt und dadurch die Notwendigkeit einer Re­ kalibrierung aufzeigt. Anschließend wird über die Steuerleitung (21b) der Luftdruck­ erzeuger (17b) in Betrieb gesetzt und nach einer Vorgehensweise analog zur beschriebenen einen Vergleichswert V2b = (Mpb-Mb)/Ppb = 1 berechnet, was eine gute Meßgenauigkeit signalisiert.
Die weitere Vorgehensweise in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, die Steigung der Kennlinie des Drucksensors (6a) so zu korrigieren, daß zukünftig zur Berechnung der Anlagenmeßwerte Ma aus den elektrischen Signalen des Drucksensors (6a) die ermittelten Werte durch Division durch V2a korrigiert werden. Dies ergibt die punktiert dargestellte Kennlinie des Drucksensors (6a). Durch mathematisch eindeutige, hier jedoch nicht beschriebene Rechenvorgänge im Prozessor (13) wird zwischen den Drucksensoren (6a, 6b) basierend auf dem Vergleichswert ΔV1 eine Nullpunktverschiebung (NPV) ermit­ telt und die Kennlinie des Drucksensors (6a) um diesen Betrag in eine strichpunktiert darge­ stellte Lage verschoben, so daß sie zukünftig wieder mit der Kennlinie des Drucksensors (6b) übereinstimmt.
Mit den korrigierten Kennlinien ergibt sich ein nicht dargestellter Differenzwert (Ma-Mb), der in dem dargestellten Beispiel über einem als maximale Druckdifferenz der Konditionier­ vorrichtung (1) zulässigen Wert liegen soll. Damit kann die erfindungsgemäße Vorrichtung im Zusammenwirken mit der übergeordneten Steuerung prüfen, ob das entsprechende Alarmsignal durchgängig geschaltet würde, falls diese Druckdifferenz tatsächlich auftreten würde.
Fig. 4 zeigt beispielhaft und schematisch ein weiteres, bevorzugtes Ausführungs­ beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Funktion der Konditioniervorrichtung (1) entspricht der zu Fig. 1 beschriebenen. Wie in Fig. 2 besteht das Differenzdruckmeß­ system aus jeweils einem stromaufwärts und stromabwärts der Konditioniervorrichtung (1) angeordneten Drucksensor (6a, 6b) zur Messung des jeweiligen Überdrucks des Fluids (4) gegenüber der umgebenden Luft (5). Die beiden in einem Sensorgehäuse (10a, 10b) ange­ ordneten Meßelemente besitzen eine mit dem Fluid (4) verbundene Fluiddruckmeßfläche (8a, 8b) zur Erfassung des Druckes des Fluids (4). Die Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) sind durch von geschlossenen Sensorgehäusen (10a, 10b) gebildeten Luftdruckkammern (18a, 18b) gegenüber der umgebenden Luft (5) isoliert und über Luftdruckleitungen (19a, 19b) mit einem einzelnen schematisch als Pumpe dargestellten Luftdruckerzeuger (17) und einem auf der Platine (12) angeordneten Niederdrucksensor (20) verbunden, wobei der Luft­ druckerzeuger (17) über die Luftansaugöffnung (22) mit der umgebenden Luft (5) ver­ bunden und über eine Steuerleitung (21) ein- und ausschaltbar ist. Die Luftdruckmeßfläche (9b) des Drucksensors (6b) ist über das mit einem nicht näher beschriebenen motorischen Antrieb versehenen 3-Wege-Ventil (28), das mittels Schaltbefehl des Auswertegerätes (11) über die Steuerleitung (21c) schaltbar ist, wahlweise an die Druckseite des Luftdruck­ erzeugers (17) oder über die Druckausgleichsöffnung (24) des 3-Wege-Ventils (28) an die umgebende Luft (5) anschließbar. Damit sind die Luftdruckkammern (18a, 18b) erfindungs­ gemäß nach Anspruch 28 mittels Luftdruckleitungen (19) wahlweise entweder an den Druck der umgebenden Luft (5) oder an einen von mindestens einem ebenfalls mit den Luftdruckleitungen (19) verbundenen Luftdruckerzeuger (17) erzeugbaren Prüfdruck (Ppa, Ppb) anschließbar.
Die Drucksensoren (6a, 6b) sind über Signalleitungen (14a, 14b) mit einem Auswertegerät (11) verbunden, dessen Ausstattung und Funktion in Fig. 2 beschrieben ist. Das erfindungs­ gemäße Verfahren zum Betrieb der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung kann beispielhaft dem zu Fig. 3 beschriebenen Verfahren sehr ähnlich gestaltet sein. Im Unterschied zu Fig. 2/ Fig. 3 ist der Prüfdruck für beide Drucksensoren (6a, 6b) mit Ppa = Ppa gleich groß. In einer beispielhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im zweiten Schritt zunächst der Prüfdruck Ppa aufgebracht, wobei die Luftdruckmeßfläche (9b) des Drucksensors (6b) über das 3-Wege-Ventil an die umgebende Luft (5) angeschlossen ist, und danach Ppb, wobei die Luftdruckmeßfläche (9b) des Drucksensors (6b) über das 3- Wege-Ventil mit der Druckseite des Luftdruckerzeuger (17) verbunden ist.
Auch die Berechnung der Vergleichswerte nach den Beziehungen V2a = (Mpa-Ma)/Ppa und V2b = Mpb-Mb/Ppb sowie die Korrektur der Kennlinien und die Prüfung der Funktions­ fähigkeit der Alarmsignalisierung kann wie im mit Fig. 2/Fig. 3 beschriebenen Aus­ führungsbeispiel stattfinden.
