WO2024056369A1 - Verfahren zur auswertung von schwingungen in einem strömungssystem - Google Patents

Verfahren zur auswertung von schwingungen in einem strömungssystem Download PDF

Info

Publication number
WO2024056369A1
WO2024056369A1 PCT/EP2023/073675 EP2023073675W WO2024056369A1 WO 2024056369 A1 WO2024056369 A1 WO 2024056369A1 EP 2023073675 W EP2023073675 W EP 2023073675W WO 2024056369 A1 WO2024056369 A1 WO 2024056369A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fan
oscillation
vibration
amplitude
speed
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/073675
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Humm
Marco Weckert
Original Assignee
Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg
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 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg filed Critical Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2024056369A1 publication Critical patent/WO2024056369A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/001—Testing thereof; Determination or simulation of flow characteristics; Stall or surge detection, e.g. condition monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/668—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps damping or preventing mechanical vibrations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
    • G01H1/006—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines of the rotor of turbo machines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/004—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by varying driving speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541—Specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/545—Ducts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/80—Devices generating input signals, e.g. transducers, sensors, cameras or strain gauges
    • F05D2270/804—Optical devices
    • F05D2270/8041—Cameras
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/80—Devices generating input signals, e.g. transducers, sensors, cameras or strain gauges
    • F05D2270/807—Accelerometers

