DE3520734A1

DE3520734A1 - Method and device for operating a centrifugal pump

Info

Publication number: DE3520734A1
Application number: DE19853520734
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Jax; Rainer Meier; Klaus 8520 Erlangen Ruthrof; Hans-Jochen 8551 Wiesenthau Wehling
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-06-10
Filing date: 1985-06-10
Publication date: 1986-12-11

Abstract

A centrifugal pump for liquids which has a probe for detecting cavitation is operated in such a way that cavitation is induced for a period lasting for at most a few minutes by setting the operational parameters. Afterwards, said parameters, especially the pump speed, are adjusted so as to achieve a considerably longer cavitation-free operational period. <IMAGE>

Description

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Kraftwerk Union T- Unser ZeichenKraftwerk Union T - our mark

Aktiengesellschaft VPA 85 P 6055 DEAktiengesellschaft VPA 85 P 6055 DE

Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Kreiselpumpe 5 Method and device for operating a centrifugal pump 5

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Kreiselpumpe für eine Flüssigkeit mit einer Sonde zur Erfassung von Kavitation und mit Mitteln zur Änderung von die Kavitation bestimmenden Betriebsparametern. Gegenstand der Erfindung ist ferner eine zur Ausübung des Verfahrens besonders geeignete Einrichtung.The invention relates to a method for operating a centrifugal pump for a liquid with a probe for Detection of cavitation and means for changing the cavitation-determining operating parameters. The invention also relates to a device which is particularly suitable for carrying out the method.

Bisher hat man sich bemüht, bei Verfahren der obengenannten Art die Kavitation völlig auszuschließen, wie zum Beispiel aus der deutschen Offenlegungsschrift 32 36 815 hervorgeht. Danach soll als Überwachungsund Kontrolleinrichtung an Rohrleitungen zum Transport von Flüssigkeiten zur Unterdrückung von Kavitation auf der Druckseite der Zentrifugalpumpe eine Metallmembran mit Foliendehnungsmeßstreifen angeordnet sein. Von dieser Membran wird über einen Mikroprozessor die Drehzahl des Pumpenantriebsmotors geregelt, ohne daß im einzelnen ausgeführt ist, wie die gewünschte Unterdrückung der Kavitation gelingt.So far, efforts have been made to completely exclude cavitation in processes of the type mentioned above, such as for example from the German Offenlegungsschrift 32 36 815 emerges. Thereafter, as a monitoring and Control device on pipelines for the transport of liquids to suppress cavitation a metal membrane with foil strain gauges can be arranged on the pressure side of the centrifugal pump. Of this Membrane is controlled by a microprocessor, the speed of the pump drive motor, without in detail shows how the desired suppression of cavitation is achieved.

Die Erfindung geht ebenfalls von der Aufgabe aus, Kavitationserscheinungen zu minimieren, doch soll gleichzeitig eine maximale Pumpenleistung erreicht werden. Dies wird erfindungsgemäß so erreicht, daß während eines höchstens wenige Minuten betragenden Zeitintervalls die Kavitation durch eine Beeinflussung der Betriebsparameter kurzzeitig herbeigeführt und dann durch eine Änderung der Betriebsparameter für eine Betriebsdauer vermieden wird, die das Vielfache des Zeitintervalls beträgt. The invention is also based on the object of cavitation phenomena to minimize, but at the same time a maximum pump output should be achieved. According to the invention, this is achieved in such a way that the Cavitation is brought about briefly by influencing the operating parameters and then by a change the operating parameter is avoided for an operating time that is a multiple of the time interval.

Sm 2 Ste / 05.06.1985Sm 2 Ste / 06/05/1985

' VPA 85 P 6055 DE Bei der Erfindung wird durch eine gezielte Fahrweise mit wechselnden Parametern kurzzeitig das Einsetzen von Kavitation festgestellt. Dafür braucht das Zeitintervall nur so groß zu sein, daß die für die Kavitation maßgeblichen Betriebsparameter sicher erfaßt werden. Dann kann durch eine Änderung der Betriebsparameter ein Betriebspunkt angesteuert werden, der die ohne Kavitation mögliche optimale Pumpenleistung ergibt. Die kavitationsfreie Betriebsphase kann dann für eine Betriebsdauer vom Vielfachen des Meßintervalls, z.B. für 10, 20 oder mehr Minuten beibehalten werden. Die Dauer des optimierten kavitationsfreien Betriebes kann sich insbesondere nach den Umständen der zu fördernden Flüssigkeit, nach der Temperatur, der Förderhöhe usw. ' VPA 85 P 6055 DE In the case of the invention, the onset of cavitation is briefly detected through a targeted driving style with changing parameters. For this, the time interval only needs to be so large that the operating parameters that are decisive for the cavitation are reliably recorded. Then, by changing the operating parameters, an operating point can be controlled which results in the optimal pump performance possible without cavitation. The cavitation-free operating phase can then be maintained for an operating time that is a multiple of the measurement interval, for example for 10, 20 or more minutes. The duration of the optimized cavitation-free operation can vary depending on the circumstances of the liquid to be pumped, the temperature, the delivery head, etc.

richten. Mit einer kürzeren Betriebsdauer kann man sich den kavitationsfreien Grenzwerten des Betriebes genauer anpassen, während lange Betriebszeiten für einen ruhigen Betriebsablauf sorgen.judge. With a shorter operating time, one can more precisely look at the cavitation-free limit values of the operation adapt, while long operating times ensure smooth operations.

Die Länge des Zeitintervalls, in dem der Beginn der Kavitation ermittelt wird, muß nicht fest vorgegeben sein. Es kann vielmehr günstig sein, wenn die Länge des Zeitintervalls mit wachsenden Kavitationserscheinungen verringert wird. Dies kann man auch so ausführen, daß das Zeitintervall beim Auftreten von Kavitationserscheinungen abgebrochen wird, so daß sofort die Betriebsparameter für die kavitationsfreie Betriebsdauer geändert werden. Diese Betriebsparameter, insbesondere die Pumpendrehzahl, aber auch die Förderleistung, insbesondere der Durchsatz, können dann während der Betriebsdauer konstant gehalten werden.The length of the time interval in which the beginning of the cavitation is determined does not have to be fixed. Rather, it can be beneficial if the length of the time interval decreases with increasing cavitation phenomena will. This can also be done in such a way that the time interval when cavitation phenomena occur is canceled so that the operating parameters for the cavitation-free operating period are changed immediately will. These operating parameters, in particular the pump speed, but also the delivery rate, in particular the throughput can then be kept constant during the operating time.

Die Änderung der Betriebsparameter zum Ausschließen einer Kavitation kann stetig, in gleichmäßigen Stufen oder aber um verschieden einstellbare Werte erfolgen.The change in the operating parameters to rule out cavitation can be continuous, in even steps or by different adjustable values.