Fig. 5 zeigt beispielhaft und schematisch eine weitere Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung, wobei im Gegensatz zur Ausführung nach Fig. 2 die Druck­ aufnehmer (6a, 6b) mit einer gemeinsamen Signalleitung (14) mit dem Auswertegerät ver­ bunden sind. Weiterhin ist die Luftdruckkammer (18b) über Luftdruckleitungen (19) mit der Saugseite eines als Pumpe dargestellten Luftdruckerzeugers (17) verbunden und die Luft­ druckkammer (18a) mit dessen Druckseite. Weiterhin sind beide Luftdruckkammern (18a, 18b) über Luftdruckleitungen (19) mit einem Differenzdrucksensor (25) verbunden, der in einer bevorzugten Ausführungsform auf der Platine (12) angebracht ist. An der Druckseite des Luftdruckerzeugers (17) ist weiterhin ein als federbelastetes Kugel-Sitz-Ventil darge­ stelltes Druckausgleichsventil (23a) mit einer Druckausgleichsöffnung (24a) angeordnet, das bei einem vorgesehenen Überdruck öffnet, und an der Saugseite des Luftdruckerzeugers (17) ein gleichartiges Druckausgleichsventil (23b) mit einer Druckausgleichsöffnung (24b), das bei einem vorgesehenen Unterdruck öffnet.
Der Luftdruckerzeuger (17) erzeugt nach Einschalten über die Steuerleitung (21) einen Prüfdruck (ΔPp), der eine Druckdifferenz zwischen Druckaufnehmer (6a) und Druckauf­ nehmer (6b) darstellt. Dabei sorgen die Druckausgleichsventile (23a, 23b) dafür, daß die erzeugte Druckdifferenz sich jeweils auf einen Über- und Unterdruck verteilt. In einer anderen nicht dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist anstatt der Druckausgleichsventile (23a, 23b) z. B. an Stelle des Druckausgleichsventils (23a) eine Drossel angeordnet, die bei abgeschaltetem Luftdruckerzeuger (17) die Luftdruckleitung (19) den Druck der umgebenden Luft (5) annehmen läßt.
Fig. 6 zeigt beispielhaft eine typische gedachte Kennlinien der auf Differenz geschalteten Drucksensoren (6a, 6b) eines erfindungsgemäßen Differenzdruckmeßsystems nach Fig. 5, wobei der Anlagenmeßwert (ΔM) der Drucksensoren (6a, 6b) in der Dimension bar als Funktion der jeweiligen Druckdifferenz des Fluids (4) über dem tatsächlichen Druck (ΔP) des Fluids (ebenfalls in der Dimension bar) aufgetragen ist.
Im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der gemeinsame Anlagenmeßwert (ΔM) der elektrisch zusammengeschalteten Drucksensoren (6a, 6b) aufgenommen, gespei­ chert und mit dem gespeicherten Sollwerte (ΔS) verglichen, wodurch sich in diesem Aus­ führungsbeispiel ein Vergleichswerte ΔV1 = ΔM-ΔS ergibt. Der in Fig. 6 dargestellte Zu­ stand zeigt mit zur besseren Darstellung übertriebenen Abweichungen die Situation während eines oben beschriebenen "besonderen Betriebszustandes", bei dem der Differenzdruck (ΔP) für beiden Drucksensoren (6a, 6b) den Wert "Null" annimmt. Bei korrekter Kalibrierung müßte auch der Anzeigewert (ΔM) entsprechend dem Sollwert ΔS = 0 den Wert "Null" annehmen. Dies ist im dargestellten Beispiel nicht der Fall, sondern es ergibt sich ein Ver­ gleichswerte ΔV1 < 0, der zur Korrektur zukünftiger Anlagenmeßwert (ΔM) herangezogen wird.
Im zweiten Schritt wird der Prüfdruck (ΔPp) aufgebracht und der dabei auftretende Anla­ genmeßwerte als Prüfmeßwert (ΔMp) im Auswertegerät (11) gespeichert. Die Meßwert­ differenz (ΔMp-ΔM) zwischen den gespeicherten Prüfmeßwerten (ΔMp) und Anlagenmeß­ werten (ΔM) wird ermittelt und durch Bezug auf den Prüfdruck (ΔPp) ein Vergleichswert (ΔV2) ermittelt, beispielsweise nach der Beziehung ΔV = (ΔMp-ΔM)/ΔPp. Der Ver­ gleichswert (ΔV) wird mit gespeicherten Grenzwerten verglichen und bei deren Über­ schreiten ein Alarmsignal geschaltet und/oder eine automatische Korrektur gestartet, welche die gespeicherte Kalibrierkurve mit dem Vergleichswert (ΔV) korrigieren würde, beispiels­ weise nach dem Schema: Anlagenmeßwert ΔMneu = (ΔMalt-ΔV1)/ΔV2. In anderen Ausbildungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind auch andere Korrektur­ schemata möglich.
Der Differenzwert (ΔMp) soll in dem dargestellten Beispiel über einem maximal zulässigen Differenzdruck der Konditioniervorrichtung (1) liegen. Damit kann die erfindungsgemäße Vorrichtung im Zusammenwirken mit der übergeordneten Steuerung prüfen, ob das ent­ sprechende Alarmsignal durchgängig geschaltet würde, falls dieser Differenzdruck tat­ sächlich auftreten würde.
Nach Beendigung der beschriebenen Prüf- und Kalibrierschritte und Beendigung des "besonderen Betriebszustandes" befindet sich die Konditioniervorrichtung (1) wieder im Normalbetrieb, und das erfindungsgemäße Differenzdruckmeßsystem überwacht fortlaufend den Anlagenmeßwert ΔM, bis zum Beginn des nächsten Prüf- und Kalibriermodus.
Erfindungsgemäß ist es in einer anderen Ausführungsform auch vorgesehen, bei der Schal­ tung nach Fig. 5 die Signalleitungen beider Drucksensoren (6a, 6b) getrennt zum Auswerte­ gerät (11) zu führen und die Prüfmeßwerten (Mpa, Mpb) und Anlagenmeßwerten (Ma, Mb) wie im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben auszuwerten. Auch kann man in einer wei­ teren bevorzugten Ausführungsform auf den zusätzlichen Differenzdrucksensor (25) ver­ zichten, wenn die Druckausgleichsventile (23a, 23b) reproduzierbare Drücke herstellen. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, andere Ventile als die dargestellten Druckausgleichs­ ventile zu verwenden, um die Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) wahlweise dem Druck der um­ gebenden Luft (5) oder einem Differenzdruck auszusetzen.