Definitions

  • the invention relates to a method for determining vibrations in a flow system .
  • the flow system can be, for example, a cooling system, an air conditioning system, a ventilation system or a component thereof.
  • the flow system can in principle be any system in which a gas flow is generated and released by means of a fan.
  • the flow system according to the invention includes a fan and a control system connected to the fan for channeling the flow generated by the fan. In particular, the fan generates an air flow.
  • US 2007/0062284 A1 discloses an acceleration sensor that has a body arranged on a frame via springs. The position or movement of the body can be observed via a camera. The acceleration can be determined based on the position of the body in the captured images.
  • KR 10-2066744 A discloses a method for monitoring vibrations of a mechanical system, for example a pipe. A marking is projected onto the pipe using a laser and the deflection of the marking in the event of a vibration is observed using a camera so that the vibration of the pipe can be determined.
  • DE 102009 028 547 B4 relates to a vibration determination device for determining the vibration exposure of people through the operation of a tool held by the person.
  • a measuring and transmission device on the tool that measures the vibrations using sensors and transmits them to an evaluation device.
  • the evaluation device itself is arranged separately from the tool and also measures vibration. A total vibration load on the operator can then be determined from the vibration measured in the evaluation device and the vibration transmitted by the measuring and transmission device.
  • the commutation of an electric motor that drives the fan can also be a cause of vibrations in a flow system.
  • oscillations with smaller amplitudes are generally problem-free, depending on the excitation in a flow system, for example in the range of resonance frequencies of the flow system, they can lead to undesirable oscillation excitations with large amplitudes. Errors or disturbances, for example, can also lead to such large oscillation amplitudes. Vibration excitations with large amplitudes can in turn result in increased wear, undesirable noise development or even damage. Such larger vibration amplitudes can occur, for example, if there is an imbalance in rotating components, such as broken parts or incorrect commutation of the driving electric motor.
  • the method according to the invention is designed to evaluate vibrations in a flow system.
  • the flow system has a fan that is designed to generate a gas flow, in particular an air flow, in the flow system.
  • the control system connected to the fan is designed to direct the flow generated by the fan.
  • control system can have one or more of the following components: at least one flow channel, at least one throttle, at least one nozzle, at least one diffuser, at least one movable flap, at least one valve or at least any other movable or immovable one Flow control component.
  • a vibration sensor is arranged on the fan, in particular on a non-rotating part of the fan.
  • the vibration sensor of the fan is preferably set up to detect accelerations in one or more spatial directions caused by the vibration as fan vibration.
  • a system vibration is recorded at at least one measuring point in the control system using a mobile device.
  • the camera of the mobile device can be used for this purpose.
  • the movement caused by the vibration of the control system can be captured in an image sequence and the system vibrations can be determined from this.
  • the determination of the system vibration can be carried out in accordance with the method described in the German patent application with the file number 102022 105 681.3. In this respect, the content of German patent application 102022 105 681.3 is incorporated by reference.
  • the sensor and the mobile device can have suitable - preferably standardized - interfaces for this purpose, for example an interface for communication in accordance with the "Bluetooth” or the "Bluetooth Low Energy" standard.
  • the fan vibration of the fan and the system vibration of the control system can therefore be linked to one another in order to recognize connections. If impermissibly high vibration amplitudes of the system vibration are identified, it can be checked based on the knowledge of the fan vibration whether the fan vibration with impermissibly high amplitudes is suitable for stimulating the excessive system vibration.
  • operating areas of the fan can be identified in which the fan oscillation and/or the system oscillation assumes amplitudes that should not occur over a long period of time during operation.
  • the operating state of the fan that stimulates such undesirable fan vibration and/or the system vibration can be identified and excluded as a stationary operating state. For example, a specific speed or a specific speed range of the fan can be excluded as a stationary operating state.
  • other parameters can also characterize the operating state, such as the torque required to drive the fan blade or the rotor.
  • the fan oscillation and/or the system oscillation is detected continuously or discretely at multiple detection times within a detection period. At each detection time, characteristic parameters of the fan vibration and/or the system vibration can be recorded or determined and/or stored, such as the frequency and amplitude of the vibration in question.
  • the fan assumes several different operating states during the detection period and is in particular operated at several different speeds. This makes it possible to assign the recorded characteristic parameters of the fan vibration and/or the system vibration to the operating state and in particular to a speed of the fan.
  • the fan is accelerated from a starting speed to a target speed during the detection period.
  • the starting speed can, for example, be equal to zero (fan standstill) and the target speed can, for example, correspond to the maximum permissible speed of the fan.
  • the fan can preferably be accelerated exactly once, or alternatively several times, from the starting speed to the target speed.
  • at least one amplitude of the fan vibration and/or the system vibration is determined for several or all detection times within the detection period.
  • the frequency of the respective oscillation can also be determined.
  • an amplitude of the fan vibration is determined and compared with an amplitude threshold value for the fan vibration.
  • an amplitude of the system oscillation can alternatively or additionally be determined and with an amplitude threshold value for the system oscillation be compared. This comparison can be carried out for one, several or all permissible operating states, in particular speeds, of the fan. For example, the speed-dependent fan oscillation and/or the speed-dependent system oscillation can each be compared with a predetermined amplitude threshold value for several or all permissible speeds.
  • the amplitude threshold value for the fan oscillation is constant over the entire speed range or operating range of the fan.
  • the amplitude threshold value for the system oscillation can be constant over the entire speed or operating range of the fan.
  • a speed or a speed range at or in which the fan oscillation exceeds the amplitude threshold for the fan oscillation and/or at which the amplitude of the system oscillation exceeds the amplitude threshold for the system oscillation can be identified and, for example, stored.
  • the evaluation of the amplitude of the fan oscillation and the evaluation of the amplitude of the system oscillation can optionally be used to To allow operating states of the fan that would be inadmissible or undesirable if the fan oscillation was only considered due to the amplitude threshold value for the fan oscillation being exceeded.
  • a tolerance range above the amplitude threshold value for the fan oscillation can be defined, within which stationary operation of the fan can be permitted, provided that the amplitude threshold value for the system oscillation is not exceeded for this operating state (e.g. speed) of the fan.
  • detecting the system vibration includes locating a measuring point on the control system.
  • the measuring point can either be selected randomly or based on a specified criterion. For example, a volume caused by a vibration can be detected using the mobile terminal or another measuring device.
  • the relevant location on the control system can be used as a measuring point.
  • the The location where the noise is loudest is selected as the measuring point.
  • the system vibration is then determined at this measuring point by recording and evaluating an image sequence using the mobile terminal.
  • the terminal device can be arranged at the measuring point and directed at a reference point outside the control system or, conversely, the mobile terminal device can be arranged outside the control system and directed at a reference point at the measuring point. In both cases, it is possible to detect a relative movement between the mobile device and the reference point and thereby in turn draw conclusions about the vibration of the control system at the measuring point.
  • the mobile terminal can in particular be a smartphone, a tablet PC, a notebook or similar. Any mobile terminal can be used that has a computing unit, a camera and a communication interface that is set up for wired and/or wireless communication with the vibration sensor of the fan in order to be able to transmit data characterizing the fan vibration from the vibration sensor to the mobile terminal .
  • the communication can be bidirectional, so that information or data can also be transmitted to the fan from the mobile terminal, for example an impermissible operating state for stationary operation.
  • FIG. 3 is a schematic representation for determining a measuring point on a control system of the flow system according to FIG. 2, [0036] FIGS at a measuring point of the control system, [0037] FIG. 6 an exemplary representation of a change in speed of a fan of the flow system according to FIG. 2 during a recording period, [0038] FIG. 7 an exemplary amplitude of the fan vibration depending on a speed of the fan and [0039 ] Figure 8 shows an exemplary amplitude of the system vibration at a measuring point depending on the speed of the fan. [0040] An exemplary embodiment of a flow system 10 is illustrated in a highly schematic manner in FIG.
  • the flow system 10 has a fan 11 and a control system 12 connected to the fan 11.
  • the fan 11 has a fan rotor 13, which can be driven in rotation by means of a motor 14 in order to generate a fluid flow in the control system 12.
  • the fluid flow is, for example, a gas or air flow L.
  • the motor 14 of the fan 11 is controlled via a control device 15 in order to operate the fan 11 in a desired operating state.
  • sensor data of the air flow L or the environment can be transmitted to the control device 15, which is not illustrated in FIG.
  • the fan 11 also has a vibration sensor 16, which is communicatively connected to the control device 15.
  • the vibration sensor 16 is arranged directly on a component of the fan 11, in particular on a non-rotating component.
  • the vibration sensor 16 can be arranged on a stator of the fan 11, on which the fan rotor 13 is rotatably mounted.
  • the control device 15 and the vibration sensor 16 can form a common electrical and/or electronic unit.
  • the fan 11 and, for example, the control device 15 are set up to establish a communication connection with a mobile terminal 17, in particular a wireless communication connection. This communication connection is preferably bidirectional.
  • both the control device 15 and the mobile terminal 17 have a communication interface 18.
  • the communication interfaces 18 are, for example, set up for wireless communication and can enable communication in accordance with a standardized communication protocol, for example “Bluetooth” or “Bluetooth Low Energy”.
  • the control system 12 is connected to the fan 11 and serves to guide the air flow L.
  • the type and design of the control system 12 can vary greatly depending on the application and can have essentially any design.
  • the control system 12 can, for example, have at least one flow channel which leads from the fan 11 to a delivery point at which the flow (eg air flow L) exits into the environment.
  • the flow can be used, for example, for cooling or air conditioning.
  • the mobile terminal 17 has a computing unit 19 which is communicatively connected to the communication interface 18.
  • the arithmetic unit 19 is also communicatively connected to a camera 20 of the mobile terminal 17.
  • the mobile terminal 17 can also have a microphone 21 (FIG.
  • the vibration sensor 16 is set up to detect a fan vibration OV of the fan 11.
  • the fan oscillation OV is characterized by an amplitude and a frequency of the fan oscillation OV. At least the amplitude of the fan oscillation OV is taken into account in the evaluation.
  • the frequency of the fan oscillation OV can depend in particular on the operating state of the fan 11, in particular on its speed n.
  • the operating state of the fan 11 is characterized below with regard to its speed n. Additionally or alternatively, other parameters can also characterize the operating state of the fan 11, such as the torque of the motor 14.
  • the speed n of the fan 11 is the speed of the fan rotor 13, which can correspond to the speed of the rotor of the motor 14 when the fan rotor 13 is connected to the rotor of the motor 14 in a rotationally fixed manner. According to the example, there is no gear between the motor 14 and the fan rotor 13, which can optionally be provided in a modification to this.
  • the mobile terminal 17 is set up to detect a system vibration OA at a measuring point M. Detecting a system vibration OA at a single measuring point M can be sufficient. As an alternative to the exemplary embodiment shown, it is also possible to detect a system vibration OA at several measuring points M of the control system 12 using the mobile terminal 17.
  • the system vibration OA can be detected using one or more sensors of the mobile terminal 17.
  • sensors are used that the mobile terminal 17 already has.
  • the system vibration OA can be detected, for example, with the help of the camera 20 and/or the microphone 21.
  • the system vibration OA is captured optically by means of the camera 20 by recording an image sequence.
  • the microphone 21 can be used to identify a suitable measuring point M on the control system 12. Additionally or alternatively, a vibration noise of the system vibration at the measuring point can also be recorded and optionally evaluated via the microphone 21.
  • the vibration noise is characteristic of the frequencies contained in the vibration.
  • the volume is characteristic of the amplitude of the vibration.
  • the frequency and/or the amplitude of the system vibration OA at the measuring point M can therefore be determined via the vibration noise.
  • Finding a suitable measuring point M on the control system 12 is illustrated schematically in FIG.
  • a vibration of the control system 12 causes a noise.
  • noises emitted from different locations on the control system 12 can be detected.
  • the detected noises can be compared with a criterion or with each other. If the sound wave emitted from a point in the control system 12 exceeds a noise level, the relevant point in the control system 12 comes into consideration as a measuring point M. It is possible, for example, to select the location of the control system 12 as measuring location M at which the noise is loudest at a defined frequency or a defined frequency range.
  • the mobile terminal 17 can be aligned with the microphone 21 towards the control system 12 by an operator P, to identify a suitable measuring point M.
  • the system vibration OA is then recorded at this at least one measuring point M using the mobile terminal 17.
  • the system vibration OA at the measuring point M is detected, as explained above, preferably optically by means of the camera 20.
  • the camera 20 can record images in order to detect a movement of the control system 12 caused at the measuring point M relative to one Determine coordinate system K of the environment.
  • the coordinate system K is immovable and does not move when the fan 11 or the control system 12 oscillates.
  • the procedures shown schematically in FIGS. 4 and 5 can be selected, for example. 4
  • the mobile terminal 17 is attached to the measuring point M on the control system 12, for example by means of a holder 22.
  • the attachment by means of the holder 22 is such that the mobile terminal 17 is located together with the control system 12 moves or oscillates at measuring point M.
  • a marking 23 is arranged immovably relative to the coordinate system K. The marking 23 serves, so to speak, as a reference for the coordinate system K.
  • the camera 20 moves in accordance with the oscillation relative to the marking 23.
  • the for the oscillation characteristic movement of the camera 20 or the mobile terminal 17 relative to the coordinate system K can be determined.
  • the system vibration OA it is possible to determine the system vibration OA.
  • the mobile terminal 17 can be held by an operator P as shown or alternatively can be attached to a tripod, a wall or the like. Arranging it on a tripod or a wall has the advantage that no additional movements of the mobile terminal 17 are caused by the operator P.
  • Such movements of the mobile terminal 17 caused by the operator P relative to the coordinate system K can be eliminated mathematically by determining the movement of the mobile terminal 17 relative to a fixed point in the coordinate system K.
  • a marking identifying the fixed point F can be arranged outside the control system 12 in the detection area E of the camera 20, as is schematically illustrated in FIG. Then the movement of the control system 12 at the measuring point M can be evaluated relative to the fixed point F in the image sequence.
  • the camera 20 of the mobile terminal 17, as illustrated in FIG. 5, is aimed at the measuring point M, the movement of the control system 12 at the measuring point M can be recognized in the image sequence and from this the system vibration OA can be determined relative to the coordinate system K.
  • the measuring point M can be identified by a characteristic point, for example an edge or a corner, on the control system 12 in the images of the image sequence.
  • both the fan oscillation OV (FIG. 7) and the system oscillation OA (FIG. 8) are recorded or determined, for example the amplitude of the respective oscillation OV, OA depending on the operating state of the Fan 11 (here: speed n).
  • speed n the operating state of the Fan 11
  • the oscillatory movement is first determined depending on a time t during a detection period D.
  • the fan 11 assumes different operating states and is operated, for example, at different speeds n (FIG. 6).
  • the fan 11 is switched at least once between one of from a starting speed n min to a target speed n max ( Figure 6).
  • the starting speed n min is zero in the exemplary embodiment and the target speed n max corresponds to the maximum permissible speed of the fan.
  • the fan thus assumes several and, for example, all permissible operating states (here characterized by the speed n) at least once during the detection period D.
  • the fan could additionally or alternatively also be decelerated from a higher starting speed (e.g. maximum permissible speed) to a target speed (e.g. approximately zero).
  • the run from the starting speed n min to the target speed n max and/or vice versa can be carried out once or, alternatively, repeated several times.
  • the fan vibration OV is detected by the vibration sensor 16 and the system vibration OA by the mobile terminal 17 (initially time-dependent) during the detection period D, this can result in a Fan oscillation OV and a system oscillation OA are determined, which depends on the different operating states of the fan 11 during the detection period D, for example the speed n.
  • each operating state or each speed n of the fan 11 can have a frequency and an amplitude of the fan oscillation OV and assigned to the system vibration OA, as illustrated schematically in Figures 7 and 8.
  • the fan vibration OV is assigned an amplitude threshold value, which is referred to here as the first amplitude threshold value S1 for better differentiation.
  • the system oscillation OA is assigned an amplitude threshold value, which is referred to here as the second amplitude threshold value S2.
  • the two amplitude threshold values S1, S2 are constant, but could also have an operating state-dependent or speed-dependent course.
  • the oscillations OV, OA shown in FIGS. 7 and 8 are merely examples and are only schematic representations that serve to explain the invention.
  • the fan vibration OV can be evaluated in a second method step V2 and the system vibration OA can be evaluated in a third method step V3.
  • the amplitudes of the respective oscillation OV, OA are compared with the assigned amplitude threshold values S1, S2. It can be seen that the fan oscillation OV exceeds the assigned first amplitude threshold S1 in a first speed range a (FIG. 7). In contrast, the system vibration OA is also in the first speed range a within the permissible range for the system vibration OA, which is defined by the second amplitude threshold S2.
  • the system oscillation OA has an amplitude that is greater than the second amplitude threshold value S2, although the fan oscillation OV there has a certain has a lower amplitude than in the first speed range a.
  • the evaluation of the fan vibration OV and the system vibration OA and in particular the comparison with the amplitude threshold values S1 and S2 is carried out, for example, in the computing unit 19 of the mobile terminal 17.
  • the fan 11 and, for example, the control device 15 transmit the fan vibration OV to the mobile terminal 17.
  • At least one operating parameter of the fan 11 can then be determined by means of the computing unit 19 of the mobile terminal 17 or the flow system 10 are defined and specified to the control device 15. For example, it is possible to transmit the at least one operating parameter from the mobile terminal 17 to the control device 15 via the communication interface 18. Alternatively, the at least one operating parameter could also be output to the operator P on a screen of the mobile terminal 17 which can then in turn program the control device 15 using a suitable operating interface. [0070] Additionally or alternatively to setting the operating parameter of the fan 11, at least one other parameter of the flow system 10 can be set, such as a position (“degree of opening”) of at least one flap, by means of a controllable drive or alternatively manually .
  • the at least one operating parameter can be specified in such a way that impermissible stationary states are avoided, i.e. stationary operation of the fan in the first speed range a and/or in the second speed range b. This makes it possible to avoid excessive wear or damage to the flow system 10 including the fan 11. [0072] It can be permitted that the undesired speed ranges a, b are briefly run through in order to switch the fan 11 between permissible operating states or speeds n. Only long-term operation in a speed range a, b, which leads to an undesirable amplitude of the fan oscillation OV or the system oscillation OA, is prevented according to the example.
  • the fan 11 could therefore also be operated stationary in the first speed range a without having to fear excessive wear or damage to the control system 12.
  • the exceeding of the amplitude of the fan oscillation OV in the relevant speed range can be evaluated, for example, as to whether the amplitude of the fan oscillation OV remains within a tolerance range above the first amplitude threshold value S1.
  • the tolerance range can be defined depending on the fan 11 and its sensitivity to vibration-dependent wear or vibration-dependent damage and can be, for example, up to 3% or up to 5% of the first amplitude threshold value S1.
  • the tolerance range is chosen so that possibly increased wear can occur on the fan 11, but no immediate damage to the fan 11 occurs.
  • the fan 11 can also be operated in the permissible speed range (here first speed range a), if the system vibration OA of the control system 12 thereby remains in a permissible range, as is exemplified in the Figures 7 and 8 are illustrated for the first speed range a.
  • the operation of the fan 11 is permitted in such a speed range or not can be done either automatically by the method V im optional fourth method step V4 can be determined or made dependent on the express consent of the operator P. For example, the consent of the operator P for such an operation could be required on the mobile terminal 17.
  • the comparative evaluation of the system oscillation OA and the fan oscillation OV can also be used to detect, for example, whether an impermissible system oscillation OA is due to an impermissible fan oscillation OV or not.
  • An impermissibly high amplitude of the fan oscillation OV above the first amplitude threshold value S1 is not present in the second speed range b in the exemplary embodiment shown.
  • the fan oscillation frequency lies in a resonance range of the system. An attempt can then be made to shift or reduce the system resonance and/or a corresponding operation of the fan 11 is excluded.
  • the system oscillation OA has an amplitude that is too large at a measuring point M, but the excitation does not come from the fan 11. In this case, it may be that the system vibration OA also causes the fan 11 to oscillate, but this should not depend on the speed n or only to an insignificant extent.
  • the fan oscillation OV has too large an amplitude, but the amplitude of the system oscillation OA is within the permissible range. If the measuring point was chosen well, the fan oscillation OV will not stimulate the system in this case.
  • Corresponding operation of the fan 11 can then be excluded in order to reduce its own vibrations and to avoid damage and/or noise.
  • the correlation of the two oscillations OV, OA provides additional information that can be taken into account when evaluating the entire flow system 10 and the at least one measure derived therefrom.
  • stationary operation of the fan 11 can be permitted at a speed or in a speed range in which the system vibration OA exceeds the second amplitude threshold value S2 (here second speed range b). This permission can also be made dependent on the fan oscillation OV in this speed range.
  • a tolerance range can also be defined for the second amplitude threshold value S2, as has already been described above for the fan oscillation OV, in which stationary operation can be permitted automatically or after express confirmation by an operator.
  • a further modification consists in using further additional criteria in addition to the evaluation of the fan vibration OV in addition to the evaluation of the fan vibration OV, such as, for example, noise development by the system, for the approval of stationary operation at a second amplitude threshold value S2, the exceedance of which is within the tolerance. vibration OA or similar.
  • the fan vibration OV detected during the detection period D can be temporarily stored in a memory of the control device 15 and transmitted to the mobile terminal 17 with a time delay (so to speak “offline”).
  • the measured value currently measured by the vibration sensor 16 and describing the fan vibration OV can also be transmitted to the mobile terminal 17 during the ongoing measurement of the fan vibration OV. averaged (so to speak “online”).
  • the temporal relationship between the measured or determined vibrations OV, OA can, but does not have to be, known in the computing unit 19 of the mobile terminal 17.
  • frequency-dependent amplitudes can be determined for the oscillations OV, OA.
  • the change in the operating state (for example the speed n) during the detection period D is the same for the oscillations OV, OA.
  • the time-dependent change in the operating state (or the speed n) during the detection period D is predetermined and known in the computing unit 19 of the mobile terminal 17.
  • the oscillations OV, OA can thus be assigned to the operating state and, for example, to the speed n and/or related to one another.
  • the invention relates to a method for evaluating a fan vibration OV and a system vibration OA on a flow system 10 having a fan 11 and a control system 12 connected to the fan 11.
  • the system vibration OA becomes independent of the fan vibration OV is recorded, in particular by means of a mobile terminal 17.
  • the fan vibration OV is preferably detected by means of a vibration sensor 16 of the fan 11.
  • the fan oscillation OV is evaluated together with the system oscillation OA in order to determine whether there is a connection between the fan oscillation OV and the system oscillation OA and whether oscillations with a large amplitude of the system oscillation OA can be attributed to large amplitudes of the fan oscillation OV or possibly have another cause .
  • By evaluating the system vibration OA based on the fan vibration OV additional information is available that simplifies the initiation of a suitable measure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung einer Ventilatorschwingung (OV) und einer Anlagenschwingung (OA) an einem Strömungssystem (10) aufweisend einen Ventilator (11) sowie eine an den Ventilator (11) angeschlossene Leitanlage (12). Die Anlagenschwingung (OA) wird unabhängig von der Ventilatorschwingung (OV) aufgenommen, insbesondere mittels eines mobilen Endgeräts (17). Die Ventilatorschwingung (OV) wird vorzugsweise mittels eines Schwingungssensors (16) des Ventilators (11) erfasst. Die Ventilatorschwingung (OV) wird gemeinsam mit der Anlagenschwingung (OA) ausgewertet, um festzustellen, ob zwischen der Ventilatorschwingung (OV) und der Anlagenschwingung (OA) ein Zusammenhang besteht und Schwingungen mit großer Amplitude der Anlagenschwingung (OA) auf große Amplituden der Ventilatorschwingung (OV) zurückzuführen sind oder eventuell eine andere Ursache aufweisen. Durch das Auswerten der Anlagenschwingung (OA) basierend auf der Ventilatorschwingung (OV) steht somit eine zusätzliche Information zur Verfügung, die das Einleiten einer geeigneten Maßnahme vereinfacht.