- y - VPA 85 P 6055 DE- y - VPA 85 P 6055 DE

Für den letzten Fall kann die Verstellung der einstellbaren Werte auch nach einem die Betriebsparameter umfassenden Kennfeld vorgenommen werden. Ein solches Kennfeld kann zu Beginn des Betriebes mit der Anlage selbst aufgenommen werden, es kann aber auch bei bekannten Eigenschaften der Anlage als Aufzeichnung, insbesondere in elektromagnetischer Form vorgegeben sein.In the latter case, the adjustable values can also be adjusted according to a comprehensive set of operating parameters Characteristic map can be made. Such a map can be used with the system itself at the start of operation be recorded, but it can also be recorded as a recording, in particular if the properties of the system are known be given in electromagnetic form.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Kavitation in Abhängigkeit von den Betriebsparametern einmal ermittelt wird, daß aus dieser Abhängigkeit ein Referenzsignal gebildet wird und gespeichert wird und daß das Referenzsignal als Bezugssignal zur Änderung der Betriebsparameter verwendet wird. Mit einem solchen Referenzsignal läßt sich der Aufwand für Sensoren verringern. Zugleich kann damit auch das richtige Arbeiten von Sonden zur Überwachung der Kavitation geprüft werdend Dabei kann das Referenzsignal zur Berücksichtigung einzelner Betriebsparameter eingestellt werden. Dies ist besonders dann von Interesse, wenn unterschiedliche Flüssigkeiten zu behandeln sind.A particular embodiment of the invention consists in that the cavitation is determined once as a function of the operating parameters, from this dependence a reference signal is formed and stored and that the reference signal is used as a reference signal for change the operating parameter is used. With such a reference signal, the effort for sensors to decrease. At the same time, it can also be used to check the correct functioning of probes for monitoring cavitation The reference signal can be set to take individual operating parameters into account. This is of particular interest when different fluids are to be treated.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden anhand der Zeichnung drei Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei zeigen die Fig. 1,3 und 5 schematisch eine Kreiselpumpe, die mit einer Regeleinrichtung zur Vermeidung von Kavitationen gemäß der Erfindung versehen ist. Die Fig. 2,4 und 6 zeigen zugehörige Betriebskennlinien. In Fig. 7 ist eine Einrichtung zur Vermeidung von Störeinflüssen dargestellt.To explain the invention in more detail, three exemplary embodiments are described with reference to the drawing. Included 1, 3 and 5 schematically show a centrifugal pump which is equipped with a control device for avoiding cavitations is provided according to the invention. FIGS. 2, 4 and 6 show associated operating characteristics. In Fig. 7 a device for avoiding interference is shown.

Die Pumpe 1 ist eine Kreiselpumpe in einer nicht weiter dargestellten Verdampferanlage. Sie hat eine Förderleistung von z.B. 10 000 l/h bei einem Förderdruck von z.B. 1,5 bar. Ihre Saugseite 2 steht mit einem Flüssigkeits-The pump 1 is a centrifugal pump in an evaporator system, not shown further. It has an output of e.g. 10,000 l / h at a delivery pressure of e.g. 1.5 bar. Your suction side 2 stands with a liquid

- 4- - VPA 85 P 6055 DE- 4- - VPA 85 P 6055 DE

behälter 3 in Verbindung. Die darin befindliche Flüssigkeit 4 kann z.B. Milch sein, die in einem Verdampfungsvorgang mit den nicht dargestellten Verdampfern zu Trockenmilch verarbeitet werden soll. Der bei 5 angedeutete Flüssigkeitsspiegel schwankt, wie durch die Pfeile 6 bezeichnet ist. Die Druckleitung 8 der Pumpe ist mit einem Ventil 9 versehen, über das, wie der Pfeil 10 zeigt, die Flüssigkeit 4 zu einem Verdampfer gefördert wird.container 3 in connection. The liquid 4 contained therein can be, for example, milk which is in an evaporation process to be processed into dry milk with the evaporators, not shown. The one indicated at 5 The liquid level fluctuates, as indicated by the arrows 6. The pressure line 8 of the pump is provided with a valve 9, via which, as the arrow 10 shows, the liquid 4 to an evaporator is promoted.

Die Welle 12 der Pumpe 1 ist über eine Kupplung 14 mit einem Gleichstrommotor 15 von z.B. 5 kW gekuppelt. Er wird über eine regelbare Gleichspannungsversorgung 16 gespeist, die mit der Leitung 17 an ein Drehstromnetz angeschlossen ist. Die Gleichspannungsversorgung arbeitet z.B. mit Thyristoren mit Anschnittsteuerung.The shaft 12 of the pump 1 is coupled via a coupling 14 to a direct current motor 15 of e.g. 5 kW. He is fed via a controllable DC voltage supply 16, which is connected to the line 17 to a three-phase network connected. The DC voltage supply works e.g. with thyristors with gate control.

Da die"Flüssigkeit 4 im Hinblick auf die gewünschte Verdampfung ohnehin fast die zur Verdampfung führenden Parameter Druck und Temperatur aufweist, ist die Vermeidung von Kavitationserscheinungen ein schwieriges Problem. Erfindungsgemäß wird die Kreiselpumpe 1 mit einer Regeleinrichtung 20 betrieben, die auf die Pumpendrehzahl ausgerichtet ist, weil diese den örtlichen Druck im Pumpengehäuse 19 beeinflußt. Es können aber auch andere Parameter geändert werden, z.B. die Öffnung des Ventils 9, die ebenfalls auf den Druck einwirkt, oder der durch den Flüssigkeitsspiegel 5 gegebene Vorlaufdruck.As the "liquid 4" in terms of the desired evaporation already has almost the parameters pressure and temperature leading to evaporation, is to be avoided cavitation phenomena are a difficult problem. According to the invention, the centrifugal pump 1 is provided with a control device 20 operated, which is geared to the pump speed, because this is the local pressure in the pump housing 19 influenced. However, other parameters can also be changed, e.g. the opening of valve 9, which also acts on the pressure, or the flow pressure given by the liquid level 5.

Die Regeleinrichtung 20 umfaßt einen Sensor 21 für Kavitationserscheinungen, der insbesondere in Form eines Körperschallaufnehmers ausgebildet ist. Körperschallaufnehmer sind bekanntlich auf Beschleunigungen, d.h. Erschütterungen entsprechender Einrichtungen, die mit hohen Frequenzen arbeiten können. Der Sensor 21, der amThe control device 20 comprises a sensor 21 for cavitation phenomena, which is designed in particular in the form of a structure-borne sound sensor. Structure-borne sound sensor are known to be due to accelerations, i.e. vibrations of corresponding devices that are affected by high frequencies can work. The sensor 21, which on

- > - VPA 85 P 6055 DE-> - VPA 85 P 6055 DE

Gehäuse 19 der Pumpe gezeichnet ist, der aber auch am Ansaugstutzen 2 oder am Druckstutzen 8 sitzen könnte, hat z.B. ein Auflösungsvermögen bis zu Frequenzen von 15 kHz. Damit werden Druckstöße oder Flüssigkeitspulsationen erfaßt, die beim Betrieb der Kreiselpumpe 1 infolge von Kavitation auftreten. Im Prinzip kann die Erfindung aber auch mit anderen Sensoren, z.B. auch Druckaufnehmern mit einer sehr hohen Grenzfrequenz (3fe3 kHz), Dehnungsaufnehmern, die gegebenenfalls unmittelbar am Pumpengehäuse sitzen, oder dergleichen verwirklicht werden.Housing 19 of the pump is drawn, but it could also be located on the intake port 2 or on the pressure port 8, e.g. has a resolution up to frequencies of 15 kHz. This results in pressure surges or liquid pulsations detected, which occur during the operation of the centrifugal pump 1 as a result of cavitation. In principle, the Invention, however, also with other sensors, e.g. also pressure transducers with a very high cut-off frequency (3fe3 kHz), strain transducers, which may be located directly on the pump housing, or the like be realized.