Die Figuren und zugehörigen Beschreibungen zeigen ausdrücklich nur Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens. Im Sinne der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nur wichtig, daß die Luftdruckmeßfläche (9a, 9b) mindestens eines der beiden Drucksensoren (6a, 6b), bevorzugt jedoch beider Drucksensoren (6a, 6b) mittels jeweils einer Luftdruckkammer (18a, 18b) gegenüber der umgebenden Luft (5) isolierbar und mittels Luftdruckleitungen (19, 19a, 19b) und mindestens eines Luftdruckerzeugers (17, 17a, 17b) alternativ entweder an die umgebende Luft (5) oder an einen Prüfdruck (Ppa, Ppb, ΔPp) anschließbar sind, wobei durch die Drucksensoren (6a, 6b) je nach Anschluß entweder Anlagenmeßwerte (Ma, Mb, DM) oder Prüfmeßwerte (Mpa, Mpb, DMp) aufnehmbar sind. Die Erfindung beinhaltet die unterschiedlichsten Ausführungsformen: eine oder mehrere Luftdruckerzeuger (17, 17a, 17b), an die die Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) gleichzeitig oder abwechselnd oder ab­ wechselnd alleine oder gleichzeitig oder auch mehrmals nacheinander anschließbar sind; der Anschluß an die von den Luftdruckerzeugern (17, 17a, 17b) erzeugbaren Prüfdrücke kann durch deren Einschalten oder durch Schalten der unterschiedlichsten Armaturen oder Ven­ tile oder Kombinationen von Armaturen oder Ventilen erfolgen; der Anschluß kann an die Druckseite oder die Saugseite des Luftdruckerzeugers (17, 17a, 17b) erfolgen, wodurch der Prüfdruck (Ppa, Ppb, Pp, ΔPp) ein Überdruck oder ein Unterdruck sein kann; als Luftdruck­ erzeuger (17, 17a, 17b) können Zentrifugalpumpen, Kompressoren, Gebläse, Kolben­ pumpen, Membranpumpen, Schlauchpumpen oder jede beliebige Art von Pumpe oder Volumenverdränger Verwendung finden; die Verbindungen zwischen Luftdruckkammer (18a, 18b), Luftdruckerzeugers (17, 17a, 17b) und umgebender Luft (5) kann über feste Leitungen oder Schläuche erfolgen; an Stelle des Druckes der umgebenden Luft (5) kann auch ein anderer, beiden Drucksensoren (6a, 6b) gemeinsame Druck aufgebracht werden; die in den Ausführungsbeispielen räumlich den Drucksensoren, dem Auswertegerät oder keinem von beiden zugeordneten Komponenten können räumlich beliebig angeordnet werden, z. B. kann der Luftdruckerzeugers (17, 17a, 17b) in einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform auch im Auswertegerät integriert sein, oder auch ein Teil oder alle Komponenten in den Bereich der beiden Drucksensoren (6a, 6b); der Prüfdruck (Ppa, Ppb, Pp, ΔPp) kann durch die Art der Aufbringung bekannt und daher als fester Wert gespeichert sein, z. B. die sogenannte "Nullförderhöhe" einer Pumpe bei Förderstrom "Null", womit man auf einen zusätzlichen Drucksensor (20, 20a, 20b, 25) zur Messung des Prüfdruckes (Ppa, Ppb, Pp, ΔPp) verzichten kann; wird ein zusätzlicher Drucksensor (20, 20a, 20b, 25) eingesetzt, so sind an dessen Messgenauigkeit geringe Anforderungen zu stellen, da er anders als die Drucksensoren (6a, 6b) nicht den Druck des Fluids (4), sondern die Druckdifferenz direkt mißt, womit die unterschiedlichsten Sensoren einsetzbar sind.
Zur Prüfung der Funktionsfähigkeit und Meßgenauigkeit der Drucksensoren (6a, 6b) und zur Korrektur unzulässiger Abweichungen sowie zur Prüfung der Weitergabe eines Signals bei Überschreiten des Differenzdruckes über einen vorgegebenen Grenzwert durch Simula­ tion des entsprechenden Differenzdruckes, umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren all möglichen Ausbildungsformen: unterschiedliche Folge der beschriebenen Schritte; unter­ schiedliche Bestimmung der Vergleichswerte (ΔV1) und (V2a, V2b, ΔV2) je nach Einsatz­ bedingungen des Differenzdruckmeßsystems, ohne und mit Berücksichtigung einer beson­ deren Betriebsphase der Konditioniervorrichtung; mathematisch exakte Korrektur der Kali­ brierkurve, wenn der Vergleichswert (ΔV1) bei bekanntem ΔP während einer besonderen Betriebsphase ermittelt wurde; ohne bekannte Druckdifferenz ΔP bei der Ermittlung des Vergleichswertes (ΔV1) ist dieser im Zusammenhang mit (V2a, V2b, ΔV2) nur qualitativen und quantitativen Plausibilitätsbetrachtungen unter Berücksichtigung gespeicherter Grenz­ werte unterziehbar und Vergleichswert (V2a, V2b, ΔV2) erhält Priorität für die Prüfung der Funktionsfähigkeit und Meßgenauigkeit der Drucksensoren (6a, 6b) und für die Korrektur unzulässiger Abweichungen: z. B. kann auf Grund eines zulässigen Vergleichswertes V2a und unzulässiger Vergleichswerte V2b und ΔV2 die Korrektur auf Drucksensor 6b beschränkt werden derart, daß Steigung und Nullpunkt der Kalibrierkurve so geändert wer­ den, daß V2b und ΔV2 in den zulässigen Bereich geraten; bei punktweiser Aufnahme und punktweiser Speicherung der Kalibrierkurve im Neuzustand, wie sie im genannten Fachauf­ satz von H. W. Keller beschrieben wird, kann beim erfindungsgemäßen Verfahren durch Messung mehrerer Prüfmeßwerten (Mpa, Mpb, ΔMp) durch Aufgabe mehrerer Prüfdrucke (Ppa, Ppb, Pp, ΔPp) in Folge bereichsweise der Verlauf der aktuellen Kalibrierkurve bestimmt und mit dem Neuzustand verglichen werden, woraus erfahrungsbasierte Rückschlüsse auf alterungsbedingte Änderungen der Drucksensoren (6a, 6b) und entsprechende Korrekturen der Kalibrierwerte möglich sind.