Description

ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. 13. September 2022 KG EBMP P026 prrn Bachmühle 2 Stichwort: 74673 Mulfingen Vibrationsmes- sungskorrelation Verfahren zur Auswertung von Schwingungen in einem Strömungssystem [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermitt- lung von Schwingungen in einem Strömungssystem. Das Strö- mungssystem kann beispielsweise ein Kühlungssystem, ein Klimatisierungssystem, ein Lüftungssystem oder ein Bestand- teil davon sein. Bei dem Strömungssystem kann es sich grundsätzlich um ein beliebiges System handeln, bei dem es mittels eines Ventilators eine Gasströmung erzeugt und ab- gegeben wird. [0002] Zu dem erfindungsgemäßen Strömungssystem gehören ein Ventilator sowie eine an den Ventilator angeschlossene Leitanlage zur Kanalisierung der vom Ventilator erzeugten Strömung. Der Ventilator erzeugt insbesondere eine Luft- strömung. [0003] Es ist generell bekannt, Schwingungen sensorisch zu erfassen. Beispielsweise offenbart US 2007/0062284 A1 einen Beschleunigungssensor, der einen über Federn an einem Rahmen angeordneten Körper aufweist. Die Position oder Be- wegung des Körpers kann über eine Kamera beobachtet werden. Anhand der Position des Körpers in den aufgenommenen Bil- dern kann die Beschleunigung ermittelt werden. [0004] KR 10-2066744 A offenbart ein Verfahren zur Schwingungsüberwachung eines mechanischen Systems, beispielsweise eines Rohres. Mittels eines Lasers wird eine Markierung auf das Rohr projiziert und die Ablenkung der Markierung im Falle einer Schwingung mittels einer Kamera beobachtet, so dass daraus die Schwingung des Rohres ermit- telt werden kann. [0005] DE 102009 028 547 B4 betrifft eine Vibrationsbe- stimmungseinrichtung zur Ermittlung der Vibrationsbelastung von Personen durch den Betrieb eines durch die Person ge- haltenen Werkzeugs. Am Werkzeug ist eine Mess- und Über- mittlungseinrichtung vorhanden, die sensorisch die Vibrati- onen misst und an eine Auswerteeinrichtung übermittelt. Die Auswerteeinrichtung selbst ist separat vom Werkzeug ange- ordnet und misst ebenfalls eine Schwingung. Aus der in der Auswerteeinrichtung gemessenen Schwingung sowie der von der Mess- und Übermittlungseinrichtung übermittelten Schwingung kann dann eine Gesamtschwingungsbelastung der Bedienperson ermittelt werden. [0006] Aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Pa- tentanmeldung mit dem Aktenzeichen DE 102022 105 681.3 und dem Titel „Verfahren zur Ermittlung einer Schwingung eines Lüftungssystems“ ist es bekannt, die Schwingung eines Lüf- tungssystems mittels eines mobilen Endgeräts zu ermitteln, indem mittels der Kamera eine Bildsequenz des Lüftungssys- tems aufgenommen und die Schwingungsbewegung des Lüftungs- systems relativ zu einem ortsfesten Referenzpunkt ermittelt wird. [0007] Bei Strömungssystemen mit einem Ventilator und einer an den Ventilator angeschlossenen Leitanlage für die erzeugte Strömung können Schwingungen auftreten, die bei- spielsweise durch eine Unwucht an einem Rotor bzw. an Ventilatorflügeln hervorgerufen werden können. Schwingungen können beispielsweise auch durch die Ausführung der Leitan- lage selbst entstehen, durch die die Luft bzw. das Gas strömt. Auch die Kommutierung eines Elektromotors, der den Ventilator antreibt, kann eine Ursache für das Auftreten von Schwingungen in einem Strömungssystem sein. [0008] Während Schwingungen mit kleineren Amplituden in der Regel problemlos sind, können aber in einem Strömungs- system abhängig von der Anregung, zum Beispiel im Bereich von Resonanzfrequenzen des Strömungssystems, zu unerwünsch- ten Schwingungsanregungen mit großen Amplituden führen. Auch können beispielsweise Fehler oder Störungen zu solchen großen Schwingungsamplituden führen. Schwingungsanregungen mit großen Amplituden können wiederum einen erhöhten Ver- schleiß, eine unerwünschte Geräuschentwicklung oder auch Schäden nach sich ziehen. Solche größeren Schwingungs- amplituden können beispielsweise dann auftreten, wenn eine Unwucht von rotierenden Komponenten auftritt, wie tewa durch abgebrochene Teile oder eine fehlerhafte Kommutierung des antreibenden Elektromotors. Es ist daher wünschenswert, unerwünschte Schwingungen in einem Strömungssystem frühzei- tig zu erkennen und die Ursache für diese Schwingung zu be- seitigen. [0009] Durch das Integrieren eines Schwingungssensors in einen Ventilator können Schwingungen, die unmittelbar am Ventilator auftreten, erfasst werden. In vielen Fällen ist dies allerdings unzureichend. Denn in der angeschlossenen Leitanlage können aufgrund des konstruktionsbedingten Reso- nanzverhaltens Schwingungen des Ventilators eine Resonanz in der angeschlossenen Leitanlage verursachen, die zu lokal großen Schwingungsamplituden in der Leitanlage führen kann. Abhängig von der Ursache bzw. der Art einer Störung, die speziellen konstruktiven Gegebenheiten eines Strömungssys- tems und den möglichen Betriebszuständen lassen sich Schwingungsanregungen, die durch eine Störung verursacht werden, praktisch nicht vorhersagen. Auch die Stellen, an denen mögliche hohe Schwingungsamplituden auftreten könn- ten, lassen sich nicht ohne Weiteres im Voraus ermitteln, so dass das Integrieren mehrerer Schwingungssensoren im Strömungssystem nicht erfolgversprechend ist. [0010] Es kann daher als Aufgabe der vorliegenden Erfin- dung angesehen werden, ein Verfahren zur Auswertung von Schwingungen in einem Strömungssystem zu schaffen, das eine verbesserte Schwingungsanalyse mit einfachen Mitteln ermög- licht. [0011] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. [0012] Das erfindungsgemäße Verfahren ist dazu einge- richtet, Schwingungen in einem Strömungssystem auszuwerten. Das Strömungssystem weist einen Ventilator auf, der dazu eingerichtet ist, eine Gasströmung, insbesondere eine Luft- strömung, im Strömungssystem zu erzeugen. Die an den Venti- lator angeschlossene Leitanlage ist dazu eingerichtet, die vom Ventilator erzeugte Strömung zu leiten. Zu diesem Zweck kann die Leitanlage eine oder mehrere der folgenden Kompo- nenten aufweisen: wenigstens einen Strömungskanal, wenigs- tens eine Drossel, wenigstens eine Düse, wenigstens einen Diffusor, wenigstens eine bewegbare Klappe, wenigstens ein Ventil oder wenigstens eine andere beliebige bewegliche oder unbewegliche Strömungsleitkomponente. [0013] Am Ventilator ist ein Schwingungssensor angeord- net, insbesondere an einem nicht rotierend antreibbaren Teil des Ventilators. Der Schwingungssensor des Ventilators ist vorzugsweise dazu eingerichtet, durch die Schwingung auftretende Beschleunigungen in eine oder mehrere Raumrich- tungen als Ventilatorschwingung zu erfassen. Zusätzlich wird an wenigstens einer Messstelle der Leitanlage eine An- lagenschwingung mittels eines mobilen Endgeräts erfasst. Hierzu kann insbesondere die Kamera des mobilen Endgeräts verwendet werden. Die durch die Schwingung der Leitanlage verursachte Bewegung kann in einer Bildsequenz erfasst und daraus die Anlagenschwingungen ermittelt werden. Das Ermit- teln der Anlagenschwingung kann entsprechend dem in der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 102022 105 681.3 beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. Insoweit wird der Inhalt der deutschen Patentanmeldung 102022 105 681.3 durch Verweis aufgenommen. [0014] Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich die Anlagenschwingung mittels eines an der Messstelle lös- bar oder fest angebrachten Sensors zu messen und die Mess- daten an das mobile Endgerät zu übermitteln, insbesondere drahtlos. Der Sensor und das mobile Endgerät können hierfür geeignete –vorzugsweise standardisierte - Schnittstellen aufweisen, beispielsweise jeweils eine Schnittstellen für die Kommunikation gemäß dem „Bluetooth“- oder dem „Blue- tooth-Low-Energy“-Standard. Mit einem solchen Sensor lassen sich insbesondere auch andere (vorzugsweise höhere) Fre- quenzbereiche der Anlagenschwingung überwachen bzw. messen als mit einer Standard-Kamera eines mobilen Endgerätes. [0015] Die von dem Schwingungssensor des Ventilators er- fasste Ventilatorschwingung wird mittels einer geeigneten Kommunikationsschnittstelle an das mobile Endgerät übermit- telt. Das mobile Endgerät ist daraufhin in der Lage, die an der Messstelle erfasste Anlagenschwingung der Leitanlage basierend auf der Ventilatorschwingung auszuwerten. Es ist dabei möglich, mittels des mobilen Endgeräts mehrere Anla- genschwingungen an unterschiedlichen Messstellen der Leit- anlage zu erfassen und jeweils basierend auf der übermit- telten Ventilatorschwingung auszuwerten. Optional kann au- ßerdem die empfangene Ventilatorschwingung im mobilen End- gerät ausgewertet werden. [0016] Das Übermitteln der Ventilatorschwingung an das mobile Endgerät kann bei noch andauernder Messung erfolgen (sozusagen „online“). Alternativ dazu ist es auch möglich, die Ventilatorschwingung in einem Speicher des Ventilators zunächst zu speichern und anschließend an das mobile Endge- rät zu übermitteln (sozusagen „offline“). Die Auswertung der Anlagenschwingung unter Berücksichtigung der Ventila- torschwingung kann daher während der andauernden Erfassung (sozusagen „online“) oder zeitversetzt (sozusagen „off- line“) erfolgen. [0017] Im mobilen Endgerät können daher die Ventilator- schwingung des Ventilators und die Anlagenschwingung der Leitanlage miteinander in Verbindung gebracht werden, um Zusammenhänge zu erkennen. [0018] Wenn unzulässig hohe Schwingungsamplituden der Anlagenschwingung identifiziert werden, kann anhand der Kenntnis der Ventilatorschwingung geprüft werden, ob die Ventilatorschwingung mit unzulässig hohen Amplituden für die Anregung der übermäßigen Anlagenschwingung infrage kommt. Ist dies nicht der Fall kann auch durch eine konstruktive Maßnahme, beispielsweise Dämpfung der Leitan- lage, den hohen Amplituden der Anlagenschwingung entgegen- gewirkt werden. [0019] Zusätzlich oder alternativ können Betriebsberei- che des Ventilators identifiziert werden, in denen die Ven- tilatorschwingung und/oder die Anlagenschwingung Amplituden annimmt, die im Betrieb nicht über längere Zeit auftreten sollten. Zur Verhinderung unerwünscht hoher Schwingungs- amplituden kann der Betriebszustand des Ventilators, der eine solche unerwünschte Ventilatorschwingung und/oder die Anlagenschwingung anregt, identifiziert und als stationärer Betriebszustand ausgeschlossen werden. Beispielsweise kann eine bestimmte Drehzahl oder ein bestimmter Drehzahlbereich des Ventilators als stationärer Betriebszustand ausge- schlossen werden. Zusätzlich oder alternativ zur Drehzahl können auch andere Parameter den Betriebszustand kennzeich- nen, wie beispielsweise das für das Antreiben der Ventila- torschaufel bzw. des Rotors erforderliche Drehmoment. [0020] Es ist vorteilhaft, wenn die Ventilatorschwingung und/oder die Anlagenschwingung kontinuierlich oder zeitdis- kret zu mehreren Erfassungszeitpunkten innerhalb eines Er- fassungszeitraumes erfasst wird. Zu jedem Erfassungszeit- punkt können charakteristische Parameter der Ventilator- schwingung und/oder der Anlagenschwingung erfasst bzw. er- mittelt und/oder gespeichert werden, wie etwa die Frequenz und die Amplitude der betreffenden Schwingung. [0021] Es ist vorteilhaft, wenn der Ventilator während des Erfassungszeitraumes mehrere unterschiedliche Betriebs- zustände annimmt und insbesondere mit mehreren unterschied- lichen Drehzahlen betrieben wird. Dadurch ist es möglich, die erfassten charakteristischen Parameter der Ventilator- schwingung und/oder der Anlagenschwingung dem Betriebszu- stand und insbesondere einer Drehzahl des Ventilators zuzu- ordnen. Dadurch lässt sich beispielsweise eine drehzahlab- hängige Ventilatorschwingung und/oder eine drehzahlabhän- gige Anlagenschwingung ermitteln. [0022] Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Ventilator