Die Signale des Sensors 21 sind in der -Fig. 2 als Schwingungen S um die Zeitachse t als Abszisse dargestellt. Diese Signale werden über die Leitung 22 zu einem Vorverstärker 23 gegeben. Der Vorverstärker 23 speist einen Impulsformer 24, mit dem Rechteckimpulse erzeugt werden. Die Rechteckimpulse werden in einem Zählwerk 25 für bestimmte Zeiten aufsummiert. Die Zählzeiten At werden mit einem einstellbaren Zeitgeber vorgegeben.The signals of the sensor 21 are in the -Fig. 2 shown as oscillations S around the time axis t as the abscissa. These signals are sent to a preamplifier 23 via line 22. The preamplifier 23 feeds a pulse shaper 24 with which square-wave pulses are generated. The square-wave pulses are summed up in a counter 25 for certain times. The beats At are specified with an adjustable timer.

Der Ausgangswert des Zählwerks 25 wird über ein Filter 30 mit der Übertragungsfunktion 31 als Maß für die Kavitation in der Kreiselpumpe 1 mit negativem Vorzeichen auf ein als Additionspunkt dargestelltes Summierglied 32 gegeben. Dort wird er zu einem Vergleichssignal addiert, das von einem einstellbaren Impulsgeber 34 über einen Zeitschalter 35 zugeführt wird. Die Schließzeit des Kontaktes 36 des Zeitschalters 35 ist mit T bezeichnet.The output value of the counter 25 is passed through a filter 30 with the transfer function 31 as a measure for the cavitation in the centrifugal pump 1 with a negative sign given to a summing element 32 shown as an addition point. There it becomes a comparison signal added, which is supplied by an adjustable pulse generator 34 via a timer 35. The closing time of the contact 36 of the timer 35 is denoted by T.

Entsprechend der Differenz zwischen dem Kavitationssignal S und der Impulsdzahl des Impulsgebers 34 wird in einem Integralregler 37 ein digitales Signal 38 erzeugt.According to the difference between the cavitation signal S and the number of pulses from the pulse generator 34, in a digital signal 38 is generated by an integral controller 37.

- jS- - VPA 85 P 6055 DE- jS- - VPA 85 P 6055 DE

Dem Integralregler 37 kann ferner von einem Spannungsgeber 39 eine Spannung AU aufgeschaltet werden. Dabei ist zwischen dem Spannungsgeber 39 und dem Regler 37 Schalter 40 vorgesehen. Er wird über ein Anregungsglied a betätigt, dessen Arbeitszeitpunkt in Fig. 2 bezeichnet ist.A voltage AU can also be applied to the integral regulator 37 by a voltage generator 39. Included switch 40 is provided between voltage generator 39 and controller 37. He becomes a stimulus link a is actuated, the working time of which is indicated in FIG.

Das Ausgangssignal des Reglers 37 wird dann über einen Digital-Analogwandler 42 auf die Spannungsversorgung 16 des Motors 15 gegeben, so daß dessen Spannung und damit die Drehzahl in Abhängigkeit vom Kavitationssignal S entsprechend Fig. 2 geändert wird.The output signal of the controller 37 is then sent to the voltage supply 16 via a digital-to-analog converter 42 of the motor 15 given, so that its voltage and thus the speed as a function of the cavitation signal S is changed according to FIG.

Im oberen Teil der Fig. 2 ist das Kavitationssignal S über der Zeitachse t dargestellt. Man erkennt in dem Kurvenzug 50 die einzelnen Kavitationssignalspitzen 52, die im Impulsformer 24 zu Rechtecksignalen umgeformt werden". Bei dem mit dem Anfang des Kurvenzuges 50 dargestellten Betrieb ist die Zahl der Impulse so groß, daß die Drehzahl der Pumpe 1 zur Verringerung der Kavitation herabgesetzt werden soll. Das im unteren Teil der Fig. 2 dargestellte Diagramm der Motorsollspannung ^Usoll ^^ber der Zeit t läßt deshalb erkennen, daß die Sollspannung des Motors 15 von einem Anfangswert A entsprechend dem Kurventeil 54 abgesenkt wird.In the upper part of FIG. 2, the cavitation signal S is shown over the time axis t. The curve 50 shows the individual cavitation signal peaks 52, which are converted into square-wave signals in the pulse shaper 24. In the operation shown at the beginning of the curve 50, the number of pulses is so great that the speed of the pump 1 is reduced to reduce cavitation The diagram of the motor target voltage ^U soll ^over the time t shown in the lower part of FIG.

Im Zeitpunkt t^ ist die untere Grenze des Kavitationsbetriebes erreicht, denn das Kavitationssignal S ist praktisch zu Null geworden. Jetzt wird vom Anregeglied a durch die Betätigung des Schalter 40 noch einmal eine Drehzahlabsenkung entsprechend dem Spannungswert AU vorgenommen. Mit diesem verringerten Spannungswert B und der daraus resultierenden Motordrehzahl läuft der Betrieb dann für die Betriebsdauer T weiter, die mit dem Zeitrelais 35 bestimmt ist. Im Gegensatz zur Dar-At the time t ^ the lower limit of the cavitation operation is reached because the cavitation signal S is has become practically zero. Now, by actuating the switch 40, the excitation element a is once again a Speed reduction made according to the voltage value AU. With this reduced voltage value B and the resulting engine speed, the operation then continues for the operating time T, which with the timing relay 35 is determined. In contrast to the dar-

-Jf-Jf

- ? - VPA 85 P 6055 DE -? - VPA 85 P 6055 DE

stellung der Fig. 2 kann diese Zeit wesentlich größer sein und insbesondere 10, 20 oder mehr Minuten betragen. Generell hängt die Dauer der Zeit T von den zu erwartenden Änderungen der Betriebsparameter ab, die für die Kavitation maßgebend sind.position of Fig. 2, this time can be much greater and in particular be 10, 20 or more minutes. In general, the duration of the time T depends on the expected changes in the operating parameters that are decisive for cavitation.

Am Ende der Betriebsdauer T schließt der Schalter 36. Der auf den Regler 37 arbeitende Impulsgeber 34 führt deshalb zu einem Anstieg der Sollspannung für den Motor 15, wie durch den Kurventeil 55 angedeutet ist.At the end of the operating period T, the switch 36 closes. The pulse generator 34 working on the controller 37 therefore leads to an increase in the setpoint voltage for the Motor 15, as indicated by the curve part 55.