Insgesamt werden durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vor­ richtung zur Durchführung des Verfahrens folgende Vorteile erreicht: Prüfung der Funk­ tionsfähigkeit und Meßgenauigkeit - ohne Betriebsunterbrechung "on-line" - einfacher Überdruckaufnehmer, die in die Wandungen der Konditioniervorrichtung eingesetzt werden und zwei Fluiddrücke messen und den Differenzdruck als Differenz der elektrischen Signale der beiden Druckaufnehmer bestimmbar machen. Daher werden diese Überdruckaufnehmer auch zur Messung kleiner Differenzdrücken und hohem Überdruck des Fluids auch mit geringem apparativen Aufwand möglich, und die Vorteile dieser Druckaufnehmer hin­ sichtlich Meßgenauigkeit, Verschmutzungsunempfindlichkeit und Kostengünstigkeit anwendbar.
Bezugszeichenliste
1
Konditioniervorrichtung
2
Gehäuse
3
Filtereinsatz
4
Fluid
5
umgebende Luft
6
,
6
a,
6
b Drucksensor
7
,
7
a,
7
b Meßelement
8
,
8
a,
8
b Fluiddruckmeßfläche
9
,
9
a,
9
b Luftdruckmeßfläche
10
,
10
a,
10
b Sensorgehäuse
11
Auswertegerät
12
Platine
13
Prozessor
14
,
14
a,
14
b Signalleitung
15
Anzeigeelement
16
Übertragungselement
17
,
17
a,
17
b Luftdruckerzeuger
18
,
18
a,
18
b Luftdruckmeßkammer
19
,
19
a,
19
b Luftdruckleitung
20
,
20
a,
20
b Niederdrucksensor
21
,
21
a,
21
b,
21
c Steuerleitung
22
,
22
a,
22
b Luftansaugöffnung
23
,
23
a,
23
b Druckausgleichsventil
24
,
24
a,
24
b Druckausgleichsöffnung
25
Differenzdrucksensor
26
Datenspeicher
27
Eingangselement
28
3-Wege-Ventil

Claims (50)

1. Verfahren zur Prüfling und/oder Kalibrierung eines Differenzdruckmeßsystems zur Überwachung des Betriebszustandes einer von einem Fluid (4) durchflossenen Kondi­ tioniervorrichtung (1), nämlich einer Vorrichtung oder Anlage, die ein Fluid (4) von mechanischen oder chemischen Verunreinigungen reinigt oder feste Körper oder gelöste Inhaltsstoffe abscheidet oder die Temperatur oder den Aggregatzustand des Fluids (4) ändert, mit jeweils einem stromaufwärts und stromabwärts der Konditioniervorrichtung (1) angeordneten Drucksensor (6a, 6b) zur Messung des jeweiligen Überdrucks (Pa, Pb) des Fluids (4) gegenüber der umgebenden Luft (5), wobei das in einem Sensorgehäuse (10a, 10b) angeordnete Meßelement (7a, 7b) jedes der beiden Drucksensoren (6a, 6b) einerseits eine mit dem Fluid (4) verbundene Fluiddruckmeßfläche (8a, 8b) zur Beaufschlagung mit dem Druck des Fluids (4) und andererseits eine mit der umgebenden Luft (5) verbundene Luftdruckmeßfläche (9a, 9b) zur Beaufschlagung mit dem Druck der umgebenden Luft (5) besitzt, und mit einem mit den Drucksensoren (6a, 6b) über Signalleitungen (14a, 14b) verbundenen Auswertegerät (11) zum Empfang der von den Drucksensoren (6a, 6b) ermittelten, die Drücke (Pa, Pb, ΔP) kennzeichnenden Anlagenmeßwerte (Ma, Mb, ΔM) und zur Anzeige und/oder Prüfung und/oder Übertragung des von der Differenz der beiden Überdrücke (Pa, Pb) bestimmten Differenzdruckes (ΔP), gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • - die von den beiden an ihrer Luftdruckmeßfläche (9a, 9b) mit der umgebenden Luft (5) verbundenen Drucksensoren (6a, 6b) ermittelten Anlagenmeßwerte (Ma, Mb, ΔM) werden im Auswertegerät (11) gespeichert, durch Bezug der Differenzwerte (Ma-Mb, ΔM) aufgespeicherte Sollwerte (ΔS1) Vergleichswerte (ΔV1) gebildet und bei deren Überschreitung ebenfalls gespeicherter Grenzwerte eine Alarmmeldung und/oder eine Korrektur unzulässiger Abweichungen ausgelöst;
  • - die Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) der beiden Drucksensoren (6a, 6b) werden für kurze Zeit gleichzeitig oder nacheinander über die die Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) umschließenden Luftdruckmeßkammern (18a, 18b) von der umgebenden Luft (5) isoliert, über Luftdruckleitungen (19, 19a, 19b) mit dem von mindestens einem Luftdruckerzeuger (17, 17a, 17b) erzeugten Prüfdruck (Ppa, Ppb, Pp, ΔPp) beaufschlagt und die dabei auftretenden Meßwerte als Prüfmeßwerte (Mpa, Mpb, ΔMp) im Auswertegerät (11) gespeichert;
  • - die Meßwertdifferenz (Mpa-Ma, Mpb-Mb, ΔMp-ΔM) zwischen den gespeicherten Prüfmeßwerten (Mpa, Mpb, ΔMp) und den Anlagenmeßwerten (Ma, Mb, ΔM) wird ermittelt und durch Bezug auf den im Auswertegerät (11) gespeicherten Prüfdruck (Ppa, Ppb, Pb, ΔPp) Vergleichswerte (V2a, V2b, ΔV2) gebildet, die bei Überschreitung gespeicherter Grenzwerte zur Anzeige und/oder Korrektur unzulässiger Abweichungen zwischen der Meßwertdifferenz (Mpa-Ma, Mpb-Mb, ΔMp-ΔM) und dem Prüfdruck (Ppa, Ppb, Pp, ΔPp) führt;
  • - die Luftdruckmeßflächen (9) werden zur Aufnahme weiterer Anlagenmeßwerte (Ma, Mb, ΔM) wieder mit der umgebenden Luft (5) verbundenen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Prüfdruck (Ppa, Ppb, Pp) ein Differenzdruck zwischen den Luftdruckmeßkammern (18a, 18b) und der umgebender Luft (5) erzeugt wird, wobei der Prüfdruck (Ppa, Ppb, Pp) größer oder kleiner als der Druck der umgebenden Luft (5) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) gleichzeitig zur Aufbringung desselben Prüfdruckes (Pp) mit einem einzigen Luftdruckerzeuger (17) verbunden werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) zur Aufbringung des Prüfdruckes (Ppa, Ppb) zeitlich oder schaltungstechnisch getrennt von der anderen mit einem Luftdruckerzeuger (17, 17a, 17b) verbunden wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) mit einem einzigen Luftdruckerzeuger (17) verbunden werden, wobei die eine Luftdruckmeßfläche (9a, 9b) der Saugseite und die andere Luftdruckmeßfläche (9a, 9b) der Druckseite des Luftdruckerzeuger (17) zugeschaltet ist, und dieser einen Differenzdruck als Prüfdruck (ΔPp) erzeugt.