während des Erfassungszeitraumes von einer Startdrehzahl bis zu einer Zieldrehzahl beschleunigt. Die Startdrehzahl kann beispielsweise gleich Null sein (Still- stand des Ventilators) und die Zieldrehzahl kann beispiels- weise der maximal zulässigen Drehzahl des Ventilators ent- sprechen. Während des Erfassungszeitraumes kann der Venti- lator vorzugsweise genau einmal, alternativ auch mehrmals von der Startdrehzahl bis zur Zieldrehzahl beschleunigt werden. [0023] Insbesondere werden für mehrere oder alle Erfas- sungszeitpunkte innerhalb des Erfassungszeitraumes zumin- dest eine Amplitude der Ventilatorschwingung und/oder der Anlagenschwingung ermittelt. Optional kann zusätzlich auch die Frequenz der jeweiligen Schwingung ermittelt werden. Es ist zusätzlich optional auch möglich, eine Phasenverschie- bung zwischen der Anlagenschwingung und der Ventilator- schwingung zu ermitteln. [0024] Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Amplitude der Ventilatorschwingung ermittelt und mit einem Amplitudenschwellenwert für die Ventilatorschwingung ver- glichen. Analog hierzu kann alternativ oder zusätzlich eine Amplitude der Anlagenschwingung ermittelt und mit einem Amplitudenschwellenwert für die Anlagenschwingung verglichen werden. Dieser Vergleich kann bzw. diese Ver- gleiche können für einen, mehrere oder alle zulässigen Be- triebszustände, insbesondere Drehzahlen, des Ventilators durchgeführt werden. Beispielsweise kann die drehzahlabhän- gige Ventilatorschwingung und/oder die drehzahlabhängige Anlagenschwingung für mehrere oder alle zulässigen Drehzah- len jeweils mit einem vorgegebenen Amplitudenschwellenwert verglichen werden. [0025] Bevorzugt ist der Amplitudenschwellenwert für die Ventilatorschwingung über den gesamten Drehzahlbereich bzw. Betriebsbereich des Ventilators konstant. Zusätzlich oder alternativ kann der Amplitudenschwellenwert für die Anla- genschwingung über den gesamten Drehzahl- bzw. Betriebsbe- reich des Ventilators konstant sein. Alternativ hierzu ist es auch möglich, einen oder beide Amplitudenschwellenwerte nicht konstant, sondern sich drehzahlabhängig ändernd vor- zugeben. [0026] Eine Drehzahl oder ein Drehzahlbereich, an bzw. in dem die Ventilatorschwingung den Amplitudenschwellenwert für die Ventilatorschwingung überschreitet und/oder an dem die Amplitude der Anlagenschwingung den Amplitudenschwel- lenwert für die Anlagenschwingung überschreitet, kann iden- tifiziert und beispielsweise gespeichert werden. Während des regulären Betriebs können dann Betriebszustände des Ventilators vermieden werden, die zu unzulässig hohen Amplituden der Ventilatorschwingung und/oder der Anlagen- schwingung führen. [0027] Die Auswertung der Amplitude der Ventilator- schwingung und die Auswertung der Amplitude der Anlagen- schwingung kann optional dazu verwendet werden, Betriebszustände des Ventilators zuzulassen, die an sich bei ausschließlicher Betrachtung der Ventilatorschwingung wegen der Überschreitung des Amplitudenschwellenwertes für die Ventilatorschwingung unzulässig bzw. unerwünscht wären. Beispielsweise kann ein Toleranzbereich oberhalb des Amplitudenschwellenwertes für die Ventilatorschwingung de- finiert werden, innerhalb dem ein stationärer Betrieb des Ventilators zugelassen werden kann, sofern für diesen Be- triebszustand (beispielsweise Drehzahl) des Ventilators keine Überschreitung des Amplitudenschwellenwertes für die Anlagenschwingung festgestellt wird. [0028] Den Betrieb des Ventilators in einem Betriebszu- stand zu erlauben, bei dem die Amplitude der Ventilator- schwingung den zugeordneten Amplitudenschwellenwert über- schreitet, kann von der Zustimmung des Betreibers abhängig gemacht werden. Denn dieser Betriebszustand des Ventilators kann zu erhöhtem Verschleiß führen. [0029] Wie bereits erläutert ist es bevorzugt, wenn die Anlagenschwingung mittels des mobilen Endgeräts gemäß einem Verfahren erfasst wird, wie es in der deutschen Patentan- meldung mit dem Aktenzeichen DE 102022 105 681.3 erläutert ist, wobei auf diese Offenbarung vollinhaltlich Bezug ge- nommen wird. Vorzugsweise umfasst das Erfassen der Anlagen- schwingung das Lokalisieren einer Messstelle an der Leitan- lage. Die Messstelle kann entweder zufällig ausgewählt wer- den oder anhand eines vorgegebenen Kriteriums. Beispiels- weise kann mittels des mobilen Endgeräts oder eines anderen Messgeräts eine durch eine Schwingung verursachte Laut- stärke erfasst werden. Erfüllt die Lautstärke ein Lautstär- kekriterium, kann die betreffende Stelle an der Leitanlage als Messstelle verwendet werden. Vorzugsweise wird die Stelle als Messstelle ausgewählt, an der das Geräusch am lautesten ist. [0030] Anschließend wird mittels des mobilen Endgeräts an dieser Messstelle durch Aufnahme und Auswerten einer Bildsequenz die Anlagenschwingung ermittelt. Hierzu kann entweder das Endgerät an der Messstelle angeordnet und auf einen Referenzpunkt außerhalb der Leitanlage gerichtet wer- den oder umgekehrt, das mobile Endgerät außerhalb der Leit- anlage angeordnet und auf einen Referenzpunkt an der Mess- stelle gerichtet werden. In beiden Fällen ist es möglich, eine Relativbewegung zwischen dem mobilen Endgerät und dem Referenzpunkt zu erfassen und dadurch wiederum auf die Schwingung der Leitanlage an der Messstelle zu schließen. [0031] Bei dem mobilen Endgerät kann es sich insbeson- dere um ein Smartphone, einen Tablet-PC, ein Notebook oder ähnliches handeln. Jedes mobile Endgerät ist anwendbar, das eine Recheneinheit, eine Kamera und eine Kommunikations- schnittstelle aufweist, die zur drahtgebundenen und/oder drahtlosen Kommunikation mit dem Schwingungssensor des Ven- tilators eingerichtet ist, um die Ventilatorschwingung kennzeichnenden Daten vom Schwingungssensor zum mobilen Endgerät übertragen zu können. Insbesondere kann die Kommu- nikation bidirektional erfolgen, so dass vom mobilen Endge- rät auch Informationen oder Daten zum Ventilator übertragen werden können, beispielsweise ein nicht zulässiger Be- triebszustand für den stationären Betrieb. [0032] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erge- ben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Nachfolgend werden bevorzugte Ausfüh- rungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen: [0033] Figur 1 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbei- spiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, [0034] Figur 2 eine schematische, blockschaltbildähnli- che Darstellung eines Strömungssystems sowie eines mobilen Endgeräts, wobei das Strömungssystem und das mobile Endge- rät dazu eingerichtet sind, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, [0035] Figur 3 eine schematische Darstellung zur Ermitt- lung einer Messstelle an einer Leitanlage des Strömungssys- tems gemäß Figur 2, [0036] Figuren 4 und 5 jeweils schematische Darstellun- gen von Möglichkeiten zur Erfassung einer Anlagenschwingung an einer Messstelle der Leitanlage, [0037] Figur 6 eine beispielhafte Darstellung einer Drehzahländerung eines Ventilators des Strömungssystems ge- mäß Figur 2 während eines Erfassungszeitraumes, [0038] Figur 7 eine beispielhafte Amplitude der Ventila- torschwingung abhängig von einer Drehzahl des Ventilators und [0039] Figur 8 eine beispielhafte Amplitude der Anlagen- schwingung an einer Messstelle abhängig von der Drehzahl des Ventilators. [0040] In Figur 2 ist stark schematisiert ein Ausfüh- rungsbeispiel eines Strömungssystems 10 veranschaulicht. Das Strömungssystem 10 hat einen Ventilator 11 sowie eine an den Ventilator 11 angeschlossene Leitanlage 12. Der Ven- tilator 11 hat einen Ventilatorrotor 13, der mittels eines Motors 14 rotierend antreibbar ist, um eine Fluidströmung in der Leitanlage 12 zu erzeugen. Die Fluidströmung ist beispielsgemäß eine Gas- oder Luftströmung L. [0041] Der Motor 14 des Ventilators 11 wird über eine Steuereinrichtung 15 gesteuert, um den Ventilator 11 in ei- nem gewünschten Betriebszustand zu betreiben. Der Steuer- einrichtung 15 können hierfür Sensordaten der Luftströmung L bzw. der Umgebung übermittelt werden, was in Figur 2 nicht veranschaulicht ist. [0042] Der Ventilator 11 hat außerdem einen Schwingungs- sensor 16, der mit der Steuereinrichtung 15 kommunikations- verbunden ist. Der Schwingungssensor 16 ist unmittelbar an einer Komponente des Ventilators 11 angeordnet, insbeson- dere an einer nicht drehend antreibbaren Komponente. Bei- spielsweise kann der Schwingungssensor 16 an einem Stator des Ventilators 11 angeordnet sein, an dem der Ventilator- rotor 13 drehend gelagert ist. [0043] Die Steuereinrichtung 15 und der Schwingungs- sensor 16 können eine gemeinsame elektrische und/oder elektronische Baueinheit bilden. [0044] Der Ventilator 11 und beispielsgemäß die Steuer- einrichtung 15 ist dazu eingerichtet, eine Kommunikations- verbindung mit einem mobilen Endgerät 17 herzustellen, ins- besondere eine drahtlose Kommunikationsverbindung. Diese Kommunikationsverbindung ist vorzugsweise bidirektional. Zur Herstellung der Kommunikationsverbindung weist sowohl die Steuereinrichtung 15, als auch das mobile Endgerät 17 eine Kommunikationsschnittstelle 18 auf. Die Kommunikati- onsschnittstellen 18 sind beispielsgemäß zur drahtlosen Kommunikation eingerichtet und können eine Kommunikation entsprechend einem standardisierten Kommunikationsprotokoll ermöglichen, beispielsweise „Bluetooth“ oder „Bluetooth Low Energy“. [0045] Die Leitanlage 12 ist an den Ventilator 11 ange- schlossen und dient dazu, die Luftströmung L zu führen. Die Art und die Ausgestaltung der Leitanlage 12 können anwen- dungsabhängig stark variieren und im Wesentlichen beliebig ausgestaltet sein. Die Leitanlage 12 kann beispielsweise wenigstens einen Strömungskanal aufweisen, der vom Ventila- tor 11 zu einer Abgabestelle führt, an der die Strömung (z.B. Luftströmung L) in die Umgebung austritt. Die Strö- mung kann beispielsweise zur Kühlung oder Klimatisierung verwendet werden. [0046] Das mobile Endgerät 17 hat eine mit der Kommuni- kationsschnittstelle 18 kommunikationsverbundene Rechenein- heit 19. Die Recheneinheit 19 ist außerdem mit einer Kamera 20 des mobilen Endgeräts 17 kommunikationsverbunden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das mobile End- gerät 17 außerdem ein Mikrofon 21 aufweisen (Figur 3), das ebenfalls mit der Recheneinheit 19 kommunikationsverbunden ist. [0047] Der Schwingungssensor 16 ist dazu eingerichtet, eine Ventilatorschwingung OV des Ventilators 11 zu erfas- sen. Die Ventilatorschwingung OV ist gekennzeichnet durch eine Amplitude und eine Frequenz der Ventilatorschwingung OV. Zumindest die Amplitude der Ventilatorschwingung OV wird bei der Auswertung berücksichtigt. Die Frequenz der Ventilatorschwingung OV kann insbesondere vom Betriebszu- stand des Ventilators 11 abhängen, insbesondere von dessen Drehzahl n. Nachfolgend wird der Betriebszustand des Venti- lators 11 im Hinblick auf seine Drehzahl n gekennzeichnet. Zusätzlich oder alternativ können auch andere Parameter den Betriebszustand des Ventilators 11 kennzeichnen, wie bei- spielsweise das Drehmoment des Motors 14. Die Drehzahl n des Ventilators 11 ist die Drehzahl des Ventilatorrotors 13, die mit der Drehzahl des Rotors des Motors 14 überein- stimmen kann, wenn der Ventilatorrotor 13 drehfest mit dem Rotor des Motors 14 verbunden ist. Beispielsgemäß ist zwi- schen dem Motor 14 und dem Ventilatorrotor 13 kein Getriebe vorhanden, was optional in Abwandlung hierzu vorgesehen werden kann. [0048] Das mobile Endgerät 17 ist dazu eingerichtet, eine Anlagenschwingung OA an einer Messstelle M zu erfas- sen. Das Erfassen einer Anlagenschwingung OA an einer ein- zigen Messstelle M kann ausreichend sein. Alternativ zum dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, an mehreren Messstellen M der Leitanlage 12 jeweils eine Anla- genschwingung