Die entsprechende Erhöhung der Drehzahl führt erneut zu Kavitationsspitzen 52. Deshalb wird die Motordrehzahl über eine Absenkung der Motorspannung erneut herabgesetzt, wie mit dem Kurventeil 56 dargestellt ist. Mit dem Aufhören des Kavitationssignals wird dann wiederum die Drehzahl um den durch den Spannungsunterschied AU ausgedrückten Wert abgesenkt.The corresponding increase in speed again leads to cavitation peaks 52. The motor speed is therefore This is again reduced by lowering the motor voltage, as shown by the curve part 56. With When the cavitation signal ceases, the speed is increased by the voltage difference AU expressed value decreased.

Der Spannungswert C, der durchaus vom Wert B verschieden sein kann, soll dann für die Zeit T erneut beibehalten werden. Im Zeitpunkt t₂, also noch vor dem Ende der Betriebsdauer T, tritt jedoch erneut Kavitation auf, wie durch die Spitzen 52 angedeutet ist. Diese Kavitation kann z.B. darauf zurückzuführen sein, daß mit dem Entleeren des Behälters 3, also dem Absinken der Zulaufhöhe entsprechend dem Spiegel 5, der Flüssigkeitsdruck auf der Saugseite absinkt. Das erneute Auftreten des Kavitationssignals S führt zu einer sofortigen Absenkung der Sollspannung U, entsprechend dem Kurventeil 58. Die Absenkung wird fortgesetzt, bis das Kavitationssignal verschwindet. Dann wird, was nicht mehr dargestellt ist, die Spannung für einen stabilen Betrieb mit konstanter Spannung erneut um den Wert AU abgesenkt.The voltage value C, which may well be different from the value B, should then be maintained again for the time T. At the point in time t ₂ , that is to say before the end of the operating period T, however, cavitation occurs again, as is indicated by the peaks 52. This cavitation can be attributed, for example, to the fact that with the emptying of the container 3, that is to say the lowering of the inlet level corresponding to the level 5, the liquid pressure on the suction side drops. The renewed occurrence of the cavitation signal S leads to an immediate lowering of the setpoint voltage U, corresponding to the curve part 58. The lowering is continued until the cavitation signal disappears. Then, which is no longer shown, the voltage is again lowered by the value AU for stable operation with constant voltage.

βλ-βλ-

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Wie vorstehend dargelegt ist, wird mit der Erfindung erreicht, daß die Pumpe ohne Eingriff von Hand in einem vorgegebenen Bereich unterhalb von Kavitationserscheinungen arbeitet. Dabei kann die kavitationsfreie Betriebsdauer T durch die Genauigkeit der Erfassung von Kavitationssignalen, aber auch durch die Größe des Spannungswertes AU zur Erreichung optimaler Betriebsbedingungen gestaltet werden. Jedenfalls ist der kavitationsfreie Betrieb für den weitaus größten Teil der Laufdauer der Pumpe gewährleistet, ohne daß, wie bei bisherigen Handregelungen oder bei Regelungen über niederfrequente Druckaufnehmer ein zu großer Sicherheitsabstand von dem die Förderung begrenzenden Kavitationszustand eingehalten werden muß.As stated above, is achieved with the invention that the pump without manual intervention in one specified area below cavitation phenomena works. The cavitation-free operating time T by the accuracy of the detection of cavitation signals, but also by the size of the Voltage value AU to achieve optimal operating conditions be designed. In any case, the cavitation-free operation is for the vast majority of the Guaranteed running time of the pump without, as with previous manual controls or controls over Low-frequency pressure transducers too great a safety margin from the cavitation condition that limits the delivery must be adhered to.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Dabei sind die mit den Figuren 1 und 2 übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Es handelt sich um die Pumpe 1, die mit ihrem Saugstutzen 2 an den Behälter 3 angeschlossen ist. Die Flüssigkeit 4 aus dem Behälter 3, die den Flüsigkeitsspiegel 5 aufweist, wird von der Pumpe 1 angesaugt, so daß sich der Flüssigkeitsspiegel ändert, wie durch den Pfeil 6 angedeutet ist. Die Flüssigkeit wird durch das Druckrohr 8 der Pumpe über ein Ventil 9 in Richtung des Pfeiles 10 gefördert, z.B. zu einem nicht weiter dargestellten Verdamper einer Eindampfungseinlage.Another embodiment is shown in FIGS. There are the ones with the figures 1 and 2 corresponding parts are denoted by the same reference numerals. It is pump 1, which is connected to the container 3 with its suction nozzle 2. The liquid 4 from the container 3, which has the liquid level 5 is sucked in by the pump 1, so that the liquid level changes, as indicated by arrow 6. The liquid is conveyed through the pressure pipe 8 of the pump via a valve 9 in the direction of arrow 10, e.g. to a vaporizer, not shown, of an evaporation insert.

Die Antriebswelle 12 der Pumpe ist über die Kupplung mit dem Gleichstrommotor 15 verbunden, der über eine Spannungsversorgung 16 eine regelbare Gleichspannung erhält. Die Spannungsversorgung 16 liegt über ein Drehstromkabel 17 an einem geeigneten Netz.The drive shaft 12 of the pump is connected via the coupling to the direct current motor 15, which is connected via a Power supply 16 receives a controllable DC voltage. The voltage supply 16 is via a three-phase cable 17 on a suitable network.

- 3ί - VPA 85 P 6055 DE Die Drehzahl der Pumpe 1 wird mit einer Regeleinrichtung 60 zur Vermeidung von Kavitation geregelt. Dazu gehört, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 zur Erfassung von Kavitation ein Körperschallsensor 21 am Gehäuse 19 der Pumpe 1. Der in bekannter Weise ausgebildete Körperschallsensor ist für Frequenzen von mindestens 10 kHz ausgelegt, damit die untere Grenze von Kavitationserscheinungen genau erfaßt werden kann. Der Körperschallaufnehmer 21 ist über eine Leitung 62 mit einem Vorverstärker 63 verbunden. Dieser speist einen mit einer Doppelweggleichrichtung ausgebildeten Effektivwertbildner 64. Dem Effektivwertbildner 64 ist ein Filter 65 nachgeschaltet. Dies ist ein Tiefpaßfilter für Frequenzen im Bereich von 2 bis 10 Hz. - 3ί - VPA 85 P 6055 EN The speed of the pump 1 is controlled with a control device 60 to avoid cavitation. This includes, as in the exemplary embodiment according to FIG. 1, a structure-borne sound sensor 21 on the housing 19 of the pump 1 for detecting cavitation. The structure-borne sound sensor 21 is connected to a preamplifier 63 via a line 62. This feeds an effective value generator 64 designed with full-wave rectification. A filter 65 is connected downstream of the effective value generator 64. This is a low pass filter for frequencies in the range of 2 to 10 Hz.