6. Verfahren einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagenmeßwerte (Ma, Mb) und die Prüfmeßwerten (Mpa, Mpb) für jeden der beiden Drucksensoren (6a, 6b) getrennt gespeichert und ausgewertet werden.
7. Verfahren einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drucksensoren (6a, 6b) elektrisch zusammen geschaltet sind und ein gemeinsamer, Anlagenmeßwert als Differenzwert (ΔM) und ein gemeinsamer Prüfmeßwert (ΔMp) gespeichert und ausgewertet werden.
8. Verfahren einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfdruck (Ppa, Ppb, Pp, ΔPp) durch die Art der Erzeugung bekannt und im Auswertegerät (11) gespeichert ist.
9. Verfahren einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfdruck (Ppa, Ppb, Pp, ΔPp) durch mindestens einen zusätzlichen Drucksensor (20, 20a, 20b, 25) gemessen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Drucksensor (20, 20a, 20b) den Differenzdruck zwischen Luftdruckmeßkammer (18a, 18b) und umgebender Luft (5) mißt.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Drucksensor (25) den Differenzdruck zwischen den beiden Luftdruckmeßkammer (18a, 18b) mißt.
12. Verfahren einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Vergleichswert (ΔV1) der Quotient Anlagenmeßwert (ΔM)/Soll­ wert (ΔS1) gebildet wird.
13. Verfahren einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Vergleichswert (ΔV1) die Differenz Anlagenmeßwert (ΔM)-Sollwerte (ΔS1) gebildet wird.
14. Verfahren einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Vergleichswert (V2a, V2b, ΔV2) der Quotient Meßwertdifferenz (Mpa-Ma, Mpb-Mb, ΔMp-ΔM)/Prüfdruck (Ppa, Ppb, Pp, ΔPp) gebildet wird.
15. Verfahren einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Vergleichswert (V2a, V2b, ΔV2) die Differenz Meßwertdifferenz (Mpa-Ma, Mpb-Mb, ΔMp-ΔM) - Prüfdruck (Ppa, Ppb, Pp, ΔPp) gebildet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme der Anlagenmeßwerte (Ma, Mb, ΔM) und/oder die Aufbringung des Prüfdrucks (Ppa, Ppb, Pp, ΔPp) in einer besonderen Betriebsphase der Konditioniervorrichtung (1) erfolgt, in der die beiden Drucksensoren (6a, 6b) an ihrer Fluiddruckmeßfläche (8a, 8b) mit einem bekannten Differenzdruck (Pa-Pb, ΔP) beaufschlagt sind, die zu einem vorhersehbaren und durch Vergleich mit einem gespeicherten Sollwert (AS1) überprüfbaren Anlagenmeßwert (Ma-Mb) oder (ΔM) führt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die besondere Betriebsphase dadurch gekennzeichnet ist, daß der Differenzdruck (ΔP) der Konditioniervorrichtung (1) nach deren Regeneration durch Reinigung oder Spülung oder nach Umschalten der Konditioniervorrichtung (1) in eine besondere Betriebsstellung einen bekannten niedrigen Basiswert annimmt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die besondere Betriebsstellung in der Umgehung eines einen Teil der Konditioniervorrichtung (1) bildenden Siebes oder Filtereinsatzes (3) durch den Fluidstrom (4) besteht.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgehung durch Schwenken des Siebes oder Filtereinsatzes (3) in eine geöffnete Stellung erfolgt.
20. Verfahren einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswertegerät (11) von der Steuerung der Konditioniervorrichtung (1) durch Signalgabe über das Eingangselement (27) darüber informiert wird, daß eine besondere Betriebsphase mit überprüfbaren Anlagenmeßwerten (Ma-Mb) oder (ΔM) vorliegt.
21. Verfahren einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Auswertegerät (11) gespeichertes Programm selbsttätig erkennt, daß eine besondere Betriebsphase mit überprüfbaren Anlagenmeßwerten (Ma-Mb) oder (ΔM) vorliegt.
22. Verfahren einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswertegerät (11) durch Überwachung der Druckdifferenz (Pa-Pb, ΔP) der Konditioniervorrichtung (1) über das Übertragungselement (16) der übergeordneten Steuerung der Konditioniervorrichtung (1) den Befehl zu deren Reinigung oder Spülung gibt und unmittelbar nach Abschluß der Reinigung oder Spülung den Anlagenmeßwert (Ma-Mb) oder (ΔM) mit dem gespeicherten Sollwert (AS1) vergleicht.
23. Verfahren einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschluß der im Anspruch 1 beschriebenen Schritte die im Auswertegerät (11) gespeicherten Funktion zur Berechnung der Anlagenmeßwerte (Ma, Mb, ΔM) aus den elektrischen Signalen der Drucksensoren (6a, 6b) durch Anwendung der Vergleichswerte (ΔV1) und (V2a, V2b, ΔV2) korrigiert wird.