OA mittels des mobilen Endgeräts 17 zu erfas- sen. [0049] Die Erfassung der Anlagenschwingung OA kann mit einem oder mehreren beliebigen Sensoren des mobilen Endge- räts 17 erfolgen. Beim Ausführungsbeispiel werden Sensoren verwendet, über die das mobile Endgerät 17 ohnehin verfügt. Die Anlagenschwingung OA kann beispielsweise mit Hilfe der Kamera 20 und/oder des Mikrofons 21 erfasst werden. Vor- zugsweise wird die Anlagenschwingung OA mittels der Kamera 20 optisch durch Aufnahme einer Bildsequenz erfasst. [0050] Das Mikrofon 21 kann beim Ausführungsbeispiel zur Identifikation einer geeigneten Messstelle M an der Leitan- lage 12 verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ kann über das Mikrofon 21 auch ein Schwingungsgeräusch der Anla- genschwingung an der Messstelle erfasst und optional ausge- wertet werden. Zum Einen ist das Schwingungsgeräusch ist charakteristisch für die enthaltenen Frequenzen der Schwin- gung. Zum Anderen ist die Lautstärke charakteristisch für die Amplitude der Schwingung. Also kann über das Schwin- gungsgeräusch die Frequenz und/oder die Amplitude der Anla- genschwingung OA an der Messstelle M ermittelt werden. [0051] Das Auffinden einer geeigneten Messstelle M an der Leitanlage 12 ist schematisch in Figur 3 veranschau- licht. Eine Schwingung der Leitanlage 12 verursacht ein Ge- räusch. Mittels des Mikrofons 21 können von unterschiedli- chen Stellen der Leitanlage 12 emittierte Geräusche erfasst werden. Die erfassten Geräusche können mit einem Kriterium bzw. untereinander verglichen werden. Überschreitet die von einer Stelle der Leitanlage 12 emittierte Schallwelle einen Geräuschpegel, kommt die betreffende Stelle der Leitanlage 12 als Messstelle M in Betracht. Es ist beispielsweise mög- lich, die Stelle der Leitanlage 12 als Messstelle M auszu- wählen, an der das Geräusch bei einer definierten Frequenz bzw. einem definierten Frequenzbereich am lautesten ist. Es ist optional auch möglich, mehrere Messstellen M auszuwäh- len, an denen das abgegebene Geräusch einen Lautstärken- schwellenwert überschreitet. [0052] Während der Suche nach der geeigneten Messstelle M kann das mobile Endgerät 17 durch eine Bedienperson P mit dem Mikrofon 21 auf die Leitanlage 12 ausgerichtet werden, um eine geeignete Messstelle M zu identifizieren. [0053] Nach dem Lokalisieren einer Messstelle M wird an- schließend mittels des mobilen Endgeräts 17 die Anlagen- schwingung OA an dieser wenigstens einen Messstelle M er- fasst. Die Erfassung der Anlagenschwingung OA an der Mess- stelle M erfolgt, wie vorstehend erläutert, vorzugsweise optisch mittels der Kamera 20. Die Kamera 20 kann dazu Bil- der aufnehmen, um eine an der Messstelle M verursachte Be- wegung der Leitanlage 12 relativ zu einem Koordinatensystem K der Umgebung zu ermitteln. Das Koordinatensystem K ist unbeweglich und bewegt sich bei einer Schwingung des Venti- lators 11 oder der Leitanlage 12 nicht. [0054] Um diese Relativbewegung bzw. Relativschwingung mittels des mobilen Endgeräts 17 zu erfassen, können bei- spielsweise die in den Figuren 4 und 5 schematisch darge- stellten Vorgehensweisen gewählt werden. Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das mobile Endgerät 17 an der Messstelle M an der Leitanlage 12 befestigt, bei- spielsweise mittels einer Halterung 22. Die Befestigung mittels der Halterung 22 ist derart, dass sich das mobile Endgerät 17 gemeinsam mit der Leitanlage 12 an der Mess- stelle M bewegt bzw. schwingt. In einem Erfassungsbereich E der Kamera 20 ist relativ zum Koordinatensystem K unbeweg- lich eine Markierung 23 angeordnet. Die Markierung 23 dient sozusagen als Referenz des Koordinatensystems K. Schwingt die Leitanlage 12 an der Messstelle M, bewegt sich die Ka- mera 20 entsprechend der Schwingung relativ zur Markierung 23. Durch die Aufnahme einer Bildsequenz mittels der Kamera 20 kann somit die für die Schwingung charakteristische Be- wegung der Kamera 20 bzw. des mobilen Endgeräts 17 gegen- über dem Koordinatensystem K ermittelt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Anlagenschwingung OA zu ermit- teln. [0055] Alternativ hierzu ist es auch möglich, das mobile Endgerät 17 außerhalb der Leitanlage 12 anzuordnen und den Erfassungsbereich E der Kamera 20 auf die Messstelle M an der Leitanlage 12 zu richten (Figur 5). Das mobile Endgerät 17 kann dabei wie dargestellt durch eine Bedienperson P ge- halten werden oder alternativ an einem Stativ, einer Wand oder dergleichen befestigt werden. Das Anordnen an einem Stativ oder einer Wand hat den Vorteil, dass keine zusätz- lichen Bewegungen des mobilen Endgeräts 17 durch die Bedi- enperson P entstehen. Solche durch die Bedienperson P ver- ursachten Bewegungen des mobilen Endgeräts 17 relativ zum Koordinatensystems K lassen sich aber durch das Ermitteln der Bewegung des mobilen Endgeräts 17 gegenüber einem Fix- punkt im Koordinatensystem K rechnerisch eliminieren. Bei- spielsweise kann eine den Fixpunkt F kennzeichnende Markie- rung außerhalb der Leitanlage 12 im Erfassungsbereich E der Kamera 20 angeordnet werden, wie es schematisch in Figur 5 veranschaulicht ist. Dann kann die Bewegung der Leitanlage 12 an der Messstelle M relativ zum Fixpunkt F in der Bildsequenz ausgewertet werden. [0056] Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Bewe- gung, die die Bedienperson P beim Halten des mobilen Endge- räts 17 relativ zum Koordinatensystem K ausführt, einmal oder mehrmals zu erfassen und abzuspeichern. Anschließend kann bei nachfolgenden Messungen durch mathematische Metho- den die gespeicherte Bewegung, die durch die Bedienperson P verursacht wurde, aus der Messung der Anlagenschwingung OA rechnerisch eliminiert werden. [0057] Wenn die Kamera 20 des mobilen Endgeräts 17, wie es in Figur 5 veranschaulicht ist, auf die Messstelle M ge- richtet wird, kann die Bewegung der Leitanlage 12 an der Messstelle M in der Bildsequenz erkannt und daraus die An- lagenschwingung OA relativ zum Koordinatensystem K ermit- telt werden. Die Messstelle M kann dabei durch einen cha- rakteristischen Punkt, beispielsweise eine Kante oder eine Ecke, an der Leitanlage 12 in den Bildern der Bildsequenz identifiziert werden. Optional ist es auch möglich, eine Markierung 23 an der Messstelle M anzubringen, die sich an der Messstelle M gemeinsam mit der Leitanlage 12 bewegt bzw. schwingt. [0058] In Figur 1 ist ein Flussdiagramm eines Ausfüh- rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens V veran- schaulicht. Unter zusätzlicher Bezugnahme auf die Figuren 6-8 wird nachfolgend der Verfahrensablauf näher erläutert. [0059] In einem ersten Verfahrensschritt V1 werden so- wohl die Ventilatorschwingung OV (Figur 7), als auch die Anlagenschwingung OA (Figur 8) erfasst bzw. ermittelt, bei- spielsgemäß die Amplitude der jeweiligen Schwingung OV, OA jeweils abhängig vom Betriebszustand des Ventilators 11 (hier: Drehzahl n). Die Schwingungsbewegung wird dazu zu- nächst abhängig von einer Zeit t während eines Erfassungs- zeitraums D ermittelt. Innerhalb dieses Erfassungszeitraums D nimmt der Ventilator 11 unterschiedliche Betriebszustände an und wird beispielsgemäß bei unterschiedlichen Drehzahlen n betrieben (Figur 6). [0060] Bei dem hier veranschaulichten Ausführungsbei- spiel des Verfahrens V wird der Ventilator 11 während des Erfassungszeitraums D wenigstens einmal zwischen einer von einer Startdrehzahl nmin bis zu einer Zieldrehzahl nmax be- schleunigt (Figur 6). Die Startdrehzahl nmin ist beim Aus- führungsbeispiel gleich Null und die Zieldrehzahl nmax ent- spricht der maximal zulässigen Drehzahl des Ventilators. Somit nimmt der Ventilator während des Erfassungszeitraums D mehrere und beispielsgemäß alle zulässigen Betriebszu- stände (hier durch die Drehzahl n gekennzeichnet) zumindest einmal an. Der Ventilator könnte zusätzlich oder alternativ auch von einer höheren Startdrehzahl (z.B. maximal zulässi- gen Drehzahl) zu einer Zieldrehzahl (z.B. etwa Null) verzö- gert werden. [0061] Das Durchlaufen von der Startdrehzahl nmin bis zur Zieldrehzahl nmax und/oder umgekehrt kann einmal ausgeführt werden oder alternativ auch mehrfach wiederholt werden. Es ist daher auch möglich, den Ventilator 11 während des Er- fassungszeitraums D zu verzögern (negative Beschleunigungs- werte) und beispielsweise von der maximal zulässigen Dreh- zahl bis in den Stillstand zu verzögern. [0062] Alternativ oder zusätzlich könnte anstelle des linearen Verlaufs gemäß Figur 6 auch eine beliebige ge- krümmte Kurve und/oder stufenweise Änderungen der Drehzahl n verwendet werden. Von Bedeutung ist hierbei lediglich, dass der Ventilator während des Erfassungszeitraums D meh- rere unterschiedliche und vorzugsweise alle zulässigen Be- triebszustände bzw. Drehzahlen n mindestens einmal annimmt. Die Art und Weise der Durchführung kann variieren. [0063] Dadurch, dass während des Erfassungszeitraums D die Ventilatorschwingung OV durch den Schwingungssensor 16 und die Anlagenschwingung OA durch das mobile Endgerät 17 (zunächst zeitabhängig) erfasst werden, kann daraus eine Ventilatorschwingung OV und eine Anlagenschwingung OA er- mittelt werden, die von den während des Erfassungszeitraums D unterschiedlichen Betriebszuständen des Ventilators 11 abhängt, beispielsgemäß der Drehzahl n. Somit kann jedem Betriebszustand bzw. jeder Drehzahl n des Ventilators 11 eine Frequenz und eine Amplitude der Ventilatorschwingung OV und der Anlagenschwingung OA zugeordnet werden, wie es schematisch in den Figuren 7 und 8 veranschaulicht ist. [0064] Der Ventilatorschwingung OV ist beispielsgemäß ein Amplitudenschwellenwert zugeordnet, der hier zur besse- ren Unterscheidbarkeit als erster Amplitudenschwellenwert S1 bezeichnet wird. Der Anlagenschwingung OA ist ein Amplitudenschwellenwert zugeordnet, der hier als zweiter Amplitudenschwellenwert S2 bezeichnet wird. Die beiden Amplitudenschwellenwert S1, S2 sind beispielsgemäß kon- stant, könnten abweichend hiervon aber auch einen betriebs- zustandsabhängigen bzw. drehzahlabhängigen Verlauf aufwei- sen. [0065] An dieser Stelle sei nochmals ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die in den Figuren 7 und 8 dargestellten Schwingungen OV, OA lediglich beispielhaft sind und nur Prinzipdarstellungen sind, die der Erläuterung der Erfin- dung dienen. [0066] Nach dem Ermitteln der Ventilatorschwingung OV und der Anlagenschwingung OA kann die Ventilatorschwingung OV in einem zweiten Verfahrensschritt V2 und die Anlagen- schwingung OA in einem dritten Verfahrensschritt V3 ausge- wertet werden. Hierzu werden beispielsweise die Amplituden der jeweiligen Schwingung OV, OA mit den zugeordneten Amplitudenschwellenwert S1, S2 verglichen. [0067] Es ist zu erkennen, dass die Ventilatorschwingung OV den zugeordneten ersten Amplitudenschwellenwert S1 in einem ersten Drehzahlbereich a überschreitet (Figur 7). Demgegenüber ist die Anlagenschwingung OA auch im ersten Drehzahlbereich a innerhalb des zulässigen Bereichs für die Anlagenschwingung OA, der durch den zweiten Amplituden- schwellenwert S2 definiert ist. Allerdings existiert beim Ausführungsbeispiel ein zweiter Drehzahlbereich b, an dem durch die Anregung einer Resonanz oder anderer konstrukti- ver Effekte die Anlagenschwingung OA eine Amplitude auf- weist, die größer ist als der zweite Amplitudenschwellen- wert S2, obwohl dort die Ventilatorschwingung OV eine ge- ringere Amplitude aufweist als im ersten Drehzahlbereich a. [0068] Die Auswertung der Ventilatorschwingung OV und der Anlagenschwingung OA und insbesondere der Vergleich mit den Amplitudenschwellenwerten S1 bzw. S2 wird beispielsge- mäß in der Recheneinheit 19 des mobilen Endgeräts 17 durch- geführt. Hierfür übermittelt der Ventilator 11 und bei- spielsgemäß die Steuereinrichtung 15 die Ventilatorschwin- gung OV an das mobile Endgerät 17. [0069] In einem optionalen vierten Verfahrensschritt V4 kann dann mittels der Recheneinheit 19 des mobilen Endge- räts 17 wenigstens ein Betriebsparameter des Ventilators 11 bzw. des Strömungssystems 10 definiert und der Steuerein- richtung 15 vorgegeben werden. Beispielsweise ist es mög- lich, den wenigstens einen Betriebsparameter vom mobilen Endgerät 17 über die Kommunikationsschnittstelle 18 an die Steuereinrichtung 15 zu übermitteln. Alternativ könnte der wenigstens eine Betriebsparameter auch auf einem Bildschirm des mobilen Endgeräts 17 für die Bedienperson P ausgegeben werden, die dann wiederum die Steuereinrichtung 15 durch eine geeignete Bedienschnittstelle programmieren kann. [0070] Zusätzlich oder alternativ zum Einstellen des Be- triebsparameters des Ventilators 11 kann wenigstens ein an- derer Parameter des Strömungssystems 10 eingestellt werden, wie beispielsweise eine Position ("Öffnungsgrad") wenigs- tens einer Klappe, mittels eines steuerbaren Antriebs oder alternativ manuell. [0071] Der wenigstens eine Betriebsparameter kann derart vorgegeben werden, dass unzulässige stationäre Zustände vermieden werden, also ein stationärer Betrieb des Ventila- tors im ersten Drehzahlbereich a und/oder im zweiten Dreh- zahlbereich b. Dadurch lässt sich vermeiden, dass ein über- mäßiger Verschleiß oder ein Schaden am Strömungssystem 10 einschließlich des Ventilators 11 auftritt. [0072] Es kann dabei zugelassen werden, dass die uner- wünschten Drehzahlbereiche a, b kurzzeitig durchlaufen wer- den, um den Ventilator 11 zwischen zulässigen Betriebszu- ständen bzw. Drehzahlen n umzuschalten. Lediglich der dau- erhafte Betrieb in einem Drehzahlbereich a, b, der zu einer unerwünschten Amplitude der Ventilatorschwingung OV bzw. der Anlagenschwingung OA führt, wird beispielsgemäß unter- bunden. [0073] In einer weiteren Abwandlung ist es auch möglich, die wenigstens eine Drehzahl bzw. den wenigstens einen Drehzahlbereich, in dem die Ventilatorschwingung OV den ersten Amplitudenschwellenwert S1 überschreitet (hier ers- ter Drehzahlbereich a), durch ein zusätzliches Kriterium zu bewerten, das von der Anlagenschwingung OA bei jeweils derselben Drehzahl (hier erster Drehzahlbereich a) abhängt. Wie es beispielhaft veranschaulicht ist, bleibt die Anla- genschwingung OA im ersten Drehzahlbereich a innerhalb der durch den zweiten Amplitudenschwellenwert S2 definierten Grenze. Im Hinblick auf die Leitanlage 12 könnte der Venti- lator 11 daher auch im ersten Drehzahlbereich a stationär betrieben werden, ohne übermäßigen Verschleiß oder eine Be- schädigung der Leitanlage 12 befürchten zu müssen. [0074] In einem solchen Fall kann die Überschreitung der Amplitude der Ventilatorschwingung OV in dem betreffenden Drehzahlbereich (hier erster Drehzahlbereich a) beispiels- weise dahingehend ausgewertet werden, ob die Amplitude der Ventilatorschwingung OV innerhalb eines Toleranzbereichs oberhalb des ersten Amplitudenschwellenwertes S1 bleibt. Der Toleranzbereich kann abhängig vom Ventilator 11 und dessen Empfindlichkeit auf schwingungsabhängigen Verschleiß bzw. schwingungsabhängige Schäden definiert werden und bei- spielsweise bis zu 3% oder bis zu 5% des ersten Amplituden- schwellenwertes S1 betragen. Der Toleranzbereich ist so ge- wählt, dass ein möglicherweise erhöhter Verschleiß am Ven- tilator 11 auftreten kann, jedoch keine unmittelbare Be- schädigung des Ventilators 11 auftritt. [0075] Beispielsgemäß kann festgelegt werden, dass der Ventilator 11 auch im an sich nicht zulässigen Drehzahlbe- reich (hier erster Drehzahlbereich a) betrieben werden kann, wenn dadurch die Anlagenschwingung OA der Leitanlage 12 in einem zulässige Bereich bleibt, wie es beispielhaft in den Figuren 7 und 8 für den ersten Drehzahlbereich a veranschaulicht ist. Ob der Betrieb des Ventilators 11 in einem solchen Drehzahlbereich zugelassen wird oder nicht, kann entweder automatisch durch das Verfahren V im optionalen vierten Verfahrensschritt V4 festgelegt werden oder von einer ausdrücklichen Zustimmung der Bedienperson P abhängig gemacht werden. Beispielsweise könnte auf dem mo- bilen Endgerät 17 die Zustimmung der Bedienperson P für ei- nen solchen Betrieb gefordert werden. [0076] Überschreitet die Anlagenschwingung OA den zwei- ten Amplitudenschwellenwert S2 bei einer Drehzahl oder in einem Drehzahlbereich (hier zweiter Drehzahlbereich b), kann durch die vergleichende Auswertung der Anlagenschwin- gung OA und der Ventilatorschwingung OV beispielsweise auch erkannt werden, ob eine unzulässige Anlagenschwingung OA auf eine unzulässige Ventilatorschwingung OV zurückgeht oder nicht. Eine unzulässig hohe Amplitude der Ventilator- schwingung OV oberhalb des ersten Amplitudenschwellenwertes S1 liegt beim dargestellten Ausführungsbeispiel im zweiten Drehzahlbereich b nicht vor. Wenn der Ventilator 11 in die- sem zweiten Drehzahlbereich b betrieben werden soll, kann nach Ursachen für die unzulässige Amplitude der Anlagen- schwingung OA im zweiten Drehzahlbereich b gesucht werden und diese eventuell durch konstruktive Maßnahmen, wie bei- spielsweise das Anbringen von wenigstens einem Dämpfungs- element an der Leitanlage 12, eliminiert werden. [0077] Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass ein stationären Betriebs im entsprechenden Betriebszustand des Ventilators 11 ausgeschlossen wird, wenn die Anlagen- schwingung OA den zweiten Amplitudenschwellenwertes S2 überschreitet. [0078] Allgemein gibt es folgende Fälle: a) Die Anlagenschwingung OA hat eine zu große Amplitude an einer Messstelle M und die Anregung ist auf die Ventilatorschwingung OV zurückzuführen und zwar unab- hängig, ob die Ventilatorschwingung OV selbst einen Schwellenwert überschreitet oder nicht. D.h. die Ven- tilatorschwingungsfrequenz liegt in einem Resonanzbe- reich der Anlage. Dann kann konstruktiv versucht wer- den, die Anlagenresonanz zu verschieben oder zu ver- ringern und/oder es wird ein entsprechender Betrieb des Ventilators 11 ausgeschlossen. b) Die Anlagenschwingung OA hat eine zu große Amplitude an einer Messstelle M, wobei die Anregung aber nicht vom Ventilator 11 stammt. In diesem Fall kann es zwar sein, dass durch die Anlagenschwingung OA auch den Ventilator 11 zum Schwingen angeregt wird, jedoch sollte diese dann nicht oder nur in einem unerhebli- chen Maß von der Drehzahl n abhängen. c) Die Ventilatorschwingung OV hat eine zu große Amplitude, aber die Amplitude der Anlagenschwingung OA ist im zulässigen Bereich. Falls die Messstelle gut gewählt wurde, regt die Ventilatorschwingung OV in diesem Fall die Anlage nicht an. Dann kann ein ent- sprechender Betrieb des Ventilators 11 zur Minderung seiner eigenen Schwingungen und zur Vermeidung von Schäden und/oder Geräuschen ausgeschlossen werden. [0079] In jedem Fall steht durch die Korrelation der beiden Schwingungen OV, OA eine Zusatzinformation zur Ver- fügung, die bei der Bewertung des gesamten Strömungssystems 10 und der wenigstens einen daraus abgeleiteten Maßnahme berücksichtigt werden kann. [0080] Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel kann ein stationärer Betrieb des Ventilators 11 bei einer Dreh- zahl oder in einem Drehzahlbereich erlaubt werden, in dem die Anlagenschwingung OA den zweiten Amplitudenschwellen- wert S2 überschreitet (hier zweiter Drehzahlbereich b). Diese Erlaubnis kann zusätzlich von der Ventilatorschwin- gung OV in diesem Drehzahlbereich abhängig gemacht werden. Auch für den zweiten Amplitudenschwellenwert S2 kann z.B. ein Toleranzbereich definiert werden, wie es vorstehend be- reits für die Ventilatorschwingung OV beschrieben wurde, in dem der stationäre Betrieb automatisch oder nach ausdrück- licher Bestätigung durch eine Bedienperson zugelassen wer- den kann. [0081] Eine weitere Abwandlung besteht darin, für die Zulassung des stationären Betriebs bei einem zweiten Amplitudenschwellenwertes S2, dessen Überschreitung inner- halb der Toleranz liegt, neben der Bewertung der Ventila- torschwingung OV weitere Zusatzkriterien heranzuziehen, wie beispielsweise eine Geräuschentwicklung durch die Anlagen- schwingung OA oder Ähnliches. [0082] Bei allen Ausführungsbeispielen kann die während des Erfassungszeitraums D erfasste Ventilatorschwingung OV in einem Speicher der Steuereinrichtung 15 zwischengespei- chert werden und zeitversetzt an das mobile Endgerät 17 übertragen werden (sozusagen „offline“). Wenn eine ausrei- chend geringe Latenz gegeben ist oder eine ausreichend kon- stante, bekannte Latenz vorliegt, kann der vom Schwingungs- sensor 16 aktuell gemessene, die Ventilatorschwingung OV beschreibende Messwert auch während der laufenden Messung der Ventilatorschwingung OV an das mobile Endgerät 17 über- mittelt werden (sozusagen „online“). [0083] In jedem Fall der zeitliche Zusammenhang zwischen den gemessenen bzw. ermittelten Schwingungen OV, OA kann, muss aber in der Recheneinheit 19 des mobilen Endgeräts 17 nicht bekannt sein. Beispielsweise können für die Schwin- gungen OV, OA jeweils frequenzabhängige Amplituden ermit- telt werden. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn die Änderung des Betriebszustandes (beispielsweise der Drehzahl n) wäh- rend des Erfassungszeitraumes D für die Schwingungen OV, OA gleich ist. [0084] Die zeitabhängige Änderung des Betriebszustandes (bzw. der Drehzahl n) während des Erfassungszeitraums D ist vorgegeben und in der Recheneinheit 19 des mobilen Endge- räts 17 bekannt. Somit lassen sich die Schwingungen OV, OA dem Betriebszustand und beispielsgemäß der Drehzahl n zu- ordnen und/oder miteinander in Beziehung setzen. [0085] In Abwandlung zum beschriebenen Ausführungsbei- spiel ist es auch möglich, die Zuordnung der Amplituden und/oder der Frequenz der Ventilatorschwingung OV zu den unterschiedlichen Betriebszuständen (beispielsgemäß Dreh- zahl n) in der Steuereinrichtung 15 des Ventilators 11 vor- zunehmen und anschließend an das mobile Endgerät 17 zu übermitteln, damit dort eine Korrelation zwischen der Ven- tilatorschwingung OV und der Anlagenschwingung OA geprüft werden kann. [0086] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswer- tung einer Ventilatorschwingung OV und einer Anlagenschwin- gung OA an einem Strömungssystem 10 aufweisend einen Venti- lator 11 sowie eine an den Ventilator 11 angeschlossene Leitanlage 12. Die Anlagenschwingung OA wird unabhängig von der Ventilatorschwingung OV aufgenommen, insbesondere mit- tels eines mobilen Endgeräts 17. Die Ventilatorschwingung OV wird vorzugsweise mittels eines Schwingungssensors 16 des Ventilators 11 erfasst. Die Ventilatorschwingung OV wird gemeinsam mit der Anlagenschwingung OA ausgewertet, um festzustellen, ob zwischen der Ventilatorschwingung OV und der Anlagenschwingung OA ein Zusammenhang besteht und Schwingungen mit großer Amplitude der Anlagenschwingung OA auf große Amplituden der Ventilatorschwingung OV zurückzu- führen sind oder eventuell eine andere Ursache aufweisen. Durch das Auswerten der Anlagenschwingung OA basierend auf der Ventilatorschwingung OV steht somit eine zusätzliche Information zur Verfügung, die das Einleiten einer geeigne- ten Maßnahme vereinfacht.
Bezugszeichenliste: 10 Strömungssystem 11 Ventilator 12 Leitanlage 13 Ventilatorrotor 14 Motor 15 Steuereinrichtung 16 Schwingungssensor 17 mobiles Endgerät 18 Kommunikationsschnittstelle 19 Recheneinheit 20 Kamera 21 Mikrofon 22 Halterung 23 Markierung a erster Drehzahlbereich b zweiter Drehzahlbereich D Erfassungszeitraum E Erfassungsbereich F Fixpunkt K Koordinatensystem L Luftströmung M Messstelle n Drehzahl des Ventilators nmax Zieldrehzahl nmin Startdrehzahl OA Anlagenschwingung OV Ventilatorschwingung P Bedienperson S1 erster Amplitudenschwellenwert S2 zweiter Amplitudenschwellenwert t Zeit V Verfahren V1 erster Verfahrensschritt V2 zweiter Verfahrensschritt V3 dritter Verfahrensschritt V4 vierter Verfahrensschritt

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren (V) zur Auswertung von Schwingungen in einem Strömungssystem (10), das einen Ventilator (11) mit ei- nem Schwingungssensor (16) und eine an den Ventilator (11) angeschlossene Leitanlage (12) aufweist, umfassend folgende Schritte: ^ Erfassen einer Ventilatorschwingung (OV) des Venti- lators (11) mittels des Schwingungssensors (16) und Erfassen einer Anlagenschwingung (OA) der Leitanlage (12) mittels eines mobilen Endgeräts (17), ^ Übermitteln der Ventilatorschwingung (OV) an das mo- bile Endgerät (17), ^ Auswerten der Anlagenschwingung (OA) der Leitanlage (12) basierend auf der Ventilatorschwingung (OV).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Ventilatorschwin- gung (OV) und/oder die Anlagenschwingung (OA) kontinu- ierlich oder zeitdiskret zu mehreren Erfassungszeit- punkten innerhalb eines Erfassungszeitraums (D) erfasst werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Ventilator (11) während des Erfassungszeitraums (D) mit mehreren unter- schiedlichen Drehzahlen (n) betrieben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Ventilator (11) während des Erfassungszeitraums (D) von einer Start- drehzahl (nmin) bis zu einer Zieldrehzahl (nmax) be- schleunigt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Startdrehzahl (nmin) gleich null ist und/oder wobei die Zieldrehzahl (nmax) die Maximaldrehzahl des Ventilators (11) ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei für mehrere oder alle Zeitpunkte innerhalb des Erfassungs- zeitraums (D) eine Amplitude und/oder eine Frequenz der Ventilatorschwingung (OV) und/oder der Anlagenschwin- gung (OA) ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo- bei eine Amplitude der Ventilatorschwingung (OV) ermit- telt und mit einem Amplitudenschwellenwert (S1) für die Ventilatorschwingung (OV) verglichen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei eine Drehzahl oder ein Drehzahlbereich des Ventilators (11), an der bzw. in dem die Amplitude der Ventilatorschwingung (OV) den Amplitudenschwellenwert (S1) für die Ventilatorschwin- gung (OV) überschreitet gespeichert und während des Be- triebs des Strömungssystems (10) nicht zum stationären Betrieb des Ventilators (11) verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei eine Amplitude der Anlagenschwingung (OA) ermittelt und mit einem Amplitudenschwellenwert (S2) für die Anlagen- schwingung (OA) verglichen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei Drehzahlen oder Dreh- zahlbereiche des Ventilators (11), an der bzw. in dem die Amplitude der Anlagenschwingung (OA) den Amplitu- denschwellenwert (S2) für die Anlagenschwingung (OA) überschreitet gespeichert und während des Betriebs des Strömungssystems (10) nicht zum stationären Betrieb des Ventilators (11) verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo- bei anhand des Vergleichs der Anlagenschwingung (OA) mit der Ventilatorschwingung (OV) festgestellt wird, ob die Zunahme der Amplitude der Anlagenschwingung (OA) bei einem bestimmten Betriebszustand des Ventilators (11) auf eine Zunahme der Amplitude der Ventilator- schwingung (OV) zurückgeführt werden kann.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo- bei das Erfassen der Anlagenschwingung (OA) umfasst: ^ Lokalisieren einer Messstelle (M) an der Leitanlage (12), an der eine Anlagenschwingung (OA) auftritt, die ein vorgegebenes Kriterium erfüllt, ^ Anordnen eines mobilen Endgeräts (17) aufweisend eine Kamera (20) an der Messstelle (M) und Ausrich- ten der Kamera auf einen Referenzpunkt mit Abstand zur Leitanlage (12) oder Anordnen des mobilen Endge- räts (17) mit Abstand zur Leitanlage (12) und Aus- richten der Kamera (20) des mobilen Endgeräts (17) auf einen Referenzpunkt an der Messstelle (M), ^ Aufnehmen einer Bildsequenz aufweisend mehrerer Bil- der mittels der Kamera (20), ^ Auswerten der Bildsequenz zur Ermittlung der Anla- genschwingung (OA).
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Lokalisieren der Messstelle (M) das Ausrichten eines Mikrofons (21) des mobilen Endgeräts (17) auf eine Aufnahmestelle an der Leitanlage (12) und das Aufnehmen eines Geräuschs an der Aufnahmestelle mittels des Mikrofons (21) umfasst, wobei das Geräusch zur Lokalisierung der Messstelle (M) analysiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Analysieren des Geräuschs das Ermitteln der Lautstärke des aufgenomme- nen Geräuschs umfasst.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Messstelle (M) die Aufnahmestelle ist, an der die Lautstärke des Ge- räuschs das vorgegebene Kriterium erfüllt.
PCT/EP2023/073675 2022-09-13 2023-08-29 Verfahren zur auswertung von schwingungen in einem strömungssystem WO2024056369A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022123277.8 2022-09-13
DE102022123277.8A DE102022123277A1 (de) 2022-09-13 2022-09-13 Verfahren zur Auswertung von Schwingungen in einem Strömungssystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024056369A1 true WO2024056369A1 (de) 2024-03-21

Family

ID=87886697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/073675 WO2024056369A1 (de) 2022-09-13 2023-08-29 Verfahren zur auswertung von schwingungen in einem strömungssystem

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102022123277A1 (de)
WO (1) WO2024056369A1 (de)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070062284A1 (en) 2005-09-22 2007-03-22 Akihiro Machida Image-based sensing of acceleration
DE102015204181A1 (de) * 2015-03-09 2016-09-15 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Datenbrille für busfähige Gerätebauteile
DE102018211846A1 (de) * 2018-07-17 2020-01-23 Ziehl-Abegg Se Verfahren und System zum Bewerten eines Schwingungsverhaltens eines Elektromotors
KR102066744B1 (ko) 2019-07-09 2020-02-11 주식회사 그랜드 영상분석을 이용하여 모터펌프의 고장예방진단이 가능한 원격감시제어 시스템
EP3690338A1 (de) * 2019-01-30 2020-08-05 Lennox Industries Inc. Verfahren und vorrichtung zur verhinderung von komponentenfehlfunktion anhand von beschleunigungsmessern
EP3706308A1 (de) * 2019-03-06 2020-09-09 ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG Vorrichtung zur kontinuierlichen schwingungsüberwachung
DE102009028547B4 (de) 2009-08-14 2022-03-31 Robert Bosch Gmbh Vibrationsbestimmungseinrichtung zur Ermittlung der Vibrationsbelastung von Personen
DE102022105681A1 (de) 2022-03-10 2023-09-14 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Ermittlung einer Schwingung eines Lüftungssystems

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006194656A (ja) 2005-01-12 2006-07-27 Ebara Corp 回転機械の故障診断システム
US8693735B2 (en) 2011-03-01 2014-04-08 University Of Louisville Research Foundation, Inc. System and method for precision measurement of position, motion and resonances
US10380745B2 (en) 2016-09-01 2019-08-13 Massachusetts Institute Of Technology Methods and devices for measuring object motion using camera images
EP3242036B1 (de) 2016-12-30 2020-10-28 Grundfos Holding A/S Verfahren zum erfassen eines zustandes eines pumpenaggregats
CN110595602B (zh) 2019-04-26 2021-10-15 深圳市豪视智能科技有限公司 振动检测方法及相关产品
DE102021203932B3 (de) 2021-04-20 2022-07-14 Ziehl-Abegg Se Verfahren zum Bewerten eines Schwingungsverhaltens eines Elektromotors sowie entsprechender Elektromotor und Ventilator

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070062284A1 (en) 2005-09-22 2007-03-22 Akihiro Machida Image-based sensing of acceleration
DE102009028547B4 (de) 2009-08-14 2022-03-31 Robert Bosch Gmbh Vibrationsbestimmungseinrichtung zur Ermittlung der Vibrationsbelastung von Personen
DE102015204181A1 (de) * 2015-03-09 2016-09-15 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Datenbrille für busfähige Gerätebauteile
DE102018211846A1 (de) * 2018-07-17 2020-01-23 Ziehl-Abegg Se Verfahren und System zum Bewerten eines Schwingungsverhaltens eines Elektromotors
EP3690338A1 (de) * 2019-01-30 2020-08-05 Lennox Industries Inc. Verfahren und vorrichtung zur verhinderung von komponentenfehlfunktion anhand von beschleunigungsmessern
EP3706308A1 (de) * 2019-03-06 2020-09-09 ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG Vorrichtung zur kontinuierlichen schwingungsüberwachung
KR102066744B1 (ko) 2019-07-09 2020-02-11 주식회사 그랜드 영상분석을 이용하여 모터펌프의 고장예방진단이 가능한 원격감시제어 시스템
DE102022105681A1 (de) 2022-03-10 2023-09-14 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Ermittlung einer Schwingung eines Lüftungssystems

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022123277A1 (de) 2024-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10344065B4 (de) Audiokonditionierte akustikbasierte Diagnostik
EP1344197B1 (de) Verfahren und anordnung zur bestimmung eines geräuschsignals einer geräuschquelle
WO2004015508A1 (de) Verfahren zur automatisierten steuerung einer technischen anlage und prozessleitsystem zur durchführung des verfahrens
DE102013200602A1 (de) Elektrowerkzeug mit verbesserter Bedienbarkeit
DE102011082544A1 (de) Schwingungsunterdrückungsvorrichtung
WO2020015794A1 (de) Verfahren und system zum bewerten eines schwingungsverhaltens eines elektromotors
DE102022105681A1 (de) Verfahren zur Ermittlung einer Schwingung eines Lüftungssystems
DE102014012184A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur automatischen Erkennung und Klassifizierung von akustischen Signalen in einem Überwachungsbereich
DE102012220713A1 (de) Verhindern von durch Störungen verursachte Ausfällen in einem Computersystem
DE102021203932B3 (de) Verfahren zum Bewerten eines Schwingungsverhaltens eines Elektromotors sowie entsprechender Elektromotor und Ventilator
DE102017122315A1 (de) Management-system, management-vorrichtung, verfahren zur erfassung eines spindel-fehlers unter verwendung der management-vorrichtung und computerprogramm
DE102014101252B4 (de) Positionssteuervorrichtung
EP3173698B1 (de) Adaptiver schwingungsdämpfer
DE102015215362A1 (de) Verfahren zum Einstellen mindestens eines Parameters einer Handwerkzeugmaschine
WO2024056369A1 (de) Verfahren zur auswertung von schwingungen in einem strömungssystem
DE10339731A1 (de) Einrichtung zur Regelung und/oder Steuerung von Antrieben bei Werkzeug- oder Produktionsmaschinen
EP3734176B1 (de) Vorrichtung zur betriebsüberwachung eines ventilators
WO2006105767A1 (de) Verfahren und gerät zum kategorisieren von wälzlagerschäden
DE102017101581A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Werkstückbearbeitungsanlage, sowie Werkstückbearbeitungsanlage
EP2378145A2 (de) Verfahren zur Überwachung einer Linearführung
DE102008023863A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Anlage
EP3979237B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur geräuschdiagnose und geräuschbeeinflussung an einem strömungsgerät, insbesondere einer lüftungsanlage
DE102017208630B4 (de) Verfahren zum Bestimmen von Wirkungsgrad oder Wirkungsgradänderungen einer Schlackeabsaugung und zugehörige Laserbearbeitungsmaschine
EP3312688A1 (de) Automatische optimierung der parametrierung einer bewegungssteuerung
DE10235347C1 (de) Prüfverfahren zur Überprüfung der Akustik mindestens eines Schallwellen erzeugenden Klimasteuerungselements und Prüfvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23762443

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1