Das vom Filter 65 gelieferte Analogsignal geht über eine Additionsstelle 68 zu einem Filter 70 mit Tiefpaßeigenschaft^ Dieser speist eine weitere Additionsstelle 72 mit dem negativen Wert des Analogsignals. Auf die Additionsstelle wird ferner von einem Geber 73 ein sogenannter Grundpegelwert eingegeben. Dies ist ein Wert, der für den kavitationsfreien Zustand der Pumpe 1 eine Mindestdrehzahl vorgibt. Ein weiterer Signalgeber 75 liefert eine die Spannungsänderung der Regeleinrichtung bestimmende Spannungsdifferenz du auf die Additionsstelle 72, wenn der in der Leitung 76 liegende Kontakt 77 eines Zeitschalters 78 geschlossen ist. Der Zeitschalter 78 wird beim Ansprechen eines mit 79 bezeichneten Anregegliedes a ausgelöst und bleibt dann für eine Zeit T geöffnet.The analog signal supplied by the filter 65 goes via an addition point 68 to a filter 70 with a low-pass property ^ This feeds a further addition point 72 with the negative value of the analog signal. A so-called base level value is also input to the addition point by a transmitter 73. This is a value that specifies a minimum speed for the cavitation-free state of pump 1. Another signal generator 75 supplies a voltage difference du , which determines the voltage change of the control device, to the addition point 72 when the contact 77 of a timer 78 in the line 76 is closed. The time switch 78 is triggered when a trigger member a designated 79 responds and then remains open for a time T.

Der Additionswert des Additionspunktes 72 geht in einen Integral-Regler 81. Dieser wird auch von einem Geber 82 über einen Kontakt 83 beaufschlagt, der von dem gleichen Anregeglied a betätigt wird. Der Geber 82 liefert eineThe addition value of addition point 72 goes to an integral controller 81. This is also received from a transmitter 82 acted upon via a contact 83 which is actuated by the same exciter a. The encoder 82 provides a

- Iß - VPA 85 P 6055 DE- Iß - VPA 85 P 6055 DE

Spannung AU mit dem gleichen Vorzeichen wie der Ausgang des Filters 70. Der Regler 81 steuert dann die Spannungsversorgung 16 des Motors 15.Voltage AU with the same sign as the output of the filter 70. The regulator 81 then controls the voltage supply 16 of the motor 15.

In Fig. 3 ist noch gestrichelt dargelegt, daß zur Regelung des kavitationsfreien Arbeitens der Pumpe 1 auch das sogenannte Grundrauschen der Pumpenanordnung erfaßt werden kann, um Störungen der Regelung zu vermeiden. Dazu dient ein Sensor 85, vorzugsweise ebenfalls in der Form eines Körperschallaufnehmers. Der Sensor 85 ist einem Lager der Pumpenwelle 12 zugeordnet und über eine Leitung 86 mit einem Vorverstärker 87 verbunden. Dessen Ausgangswert wird in einem Effektivwertbildner 88 weiter umgeformt und über eine Filterkette mit den FiI-tern 89 und 90 als Referenzsignal auf den Additionspunkt 68 gegeben.In Fig. 3 it is also shown in dashed lines that to control the cavitation-free operation of the pump 1 the so-called background noise of the pump arrangement can be detected in order to avoid disturbances in the regulation. A sensor 85 is used for this purpose, preferably likewise in the form of a structure-borne sound sensor. The sensor 85 is assigned to a bearing of the pump shaft 12 and connected to a preamplifier 87 via a line 86. Its output value is further converted in an effective value generator 88 and with the filters via a filter chain 89 and 90 are given to the addition point 68 as a reference signal.

In Figi 4 ist in zwei zugeordneten Diagrammen das Kavitationssignal S und die von diesem abhängende Motordrehzahl N der Pumpenwelle jeweils über der Zeit t dargestellt. Man erkennt, daß bei Kavitationserscheinungen, die der Kurvenzug 50 bei 52 andeutet, die die Motordrehzahl bestimmende Sollspannung U-,, des Motors entsprechend dem Kurvenzug 94 heruntergeregelt wird. Damit wird die Kavitation verringert.4 shows the cavitation signal in two associated diagrams S and the motor speed N of the pump shaft, which depends on it, is shown over time t. It can be seen that with cavitation phenomena, which the curve 50 indicates at 52, the engine speed determining nominal voltage U- ,, of the motor accordingly the curve 94 is regulated down. This reduces cavitation.

Im Zeitpunkt t·, ist mit der gewünschten Sicherheit, z.B. durch ein genügend langes Zeitintervall, festgestellt, daß keine Kavitationserscheinungen vorliegen. Deshalb bewirkt das Anregeglied a durch Schließen des Kontaktes 83 eine Verringerung der Sollspannung um AU. Dies entspricht einer Drehzahlverringerung um z.B. 3% der zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Drehzahl von z.B. 2000 Umdrehungen. Die Drehzahlverringerung im Zeitpunkt t-^ beträgt damit 60 Umdrehungen. Mit dieser Drehzahl von 1940 Umdrehungen läuft die Pumpe dann für eine Betriebs-At the time t ·, it is established with the desired certainty, for example by means of a sufficiently long time interval, that there are no cavitation phenomena. Therefore, by closing the contact 83, the excitation element a causes the nominal voltage to be reduced by AU. This corresponds to a speed reduction of, for example, 3% of the speed of 2000 revolutions present at this point in time. The speed reduction at time t- ^ is thus 60 revolutions. At this speed of 1940 revolutions, the pump then runs for an operating

- VPA 85 P 6055 DE- VPA 85 P 6055 DE

dauer T, die durch das Zeitrelais 78 mit dem Kontakt 77 vergeben wird.duration T, which is assigned by the time relay 78 with the contact 77.

Am Ende der Betriebsdauer T wird durch Aufschalten der Spannungsquelle 75 die Sollspannung und damit die Drehzahl entsprechend dem Kurvenabschnitt 96 hochgeregelt. Dabei treten im Zeitpunkt t₂ wieder Kavitationserscheinungen auf. Sie führen zu einer Spannungs- und Drehzahlverringerung entsprechend dem Kurventeil 97. Mit dem Verschwinden der Kavitationssignale zum Zeitpunkt t, wird die Spannung wiederumg um AU und damit die Drehzahl wiederum um ca. 3% verringert. Das Zeitrelais 78 sorgt für eine konstante Drehzahl für die Betriebsdauer T.At the end of the operating period T, the setpoint voltage and thus the speed are adjusted upwards in accordance with the curve section 96 by switching on the voltage source 75. In this case, cavitation phenomena occur again at time t _2. They lead to a voltage and speed reduction in accordance with the curve part 97. With the disappearance of the cavitation signals at time t, the voltage is again reduced by AU and thus the speed is again reduced by approximately 3%. The timing relay 78 ensures a constant speed for the operating time T.