24. Verfahren nach Anspruch 14 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer linearen Funktion deren korrigierte Steigung durch Multiplikation der bisherigen Steigung mit dem Reziprokwert des Vergleichswertes (V2a, V2b, ΔV2) ermittelt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer linearen Funktion die Nullpunktverschiebung der korrigierten Funktion gegenüber der bisherigen Funktion mit den Vergleichswerten (ΔV1) und (V2a, V2b, ΔV2) ermittelt wird.
26. Verfahren einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfdruck (Ppa, Ppb, Pp, ΔPp) einen im normalen Betrieb zu überwachenden und dessen Überschreitung zu meldenden Differenzdruck (Pa-Pb, ΔP) übersteigt und so geprüft wird, ob die vorgesehene Signalisierung erfolgt.
27. Verfahren einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion zur Berechnung der Anlagenmeßwerte (Ma, Mb, ΔM) aus den elektrischen Signalen der Drucksensoren (6a, 6b) vor deren Installation in einer Kalibriervorrichtung unter Aufbringung einer Vielzahl von Druckstufen der Drücke (Pa, Pb, ΔP) und Aufnahme der entsprechenden Meßwerte (Ma, Mb, ΔM) aufgenommen und punktweise in jeweils einem den Drucksensoren (6a, 6b) zugeordneten Speicher gespeichert wird.
28. Vorrichtung zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Differenzdruckmeßsystems zur Überwachung des Betriebszustandes einer von einem Fluid (4) durchflossenen Kondi­ tioniervorrichtung (1), nämlich einer Vorrichtung oder Anlage, die ein Fluid (4) von mechanischen oder chemischen Verunreinigungen reinigt oder feste Körper oder gelöste Inhaltsstoffe abscheidet oder die Temperatur oder den Aggregatzustand des Fluids (4) ändert, mit jeweils einem stromaufwärts und stromabwärts der Konditioniervorrichtung (1) angeordneten Drucksensor (6a, 6b) zur Messung des jeweiligen Überdrucks (Pa, Pb) des Fluids (4) gegenüber der umgebenden Luft (5), wobei das in einem Sensorgehäuse (10a, 10b) angeordnete Meßelement (7a, 7b) jedes der beiden Drucksensoren (6a, 6b) einerseits eine mit dem Fluid (4) verbundene Fluiddruckmeßfläche (8a, 8b) zur Beaufschlagung mit dem Druck des Fluids (4) und andererseits eine mit der umgebenden Luft (5) verbundene Luftdruckmeßfläche (9a, 9b) zur Beaufschlagung mit dem Druck der umgebenden Luft (5) besitzt, und mit einem mit den Drucksensoren (6a, 6b) über Signalleitungen (14a, 14b) verbundenen Auswertegerät (11) zum Empfang der von den Drucksensoren (6a, 6b) ermittelten, die Drücke (Pa, Pb, ΔP) kennzeichnenden Anlagenmeßwerte (Ma, Mb, ΔM) und zur Anzeige und/oder Prüfling und/oder Übertragung des von der Differenz der beiden Überdrücke (Pa, Pb) bestimmten Differenzdruckes (ΔP), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • - die Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) der beiden Drucksensoren (6a, 6b) sind mittels jeweils einer Luftdruckkammer (18a, 18b) gegenüber der umgebenden Luft (5) isolierbar;
  • - die Luftdruckkammern (18a, 18b) sind mittels Luftdruckleitungen (19, 19a, 19b) wahlweise entweder an den Druck der umgebenden Luft (5) oder an einen von mindestens einem ebenfalls mit den Luftdruckleitungen (19, 19a, 19b) verbundenen Luftdruckerzeuger (17, 17a, 17b) erzeugbaren Prüfdruck (Ppa, Ppb, ΔPp) anschließbar, wobei durch die Drucksensoren (6a, 6b) bei Anschluß an den Druck der umgebenden Luft (5) Anlagenmeßwerte (Ma, Mb, ΔM), bei Anschluß an den Prüfdruck (Ppa, Ppb, APp) Prüfmeßwerte (Mpa, Mpb, ΔMp) aufnehmbar sind;
  • - die Luftdruckerzeuger (17, 17a, 17b) sind jeweils über eine Steuerleitung (21, 21a, 21b) betätigbar;
  • - Datenspeicher (26) zur Speicherung der Anlagenmeßwerte (Ma, Mb, ΔM), der Prüfmeßwerte (Mpa, Mpb, ΔMp), des Prüfdruckes (Ppa, Ppb, ΔPp) sowie von Vergleichswerten (ΔV1, V2a, V2b, ΔV2) und Grenzwerten;
  • - Prozessor (13) zur Berechnung der Vergleichswerte (ΔV1) durch Bezug der Anlagenmeßwerte (Ma-Mb, ΔM) auf gespeicherte Sollwerte (ΔS1) sowie zur Berechnung der Meßwertdifferenz (Mpa-Ma, Mpb-Mb, ΔMp-ΔM) zwischen den gespeicherten Prüfmeßwerten (Mpa, Mpb, ΔMp) und Anlagenmeßwerten (Ma, Mb, ΔM) und Ermittlung eines Vergleichswertes (V2a, V2b, ΔV2) durch Bezug der Meßwertdifferenz (Mpa-Ma, Mpb-Mb, ΔMp-ΔM) auf den Prüfdruck (Ppa, Ppb, ΔPp) sowie zur Korrektur unzulässiger Abweichungen durch gespeicherte Routinen;
  • - Anzeigeelement (15) und/oder Übertragungselement (16) zur Anzeige und/oder Übertragung der vom Prozessor (27) ermittelten Überschreitung gespeicherter Grenzwerte durch die Vergleichswerte (AV1) und/oder (V2a, V2b, ΔV2).
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) gleichzeitig zur Aufbringung desselben Prüfdruckes (Pp) mit einem einzigen Luftdruckerzeuger (17) verbindbar sind.
30. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) zur Aufbringung des Prüfdruckes (Ppa, Ppb) zeitlich oder schaltungstechnisch getrennt von der anderen mit einem Luftdruckerzeuger (17, 17a, 17b) verbindbar ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) jeweils an einen eigenen Luftdruckerzeuger (17a, 17b) anschließbar ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) zeitlich nacheinander an einen einzigen Luftdruckerzeuger (17) anschließbar ist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Luftdruckmeßflächen (9% 9b) ständig mit dem Luftdruckerzeuger (17) verbunden ist, während die andere Luftdruckmeßfläche (9a, 9b) mit Hilfe eines 3-Wege-Ventils (28) wahlweise an den Luftdruckerzeuger (17) oder die umgebende Luft (5) anschließbar ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) mit einem einzigen Luftdruckerzeuger (17) verbindbar sind, so daß die eine Luftdruckmeßfläche (9a) der Saugseite und die andere Luftdruckmeßfläche (9b) der Druckseite des Luftdruckerzeuger (17) zuschaltbar ist, und dieser einen Differenzdruck als Prüfdruck (ΔPp) erzeugbar macht.
35. Vorrichtung einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drucksensoren (6a, 6b) über getrennte Signalleitungen (14a, 14b) mit dem Auswertegerät (11) verbunden sind und somit die Anlagenmeßwerte (Ma, Mb) sowie die Prüfmeßwerten (Mpa, Mpb) für jeden der beiden Drucksensoren (6a, 6b) getrennt speicherbar und auswertbar machen.
36. Vorrichtung einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drucksensoren (6a, 6b) elektrisch zusammen geschaltet und über eine gemeinsame Signalleitungen (14) mit dem Auswertegerät (11) verbunden sind und somit einen gemeinsamen Anlagenmeßwert (ΔM) und einen gemeinsamer Prüfmeßwert (ΔMp) speicherbar und auswertbar machen.
37. Vorrichtung einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zusätzlicher Drucksensor (20, 20a, 20b, 25) zur Messung des Prüfdruckes (Ppa, Ppb, ΔPp) mit der Luftdruckleitung (19, 19a, 19b) verbunden ist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Drucksensor (20, 20a, 20b) den Prüfdruck (Ppa, Ppb) als Druckdifferenz zwischen Luftdruckmeßkammer (18a, 18b) und umgebender Luft (5) meßbar macht.
39. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Drucksensor den Prüfdruck (ΔPp) als Druckdifferenz zwischen den beiden Luftdruckmeßkammern (18a, 18b) meßbar macht.
40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzlicher Drucksensor (20, 20a, 20b, 25) auf der Platine (12) angebracht ist.
41. Vorrichtung einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 37 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswertegerät (11) mit einem Eingangselement (27) ausgerüstet ist, das Betriebsphasen von der Steuerung der Konditioniervorrichtung (1) an das Auswertegerät (11) signalisierbar macht, in denen die beiden Drucksensoren (6a, 6b) an ihrer Fluiddruckmeßfläche (8a, 8b) mit einer bekannten Druckdifferenz (Pa-Pb, ΔP) beaufschlagt sind.
42. Vorrichtung einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruckerzeuger (17, 17a, 17b) als Pumpe oder Gebläse oder Kompressor ausgeführt ist, wobei die Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) durch Stillstand der Pumpe über deren Luftansaugöffnung (22) selbsttätig an die umgebende Luft (5) und bei Betrieb der Pumpe an den Prüfdruck (Ppa, Ppb, ΔPp) anschließbar sind.
43. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruckerzeuger (17, 17a, 17b) eine Membranpumpe mit nicht dichtschließenden Membrandichtungen ist.
44. Vorrichtung einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruckerzeuger (17, 17a, 17b) als zwischen zwei Positionen verschiebbarer Volumenverdränger ausgeführt ist.
45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenverdränger eine Rollmembran mit Antrieb über ein Magnetsystem ist.
46. Vorrichtung einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdruckmeßflächen (9a, 9b) bei Stillstand der Pumpe durch ein zu öffnendes Druckausgleichsventil (23) über dessen Druckausgleichsöffnung (24) an die umgebende Luft (5) und bei Betrieb der Pumpe bei geschlossenem Druckausgleichsventil (23) an den Prüfdruck (Ppa, Ppb, ΔPp) anschließbar sind.
47. Vorrichtung einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 28 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdruckleitung (19, 19a, 19b) als Schlauch ausgeführt ist, der die Signalleitung (14, 14a, 14b) umgibt.
48. Vorrichtung einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 28 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruckerzeuger (17, 17a, 17b) und/oder das Druckausgleichsventil (23, 23a, 23b) und/oder das 3-Wege-Ventil (28) im Auswertegerät (11) angeordnet sind.
49. Vorrichtung einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 28 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (12) und/oder der Prozessor (13) und/oder das Anzeigeelement (15) und/oder das Übertragungselement (16) und/oder der zusätzliche Drucksensor (20, 20a, 20b, 25) und/oder der Datenspeicher (26) und/oder das Eingangselement (27) nicht im Auswertegerät (11) sondern an mindestens einem der beiden Drucksensoren (6a, 6b) angeordnet sind.
50. Vorrichtung einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 28 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswertegerät (11) als mindestens ein zusammenhängendes Teil ausgeführt mindestens einem der beiden Drucksensoren (6a, 6b) zugeordnet und mit diesem zu einer Einheit verschmolzen ist.