Im Zeitpunkt t* zeigen sich jedoch wieder Kavitationssignale 52. Dies kann z.B. daran liegen, daß der Saugdruck mit abnehmendem Flüssigkeitsspiegel 5 im Behälter 3 verringert ist. Ein anderer Grund kann darin bestehen, daß die Temperatur der Flüssigkeit 4 erhöht ist. Jedenfalls wird wegen des Kavitationssignals vor dem Ende der Betriebsdauer T die Sollspannung und die Motordrehzahl entsprechend dem Kurvenzug 98 abgesenkt. Im Zeitpunkt t₅ sind die Kavitationssignale verschwunden. Die Spannung wird umAU und die Drehzahl um 3% abgesenkt. Dieser Drehzahlwert wird für die Betriebsdauer T beibehalten. Danach kann entsprechend dem Kurvenstück 99 die Drehzahl erhöht werden, um kurzzeitig den Abstand der in der Betriebsdauer T gehaltenen Drehzahl von der dem Kavitationsbeginn entsprechenden Drehzahlgröße so klein wie möglich zu machen.At time t *, however, cavitation signals 52 reappear. This may be due, for example, to the fact that the suction pressure is reduced as the liquid level 5 in the container 3 decreases. Another reason may be that the temperature of the liquid 4 is increased. In any case, because of the cavitation signal, before the end of the operating period T, the setpoint voltage and the engine speed are lowered in accordance with the curve 98. At time t ₅ , the cavitation signals have disappeared. The voltage is reduced by AU and the speed by 3%. This speed value is retained for the operating time T. The speed can then be increased in accordance with the curve piece 99 in order to briefly make the distance between the speed held in the operating period T and the speed value corresponding to the start of cavitation as small as possible.

Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in den Figuren 5 und 6 dargestellt. Dabei zeigt die Figur 5 eine Pumpe mit einem erfindungsgemäßen Regelkreis. In Figur 6 sind in drei zugeordneten Diagrammen Arbeitskennlinien derAnother embodiment is shown in FIGS. FIG. 5 shows a pump with a control loop according to the invention. In Figure 6 are in three associated diagrams of the operating characteristics

VPA 85 P 6055 DE Regeleinrichtung über der Zeit darstellt.VPA 85 P 6055 DE represents control device over time.

Die Kreiselpumpe 100 ist mit ihrer Saugleitung 101 an einen Flüssigkeitsbehälter 102 angeschlossen. Der Behälter 102 dient als Sammler für die Flüssigkeit 103 einer Verdampferanlage. Die Flüssigkeit kommt aus einer Leitung 105 von einer ersten Verdampferstufe. Sie wird über die Druckleitung 106 der Pumpe, in der ein VentilThe centrifugal pump 100 is on with its suction line 101 a liquid container 102 is connected. The container 102 serves as a collector for the liquid 103 an evaporator system. The liquid comes from a line 105 from a first evaporator stage. she will Via the pressure line 106 of the pump, in which a valve

107 angeordnet ist, zu einer weiteren Verdampferstufe gefördert. Deshalb ändert sich der Flüssigkeitsspiegel107 is arranged, promoted to a further evaporator stage. Therefore the liquid level changes

108 im Behälter 102, wie durch den Pfeil 109 angedeutet ist.108 in the container 102, as indicated by the arrow 109.

Die Pumpe 100 wird über eine Kupplung 110 von einem drehzahlregelbaren Drehstrommotor 111 angetrieben. Dazu wird ein Drehstrom regelbarer Frequenz von einem Frequenzumformer 112 geliefert, der mit einer Drehstromlei tung 113 vom Netz gespeist wird.The pump 100 is driven by a speed-controllable three-phase motor 111 via a clutch 110. In addition a three-phase current of adjustable frequency is supplied by a frequency converter 112, which is equipped with a three-phase current cable device 113 is fed from the grid.

Die Drehzahl der Pumpe 100 wird mit einer Regeleinrichtung 120 geregelt. Sie umfaßt einen Körperschallaufnehmer 121 als Sonde für Kavitationsgeräusche, die in der Pumpe oder in deren Leitungen auftreten. Die Signale der Sonde 121 gehen über eine Leitung 122 zu einem Vorverstärker 123. Von dem Vorverstärker 123 wird ein Schmitt-Trigger 124 angestoßen. Die von diesem ausgehenden Impulse werden in einem Zählwerk 125 gezählt. Die Zählzeiten werden von einem Zeitglied 126 einstellbar vorgegeben.The speed of the pump 100 is controlled with a control device 120. It includes a structure-borne sound sensor 121 as a probe for cavitation noises that occur in the pump or in its lines. The signals of the probe 121 go via a line 122 to a preamplifier 123. From the preamplifier 123 is a Schmitt trigger 124 initiated. The pulses emanating from this are counted in a counter 125. the Counting times are preset adjustable by a timer 126.

Das Zählwerk 125 speist einen Mikroprozessor 130, der durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist. Er umfaßt einen Eingangsschalter 131. Der Schalter führt zu einer Additionsstelle 132. Dort wird die Zahl der eingehenden Impulse mit der als Parameter eingegebenen zu-The counter 125 feeds a microprocessor 130, the is indicated by a dash-dotted line. It comprises an input switch 131. The switch leads to an addition point 132. There the number of incoming impulses is entered with the parameter entered as

VPA 85 P 6055 DE lässigen Impulszahl eines Gebers 133 verglichen, der über eine Zeitsteuerung 135 mit einem Kontakt 136 oder durch geeignete Software wirksam gemacht wird. Die Zeitsteuerung 135 hat ein festes Impuls-Pausen-Verhältnis, wie in der Zeichnung angedeutet ist. Die Impulszeit T_£ beträgt z.B. einige Sekunden. Die Pausenzeit T_ft liegt dagegen im Minutenbereich.VPA 85 P 6055 DE compared permissible number of pulses of a transmitter 133, which is made effective via a time control 135 with a contact 136 or by suitable software. The timing control 135 has a fixed pulse-pause ratio, as indicated in the drawing. The pulse time T _£ is, for example, a few seconds. The pause time T _ft , on the other hand, is in the range of minutes.

Parallel zum Additionspunkt 132 liegt ein Übertrager 140, mit dem eine nicht lineare Übertragung eingehender Impulse vorgenommen wird, und zwar auch in den Pausenzeiten T-. Die im Punkt 141 vorliegenden Impulse werden dann mit Hilfe der Rückführung 142 digital integriert. Das Integral der Impulse kommt über den Kontakt 144 in einen Speicher 145.A transmitter 140, with which a non-linear transmission is more detailed, is located parallel to the addition point 132 Pulses is made, including in the pause times T-. The impulses present in point 141 are then digitally integrated with the aid of the feedback 142. The integral of the pulses comes in via contact 144 a memory 145.

Der Ausgang des Speichers 145 führt aus dem Mikroprozessor 13Ö zu einem Digital-Analog-Wandler 146. Dieser gibt über die Leitung 147 die Sollfrequenz für den Frequenzwandler 112 und damit die Drehzahl des Motors 111 vor.The output of the memory 145 leads from the microprocessor 130 to a digital-to-analog converter 146. This gives The setpoint frequency for the frequency converter 112 and thus the speed of the motor 111 are provided via the line 147.

Das oberste Diagramm 150 in der Figur 6 zeigt die im Zählwerk 125 anfallenden Impulse I über der Zeit. Die Dichte der Impulse ist der Kavitation proportional, und zwar auch in den Pausenzeiten T«.The top diagram 150 in FIG. 6 shows the pulses I occurring in the counter 125 over time. the The density of the impulses is proportional to the cavitation, even in the pause times T «.

Die dem Diagramm 150 zugeordnete, darunter liegende Kurve 151 zeigt die Abfragung der Impulszahlen mit Hilfe der Zeitsteuerung 135. Der abgefragte Wert kann mit einer zulässigen Impulszahl verglichen werden, die durch den Impulsgeber 133 vorgegeben wird und z.B. einem praktisch kavitationsfreien Betrieb entspricht.The curve 151 below, assigned to diagram 150, shows the interrogation of the pulse numbers with the aid of the timing control 135. The queried value can be compared with a permissible number of pulses that are generated by the pulse generator 133 is specified and, for example, corresponds to a practically cavitation-free operation.

Im Diagramm 152 ist die für den Frequenzumformer 112 vorgegebene Sollfrequenz in Abhängigkeit von den Impul-In diagram 152, the setpoint frequency specified for the frequency converter 112 is shown as a function of the pulse

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sen als Kavitationsmaß aufgetragen. Man erkennt, daß die im ersten Intervall T_£ gezählten Impulse eine Kavitation anzeigen, die durch eine Drehzahlverringerung beseitigt werden soll. Deshalb wird entsprechend dem Kurvenabschnitt 153 die Sollfrequenz verringert. Diese Verringerung der Frequenz wird während der anschließenden Betriebszeit T„ fortgesetzt, bis keine Kavitationsimpulse mehr anstehen. Die Kavitation ist dann vollständig beseitigt, wie das Diagramm 150 erkennen läßt.sen plotted as a cavitation measure. It can be seen that the _{pulses counted in the first interval T £} indicate cavitation which should be eliminated by reducing the speed. Therefore, according to the curve section 153, the target frequency is reduced. This reduction in frequency is continued during the subsequent operating time T "until no more cavitation pulses are present. The cavitation is then completely eliminated, as can be seen from diagram 150.

Im nächsten Zeitintervall TV wird die Drehzahl durch eine Steigerung der Sollfrequenz erhöht, wie der Kurvenabschnitt 154 zeigt. Deshalb beginnt erneut eine sich mit dem Auftreten von Impulsen abzeichnende Kavitation.In the next time interval TV the speed is through an increase in the setpoint frequency increases, as curve segment 154 shows. Therefore one begins again cavitation emerging with the appearance of pulses.

Im Zeitintervall T» wird die Sollfrequenz nach 155 verringert bis zum kavitationsfreien Betrieb. Tritt dennoch im Zeitpunkt t. Kavitation auf, z.B. dadurch entstanden, daß das Ventil 107 weiter geöffnet und damit der Druck in der Pumpe verringert worden ist, dann wird aufgrund der sich häufenden Impulse im Diagramm 150 bei t-^ die Sollfrequenz entsprechend dem Kurvenzug 156 verringert. Die Impulse gehen auf Null zurück. Im nächsten Zeitintervall T_E wird die Sollfrequenz dann entsprechend dem Kurvenabschnitt 157 wieder erhöht, um die Grenze der Kavitation festzustellen. Am Ende dieses Zeitintervalls wird die Sollfrequenz entsprechend dem Kurvenzug 158 wieder auf einen Wert für kavitationsfreien Betrieb verringert. In the time interval T », the set frequency is reduced after 155 until cavitation-free operation. Nevertheless occurs at time t. Cavitation occurs, for example because valve 107 has been opened further and the pressure in the pump has thus been reduced, then due to the increasing number of pulses in diagram 150 at t- ^ the setpoint frequency is reduced according to curve 156. The pulses go back to zero. In the next time interval T _E , the setpoint frequency is then increased again in accordance with curve section 157 in order to determine the limit of cavitation. At the end of this time interval, the setpoint frequency is reduced again to a value for cavitation-free operation in accordance with the curve 158.

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß mit der neuen Regeleinrichtung 120 die Pumpe 100 optimal, d.h. mit maximaler Drehzahl direkt unterhalb der Grenze der Kavitation gefahren wird. Kavitationsbedingungen werden nur durch eine kurzzeitige Drehzahlerhöhung angesteuert, um den Abstand der Betriebsparameter unterhalb der WerteThe above description shows that with the new control device 120, the pump 100 is optimal, i.e. with maximum speed is driven directly below the limit of cavitation. Cavitation conditions are only controlled by a brief increase in speed to keep the operating parameters below the values

VPA 85 P 6055 DE der Kavitation so klein wie möglich zu halten. Dabei führen Betriebsparameter, wie der Druck oder die Temperatur, die ebenfalls Kavitationsbedingungen beeinflussen, trotz der festen Taktzeiten Τ_£, T„ sofort zu einer Drehzahlverringerung, wenn Kavitation auftritt.VPA 85 P 6055 DE to keep cavitation as small as possible. Operating parameters such as pressure or temperature, which also influence cavitation conditions, immediately lead to a reduction in speed when cavitation occurs _{, despite the fixed cycle times Τ £, T.}

An der Druckleitung 106 der Pumpe ist in gestrichelter Darstellung eine Einrichtung 159 angeordnet, die das sogenannte Grundrauschen oder andere Störsignale erfassen soll, die Kavitationssignale verfälschen können. Dabei kann es sich um Lagergeräusche, Rohrschwingungen oder dergleichen oder auch um Kavitation in benachbarten und ggf. parallel laufenden Pumpen handeln.On the pressure line 106 of the pump is shown in dashed lines Representation of a device 159 arranged, which detect the so-called background noise or other interfering signals should be able to falsify the cavitation signals. This can be bearing noise, pipe vibrations or the same or cavitation in adjacent and possibly parallel pumps.

In Figur 7 ist dargestellt, wie das für die Kavitation in einer bestimmten Pumpe maßgebende Signal von Hintergrundgeräuschen unterschieden werden kann, um eine eindeutige Erfassung der lokalen Kavitation sicherzustellen. Die zu regelnde Pumpe 160 ist mit ihrer Saugleitung 161 an einen Behälter 162 angeschlossen, dessen Zufluß über eine Leitung 163 erfolgt. Die Leitung 163 kommt z.B. von einem nicht dargestellten Verdampfer. Zu einem solchen führt auch die Leitung 164, die über ein Ventil 165 an den Druckstutzen 166 der Pumpe 160 angeschlossen ist.FIG. 7 shows how the background noise signal, which is decisive for cavitation in a specific pump can be differentiated in order to ensure a clear detection of the local cavitation. The pump 160 to be controlled is connected with its suction line 161 to a container 162, the inflow of which is over a line 163 takes place. The line 163 comes, for example, from an evaporator (not shown). To such a one The line 164 also leads, which is connected to the pressure port 166 of the pump 160 via a valve 165.

An dem Gehäuse 167 der Pumpe 160 sitzt ein erster Sensor 168, vorzugsweise in Form eines Körperschallaufnehmers, um Kavitationserscheinungen im Pumpengehäuse festzustellen. Oe ein weiterer gleicher Sensor 169 und 170 ist an den Leitungen 161 und 164 vorgesehen.A first sensor 168, preferably in the form of a structure-borne sound sensor, is seated on the housing 167 of the pump 160. to determine cavitation phenomena in the pump housing. Oe is another similar sensor 169 and 170 provided on lines 161 and 164.

Die Leitungen 171, 172 und 173 der Sensoren 168, 169 und 170 führen über Vorverstärker 175 zu Schmitt-Triggern 176} die von diesen kommenden Impulse werden über logisehe Glieder einer Auswertungslogik 177 weiter verarbeitet. The lines 171, 172 and 173 of the sensors 168, 169 and 170 lead via preamplifiers 175 to Schmitt triggers 176} the impulses coming from these are logisehe Elements of an evaluation logic 177 are processed further.

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Die Impulse des Sensors 168 gehen auf ein Ausgangs-UND-Glied 178 und gleichzeitig parallel an diesem vorgeschalteten UND-Glieder 179. Die UND-Glieder 179 sind außerdem über Laufzeitglieder 180 mit den Schmitt-Triggern 176 der weiteren Sensoren 169 und 170 verbunden. Die Verbindung 181 zwischen den UND-Gliedern 179 und dem UND-Glied 178 enthält eine Negierung, wie bei 182 angedeutet ist.The pulses from sensor 168 go to an output AND gate 178 and at the same time parallel to this upstream AND gates 179. The AND gates 179 are also connected to the Schmitt triggers 176 of the further sensors 169 and 170 via delay elements 180. The connection 181 between the AND gates 179 and the AND gate 178 contains a negation, as in 182 is indicated.

Die Auswertungsschaltung 177 arbeitet folgendermaßen: Beim Auftreten von Kavitaitonserscheinungen ausschließlich im Bereich des Pumpengehäuses 167 gehen Kavitationssignale des Sensors 168 einmal unmittelbar in das UND-Glied 178. Die von dem Sensor 168 parallel angeregten anderen UND-Glieder 179 liefern kein Signal.The evaluation circuit 177 works as follows: When cavitation phenomena occur exclusively in the area of the pump housing 167, cavitation signals are emitted of the sensor 168 once directly into the AND element 178. The parallel excited by the sensor 168 other AND gates 179 do not deliver a signal.

Aufgrund der Negierung 182 wird dies als positives Signal auf das UND-Glied 178 gegeben. Somit erscheint am Ausgang 186 des UND-Gliedes 178 das gewünschte Signal des Sensors 168 an der Pumpe 160.Because of the negation 182, this is given as a positive signal to the AND element 178. Thus appears on Output 186 of AND element 178, the desired signal from sensor 168 to pump 160.

Werden z.B. von dem Sensor 170 Kavitationsgeräusche oder mit diesen verwechselbare Störgeräusche erfaßt, die auch am Sensor 168 an der Pumpe wirksam werden, so wird der positive Durchgang der UND-Glieder 179 durch die Negation 182 zunichte gemacht. Deshalb kann das UND-Glied 178 kein Nutzsignal liefern. Das gleiche gilt für das Auftreten von Störsignal- oder Kavitationsgeräuschen in der Leitung 161, die mit dem Sensor 169 empfangen werden.If, for example, cavitation noises or interfering noises that can be confused with them are detected by the sensor 170, then the take effect at the sensor 168 at the pump, then the positive passage of the AND gates 179 becomes through the negation 182 nullified. The AND gate 178 can therefore not deliver a useful signal. The same goes for that Occurrence of interference signal or cavitation noises in the line 161, which are received by the sensor 169.

Mit den Zeitgliedern 180 wird beim gleichzeitigen Ansprechen der Sensoren 168, 169 und 170 dafür gesorgt, daß die Laufzeiten von Schallgeräuschen zwischen den Sensoren berücksichtigt werden. Damit ist sichergestellt, daß wirklich nur Impulse ausgeblendet werden, die auf das gleiche im Pumpensystem laufende Schallereignis zu-The timers 180 ensure that sensors 168, 169 and 170 respond at the same time, that the transit times of sound noises between the sensors are taken into account. This ensures that really only impulses are faded out, which lead to the same sound event running in the pump system.

- ±7 - VPA 85 P 6055 DE- ± 7 - VPA 85 P 6055 DE

rückgehen. Die Laufzeit T ist dabei durch die Länge des Schallweges, also dem längs der Leitungen gemessenen Abstand zwischen den Sensoren 168, 169 und 170, und durch die Schallgeschwindigkeit in den Leitungen bestimmt.go back. The transit time T is given by the length of the sound path, i.e. the distance measured along the lines between sensors 168, 169 and 170, and determined by the speed of sound in the lines.

7 Figuren7 figures

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Claims

y VPA 85 P 6055 DE claims

1. A method for operating a centrifugal pump for a liquid with a probe for detecting cavitation and with means for changing operating parameters that determine cavitation,
characterized in that the cavitation is brought about briefly by influencing the operating parameters during a maximum time interval of a few minutes and is then avoided by changing the operating parameters for an operating time which is a multiple of the time interval.

2. The method according to claim 1,

characterized, that the length of the time interval is reduced with increasing cavitation phenomena.

3. The method according to claim 2,

characterized in that the time interval is terminated when cavitation phenomena occur and the operating parameters can be changed for the cavitation-free operating time.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the operating parameters are kept constant during the operating period.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in, that the operating parameters are changed by an adjustable value after the time interval.

Sm 2 Ste / 06/05/1985

VPA 85 P 6055 DE

6. The method according to claim 5, characterized in that

that the adjustment of the adjustable values is carried out according to a map comprising the operating parameters will.

7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that

that the adjustable value is equally strong for several time intervals with operating times in between is changed.

8. The method according to one of claims 1 to 7, characterized in that

that the rotational speed of the centrifugal pump is changed in particular in steps as an operating parameter.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that

that the cavitation is determined once as a function of the operating parameters that from this Dependency a reference signal is formed and stored and that the reference signal as a reference signal for Change of operating parameters is used.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that that a reference signal to take account of interference is formed and in an evaluation circuit is taken into account in the formation of the cavitation signal.

--2Θ - VPA 85 P 6055 DE

11. Device for performing the method according to one of claims 1 to 10,

that a structure-borne sound sensor is followed by a pulse shaper for the formation of square pulses, that the pulse shaper feeds a counter with adjustable counting time and that an adjustable pulse generator for Formation of a comparison signal is connected to the counter via a timer.

12. Device according to claim 11, characterized in that that the timer is designed as a pulse counter in the context of a microprocessor.

13. Device according to claim 12, characterized in that that the microprocessor comprises an integrating stage and a memory.

20-14. Device according to claim 12 or 13, characterized in that that the microprocessor comprises a non-linear transmitter, which has a signal path independently of the timer to a digital-to-analog converter connected downstream of the microprocessor.

15. Device according to claim 12, 13 or 14, characterized in that that a microprocessor is connected to several sensors in time division multiple reading.