DE1999131227 1999-07-06 1999-07-06 Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Differenzdruckmeßsystems Expired - Fee Related DE19931227C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999131227 DE19931227C2 (de) 1999-07-06 1999-07-06 Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Differenzdruckmeßsystems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999131227 DE19931227C2 (de) 1999-07-06 1999-07-06 Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Differenzdruckmeßsystems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19931227A1 true DE19931227A1 (de) 2001-01-25
DE19931227C2 DE19931227C2 (de) 2002-02-14

Family

ID=7913865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999131227 Expired - Fee Related DE19931227C2 (de) 1999-07-06 1999-07-06 Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Differenzdruckmeßsystems

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19931227C2 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004041387A1 (de) * 2004-08-26 2006-03-30 Siemens Ag Anordnung zum Kühlen von elektrischen Baugruppen in einem Gehäuse
FR2975015A1 (fr) * 2011-05-12 2012-11-16 Snecma Procede de surveillance d'un filtre
CN110285837A (zh) * 2019-07-22 2019-09-27 湖南省计量检测研究院 压差式静力水准仪校准装置及校准方法
CN112729665A (zh) * 2021-02-05 2021-04-30 中国人民解放军火箭军工程设计研究院 高精度压差测量装置及测量压差的方法
CN113324692A (zh) * 2021-07-05 2021-08-31 北京康斯特仪表科技股份有限公司 压力表及其快速校准方法和压力校准装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10235542A1 (de) * 2002-08-03 2004-07-22 Arzneimittel Gmbh Apotheker Vetter & Co. Ravensburg Verfahren zur kontinuierlichen Messung, Erfassung und Regelung des Stützdrucks sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE10337200B4 (de) * 2003-08-13 2008-06-26 Walcher Meßtechnik GmbH Differenzdruck-Messumformer
DE10352308B4 (de) * 2003-11-06 2014-07-10 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Kalibriervorrichtung und Kalibrierverfahren für Differenzdrucksensoren
DE202004021565U1 (de) 2004-04-21 2009-02-19 Abb Research Ltd. Vorrichtung zur Zustandsüberwachung eines Druckmesswerks

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3618504A1 (de) * 1985-06-07 1986-12-11 Labofina S.A., Brüssel/Bruxelles Dynamisches kalibrierungsverfahren und system fuer druckmesskreise
DE19531926A1 (de) * 1995-08-16 1997-02-20 Hartmann & Braun Ag Verfahren zur Korrektur eines Differenzdrucksignals

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3618504A1 (de) * 1985-06-07 1986-12-11 Labofina S.A., Brüssel/Bruxelles Dynamisches kalibrierungsverfahren und system fuer druckmesskreise
DE19531926A1 (de) * 1995-08-16 1997-02-20 Hartmann & Braun Ag Verfahren zur Korrektur eines Differenzdrucksignals

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004041387A1 (de) * 2004-08-26 2006-03-30 Siemens Ag Anordnung zum Kühlen von elektrischen Baugruppen in einem Gehäuse
FR2975015A1 (fr) * 2011-05-12 2012-11-16 Snecma Procede de surveillance d'un filtre
CN110285837A (zh) * 2019-07-22 2019-09-27 湖南省计量检测研究院 压差式静力水准仪校准装置及校准方法
CN110285837B (zh) * 2019-07-22 2023-10-27 湖南省计量检测研究院 压差式静力水准仪校准装置及校准方法
CN112729665A (zh) * 2021-02-05 2021-04-30 中国人民解放军火箭军工程设计研究院 高精度压差测量装置及测量压差的方法
CN113324692A (zh) * 2021-07-05 2021-08-31 北京康斯特仪表科技股份有限公司 压力表及其快速校准方法和压力校准装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE19931227C2 (de) 2002-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0975942B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur funktionsüberwachung eines drucksensors
EP2756218B1 (de) Verbessertes verfahren zum automatisierten ablassen von kondensat aus einem druckgassystem
EP0643814A1 (de) Verfahren und einrichtung zur prüfung einer durch ein medium angetriebenen armatur.
DE69911306T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Leitungsnetzes
DE19931227C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung und/oder Kalibrierung eines Differenzdruckmeßsystems
DE102013109411A1 (de) Verfahren zur Bestimmung von hydraulischen Parametern
EP1928675A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erkennung von leckagen in einer kraftfahrzeug-luftfederanordnung
EP1091197B1 (de) Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung des dynamischen Kraftstoffverbrauchs eines Verbrauchers
WO2013079532A1 (de) Gasbeaufschlagungs-vorrichtung für gasmessgeräte, verfahren zum prüfen von gas-messgeräten sowie kalibrierungsmessgerät zum prüfen und kalibrieren von gasmessgeräten
DE102008008637A1 (de) Kondensationsdampfturbine mit Füllstandsfassungseinrichtung und Verfahren zur Regelung des Füllstandes
DE102017113756B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Druckprüfung von beliebigen Prüflingen, deren Volumen mit einer Flüssigkeit gefüllt wird
DE3900705C2 (de) Verfahren zur Wassermengenbestimmung im Laugenbehälter einer Waschmaschine
DE102013113576A1 (de) Sensorlose Störungserkennung bei Dosierpumpen mit Schrittmotor
DE3933265C2 (de) Verfahren und vorrichtung zur leckpruefung bei mehrwandigen druckbehaeltern
DE68909050T2 (de) Abnutzungsdetektionsvorrichtung für Schmieröl.
EP3290064B1 (de) System zur messung einer menge an flüssigkeit in einem elastischen beutel
DE102016206478A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Veränderung eines Drucks in einem Kraftstoffbehälter
WO1992021012A1 (de) Verfahren zum messen des druckes eines gases in einem gasdruckspeicher und vorrichtung zum durchführen desselben
DE102005023410B4 (de) Verfahren zur Erfassung von in der Hydraulikflüssigkeit eines hydraulischen Kreislaufs eingeschlossenem Gas
WO2012098136A1 (de) Druckmessumformer
DE19616391C2 (de) Tensiometer mit Meßwertüberwachung und automatischer Nachbefüllung
WO2012028428A2 (de) Druckmessumformer
DE102016009090B4 (de) Verfahren zur Leckerkennung für einen Tank und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
DE102005029114A1 (de) Verfahren zur Reduzierung von Messfehlern bei Kombinations-Druck-Sensoren und Anordnung von Kombinations-Druck-Sensoren
DE102017125832B3 (de) Verfahren zur Detektion eines Fehlers in einem System zur pneumatischen Verstellung eines Stellelements und computerlesbares Speichermedium

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8136 Disposal/non-payment of the fee for publication/grant
8170 Reinstatement of the former position
D2 Grant after examination
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: TEPCON ENGINEERING GESELLSCHAFT MBH, 40878 RATINGE

8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee