[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen einer Verdrängermaschine.
[0002] Verdrängermaschinen sind Maschinen, die die potentielle Energie eines Fluids, d.
h. eines Gases oder einer Flüssigkeit, durch Zufuhr oder Entnahme mechanischer Energie
mit Hilfe eines Verdrängers, in der Regel eines Kolbens, entweder erhöhen oder vermindern.
Die Verdrängermaschinen lassen sich dabei unterteilen in Fluidenergiemaschinen, die
als Arbeitsmaschinen mechanische Energie verbrauchen, und Kraftmaschinen, die mechanische
Energie als Nutzarbeit freisetzen. Fluidenergiemaschinen sind z. B. Verdrängerkompressoren
oder Verdrängerpumpen. Für die Arbeitsweise von Verdrängermaschinen ist charakteristisch,
dass durch die Bewegung eines Verdrängers ein sich periodisch verändernder Arbeitsraum
entsteht.
[0003] Zur Überwachung von Verdrängermaschinen, insbesondere zum Feststellen von Fehlern
oder Beschädigungen, werden verschiedene Verfahren eingesetzt. Um die Funktion von
Verdrängerpumpen oder Verdrängerkompressoren zu überwachen, werden insbesondere die
Verunreinigungen im Druckmedium erfasst. Die Überwachung des Druckmediums auf Partikel
erfordert jedoch eine sehr kostspielige Sensorik und ermöglicht darüber hinaus eine
nur unzureichende Fehlerdiagnose, da die Verunreinigungen in der Regel aus einer Reihe
von unterschiedlichen Quellen stammen können, so dass eine eindeutige Zuordnung schwierig
ist.
[0004] Zur Überwachung und Fehlerdiagnose bei Verdrängermaschinen wird häufig auch der Systemdruck
in der Verdrängermaschine erfasst. So ist aus der
DE 103 34 817 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fehlererkennung bei Verdrängerpumpen bekannt,
bei der der Systemdruck einer Frequenzanalyse unterworfen wird, um eine charakteristische
Frequenz zu bestimmen, die mit einer Referenzfrequenz verglichen wird, um aus diesem
Vergleich einen Pumpenfehler zu ermitteln. Das Fehlerdiagnoseverfahren ist jedoch
aufwändig, da zur Frequenzanalyse eine komplexe Fouriertransformation ausgeführt werden
muss, was auch zu entsprechend hohen Hardwarekosten führt. Zudem ermöglicht auch die
Frequenzanalyse des Systemdruckes nur eine begrenzte Ursachenbestimmung bei Auftreten
eines Fehlers, da sich nicht alle Pumpenfehler im Frequenzspektrum des Systemdrucks
abbilden. Dies gilt insbesondere für Fehler im Antrieb der Pumpe.
[0005] Weitere Möglichkeiten zur Überwachung von Verdrängermaschinen, insbesondere Verdrängerpumpen,
sind in der
DE 10 2005 059 564 A1 beschrieben, bei der in der Verdrängermaschine verschiedenste Sensoren zur Erfassung
und Überwachung von Betriebsdaten angeordnet sind, deren Daten mit Hilfe einer Diagnoseeinheit
ausgewertet werden. Dabei werden vorzugsweise die Oberflächenvibrationen und der Druckmedienverschmutzung
in der Verdrängermaschine erfasst und mit Erwartungswerten verglichen, um Funktionsfehler
festzustellen. Die Messwerte, insbesondere die auch erfassten Systemdruckwerte, werden
dabei jedoch über die periodische Bewegung des Verdrängers im Arbeitsraum gemittelt,
so dass nur gravierende Schäden, nicht jedoch bereits ein frühzeitiger Ausfall, erkannt
werden kann.
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Überwachen einer Verdrängermaschine bereitzustellen, mit dem sich auf einfache und
kostengünstige Weise bereits sehr frühzeitig ein Schadensfall an der Verdrängermaschine
feststellen lässt.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine
Vorrichtung gemäß Anspruch 8 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
[0008] Gemäß der Erfindung wird zum Überwachen einer Verdrängermaschine mit einem periodisch
seine Position in einem Arbeitsraum ändernden Verdränger ein Systemdruck als Funktion
einer Verdrängerposition mit Hilfe eines Positionsgebers und eines Druckaufnehmers
erfasst, wobei die erfassten Verdrängerpositionen mit den erfassten Systemdruckwerten
korreliert werden, um einen verdrängerpositionsabhängigen Systemdruckverlauf zu bestimmen.
Der sich ergebende verdrängerpositionsabhängige Systemdruckverlauf wird mit einem
erwarteten verdrängerpositionsabhängigen Systemdruckverlauf dann in einer Auswerteeinheit
verglichen, um Funktionsstörungen festzustellen.
[0009] Mit der Korrelation der Verdrängerposition mit dem Systemdruck wird ein vollständiges
hochgenaues Abbild des Verdrängerbetriebes erreicht, dessen Analyse alle möglichen
Abweichungen in der Funktion der Verdrängermaschine widerspiegelt. Es lässt sich dann
schon sehr frühzeitig auf sich abzeichnende Ausfälle und Schäden der Verdrängermaschine
reagieren. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist darüber hinaus mit geringem Kostenaufwand
unter Einsatz herkömmlicher Sensoren ausführbar, wobei die Auswertung im Rahmen der
Maschinensteuerung erfolgen kann.
[0010] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die erfassten Systemdruckwerte gefiltert,
wobei die Systemdruckwerte in einem Tabellenspeicher erfasst werden, der als Index
die aktuelle Verdrängerposition benutzt. Die Tabellenplätze werden dabei mit der Filterfunktion
des Filters aktualisiert. Die Verwendung der Verdrängerposition zur Adressierung der
Tabellenplätze sorgt dafür, dass alle nicht zur periodischen Verdrängerbewegung synchronen
Signalanteile quasi zufällig auf die Filter verteilt und ausgemittelt werden. Hierdurch
wird ein zeitliches Verschleifen der Systemdruckdarstellung vermieden. Das korrelierte
Filter lässt dann nur Störanteile durch, deren Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches
der periodischen Verdrängerfrequenz ist.
[0011] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Systemdruck über eine volle
Periode der Verdrängerposition im Arbeitsraum exakt von zeitlich äquidistant abgetasteten
Systemdruckwerten erfasst, wobei pro Erfassungspunkt ein Satz zeitlich äquidistant
abgetasteter Werte bereitgestellt wird. Durch die Herstellung eines Zeitstempels,
der nicht an die zykluszeit der Verdrängermaschinensteuerung oder des unterlagerten
Kommunikationssystems gebunden ist, wird eine zeitlich hochaufgelöste hochgenaue Darstellung
des Systemdrucks und damit eine verbesserte Fehlerdarstellung ermöglicht.
[0012] Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 schematisch eine Verdrängermaschine in Form einer Pumpe mit einer erfindungsgemäßen
Überwachungsvorrichtung;
Figur 2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung; und
Figur 3 mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelte Systemdruckverläufe für eine
Pumpe mit sechs Pumpenkammern, wobei Figur 3A eine korrekt funktionierende Pumpe und
Figur 3B eine Pumpe beim Totalausfall einer Pumpenkammer zeigt.
[0013] Die Erfindung wird am Beispiel einer Kolbenpumpe erläutert. Es besteht jedoch die
Möglichkeit, die erfindungsgemäße Vorgehensweise zur Überwachung jeder Art von Verdrängermaschine
einzusetzen. Verdrängermaschinen zeichnen sich dadurch aus, dass durch die Bewegung
eines Verdrängers, im Weiteren als Kolben bezeichnet, ein sich periodisch verändernder,
nach außen hin dichter Arbeitsraum entsteht, um einem Fluid, d. h. einem Gas oder
einer Flüssigkeit, im Arbeitsraum mechanische Energie zuzuführen oder zu entnehmen.
Abhängig von der Art der Bewegung des Verdrängers unterscheidet man zwischen einer
Hub- und einer Rotationsverdrängermaschine. Im ersten Fall bewegt sich als Verdränger
ein Kolben in einem Zylinder zwischen zwei Endlagern, den Totpunkten. Bei der Rotationsverdrängermaschine
bewirkt ein rotierender Verdränger das Verändern des Arbeitsraumvolumens.
[0014] Bei Verdrängermaschinen unterscheidet man weiter zwischen Arbeitsmaschinen, bei denen
Arbeit von außen auf das Fluid der Verdrängermaschine übertragen wird, und Kraftmaschinen,
bei denen dem Fluid Energie entzogen wird, die nach außen als mechanische Arbeit abgegeben
wird. Als Kraftmaschinen eingesetzte Verdrängermaschinen sind z. B. Verbrennungsmotoren.
In die Kategorie der als Arbeitsmaschinen eingesetzten Verdränger fallen Pumpen und
Verdichter. Verdrängerpumpen bzw. -verdichter kapseln das von einer Saugleitung in
einen Arbeitsraum geflossene Fördermedium ab und verschieben es dann mit Hilfe eines
Verdrängers im Arbeitsraum in eine Druckleitung. Die Verschiebarbeit des Verdrängers
erhöht die Energie des Fördermediums und deckt die Vorverluste ab. Zur Verkapselung
und Ein- und Auslasssteuerung des Fördermediums werden Ventile oder Schieber eingesetzt.
Nach der Verdrängerkinematik werden dabei oszillierende oder rotierende Verdrängerpumpen
unterschieden. Der Verdränger der Verdrängerpumpe wird über einen Motor angetrieben,
wobei die Verdrängerpumpe oft mehrere Arbeitsvolumen aufweist, die gemeinsam angetrieben
werden.
[0015] Figur 1 zeigt schematisch eine Verdrängerpumpe, die einen Pumpenarbeitsraum 1 mit
Verdränger 2 aufweist, wobei das Volumen des Arbeitsraums periodisch durch die Verdrängerbewegung
verändert wird. Während einer Ansaugphase wird der Arbeitsraum mit einer Saugleitung
3 verbunden und füllt den Arbeitsraum mit dem Fördermedium. Durch Bewegung des Verdrängers
2 wird das Fördermedium dann komprimiert zu einer Druckleitung 4 transportiert und
dort in einer Ausstoßphase abgegeben. Der Verdränger 2 kehrt dann wieder in seine
Ansaugphasenposition zurück, so dass sich der Pumpvorgang periodisch wiederholt. Zwischen
Ansaugphase und Ausstoßphase erhöht sich der Druck im Arbeitsraum, um dann wieder
in der nächsten Ansaugphase auf den Ausgangswert abzufallen.
[0016] Der Verdränger wird von einem an den Arbeitsraum angeflanschten Motor 5 angetrieben,
vorzugsweise über eine mit dem Verdränger verbundene Antriebswelle 6. Bei einer mehrere
Arbeitsvolumina aufweisenden Verdrängerpumpe sind die Arbeitsvolumina in der Regel
regelmäßig um die rotierende Antriebswelle des Motors angeordnet, um die den jeweiligen
Arbeitsvolumina zugeordneten Verdränger versetzt zu betreiben. Pro Umdrehung der Antriebswelle
treten deshalb zu bestimmten Winkeln Druckspitzen in der Druckleitung auf, die von
Phasen sinkenden Drucks getrennt sind.
[0017] Die Veränderung der Arbeitsvolumina durch die Verdränger ist immer mit einer Relativbewegung
von Teilen der Pumpenkonstruktion verbunden. Dabei muss der Austritt des komprimierten
Fördermediums durch unvermeidbare Spalten verhindert werden. Die in den Pumpen eingesetzten
Dichtungen sind deshalb hohen Belastungen ausgesetzt. Kommt es zu einer Beschädigung
der Dichtung oder der Gleitflächen sinkt Leistung oder Wirkungsgrad der Pumpe durch
innere Leckage ab. Die Leistung bzw. der Wirkungsgrad der Pumpe kann jedoch auch durch
verschiedene andere Gründe, z. B. undichte Ventile oder Schieber am Eingang zur Ansaugleitung
bzw. am Ausgang zur Druckleitung hervorgerufen werden. Auch Beschädigungen am Antrieb
der Pumpe können zu einer Leistungsminderung oder einem Ausfall der Pumpe führen.
Wichtig bei der Überwachung von Verdrängerpumpen, aber auch anderen Verdrängermaschinen,
ist es deshalb, frühzeitig auf einen sich abzeichnenden Ausfall bzw. eine Beschädigung
der Verdrängermaschine aufmerksam zu werden.
[0018] Zur Überwachung und Fehlererkennung der Verdrängermaschine ist erfindungsgemäß vorgesehen,
einen Systemdruck in der Verdrängermaschine als Funktion einer Verdrängerposition
zu erfassen, und den sich ergebenden verdrängerpositionsabhängigen Systemdruckverlauf
mit einem erwarteten verdrängerpositionsabhängigen Systemdruckverlauf zu vergleichen,
um Funktionsstörungen festzustellen. Der verdrängerpositionsabhängige Systemdruckverlauf
gibt hochgenau und detailliert Funktionsveränderungen im Verdrängermaschinenbetrieb
wieder, so dass sich bei einer Analyse des verdrängerpositionsabhängigen Systemdruckverlaufs
Funktionsfehler frühzeitig feststellen und gegebenenfalls dann auch beheben lassen.
Die Erfassung eines verdrängerpositionsabhängigen Systemdruckverlaufes lässt sich
darüber hinaus mit einer einfachen und kostengünstigen Hardware durchführen, in der
Regel mit den üblicherweise bereits vorhandenen Druckaufnehmern zur Ermittlung des
Systemdrucks bzw. von Positionsgebern zur Erfassung der Antriebswellenrotation.
[0019] Figur 1 zeigt eine mögliche Auslegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung
der Verdrängerpumpe, wobei ein Druckaufnehmer 7 an der Druckleitung 6 vorgesehen ist.
Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Druckaufnehmer direkt am Ausgang
des Arbeitsvolumens der Pumpe vorzusehen. Ein Positionsgeber 8 ist in der in Figur
1 dargestellten Ausführungsform der Verdrängerpumpe an der Antriebswelle 6 des Verdrängers
2 angeordnet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Positionsgeber direkt am
Verdränger anzuordnen. Die vom Druckaufnehmer bzw. Positionsgeber erfassten Signale
werden an eine Überwachungsvorrichtung 9 weitergeleitet. Diese Überwachungsvorrichtung
9 kann gleichzeitig Teil der Pumpensteuerung sein.
[0020] Als Positionsgeber zur Erfassung der Verdrängerposition im Arbeitsraum kann ein Inkrementalgeber,
insbesondere ein niedrigauflösender, kostengünstiger Inkrementalencoder eingesetzt
werden. Der Inkrementalgeber ist an einem rotierenden Konstruktionselement, das in
Verbindung mit dem Verdränger im Arbeitsvolumen der Verdrängerpumpe steht, gekoppelt,
z. B. der Antriebswelle oder auch einem Getriebe oder einer Kupplung und kann eine
Lageänderung erfassen. Der Inkrementalgeber besitzt eine Maßverkörperung mit einer
sich wiederholenden periodischen Zählspur, wobei der Zählwert eine Information über
eine Wegstrecke, z. B. einen Relativwinkel innerhalb einer Umdrehung, und eine Wegrichtung,
z. B. den Drehwinkel, liefert. Bei einem rotierenden Konstruktionselement ergibt der
ermittelte Zählwert des Inkrementalgebers somit eine Information über den Relativwinkel
innerhalb einer Umdrehung und über die Winkelgeschwindigkeit, und somit über die Drehzahl
der Pumpe. Inkrementalgeber können das rotierende Konstruktionselement photoelektrisch,
magnetisch oder mit Schleifkontakten abtasten.
[0021] Alternativ zu einem Inkrementalgeber kann als Positionsgeber auch ein Digitalsensor
eingesetzt werden. Der Digitalsensor kann wiederum photoelektrisch, magnetisch oder
mit Schleifkontakten arbeiten, wobei der Digitalsensor ausgelegt ist, ein Element
zu erfassen, das mit der periodischen Bewegung des Verdrängers korreliert ist, z.
B. ein Punkt auf der Antriebswelle des Verdrängers, das den Verdränger einmal pro
Umdrehung passiert. Am Digitaleingang des Digitalsensors wird der Zeitpunkt des Durchgangs
mit hoher Zeitauflösung erfasst. Eine Positionseingangsschaltung 91 der Überwachungsvorrichtung
9, von der eine mögliche Ausführungsform in Figur 2 dargestellt ist, ermittelt aus
dem Signal des Positionsgebers die jeweilige Ist-Position des Verdrängers. Die Positionsbestimmung
ist dabei mit einer besonders einfachen Hardware auszuführen, wenn der Positionsgeber
ein Digitalsensor ist. Die Positionseingangsschaltung 91 weist dann eine lokale, hochauflösende,
mit der Verdrängermaschinensteuerung synchronisierte Uhr auf, die die Bildung eines
Zeitstempels ermöglicht. Dieser Zeitstempel wird dann mit dem Digitalsensor korreliert,
um hochgenau den Zeitpunkt der Änderung des Digitalsignals zu bestimmen. Die Positionseingangsschaltung
91 der Überwachungsschaltung kann weiterhin eine Totzeitkompensation aufweisen, um
Totzeiten in der Signalerfassung und - verarbeitung zu kompensieren. Der Pumpenantrieb
reagiert nämlich in der Regel auf eine Veränderung der Pumpenleistung mit einer Drehzahländerung.
Dadurch wird eine Verschiebung des Systemdruckverlaufes relativ zur ermittelten Verdrängerposition
vorgetäuscht. Diese Totzeitkompensation kann bei der Verdrängerpumpe unter Zuhilfenahme
der ermittelten Drehzahl durch die Totzeitkompensation kompensiert werden.
[0022] Der Druckaufnehmer liefert über die periodische Verdrängerbewegung eine hohe Anzahl
von Messwerten. Bei einer Pumpenumdrehung werden dabei mindestens 100, vorzugsweise
400 Werte, ermittelt. Die Systemdruckwerte werden dabei in zeitlich äquidistanten
Abständen über einen vollen Durchlauf der Verdrängerbewegung abgetastet. Die Systemdruckwerte
werden dabei vorzugsweise paketweise von einer Druckeingangsschaltung 92 erfasst,
die eine lokal hochauflösende, mit der Verdrängermaschinensteuerung synchronisierte
Uhr verwendet. Die Eingangsschaltung wird dadurch in die Lage versetzt, pro Zyklus
der Steuerung und des unterlagerten Kommunikationssystems nicht nur einen Messwert
zu übertragen, sondern einen Satz von zeitlich äquidistant abgetasteten Systemdruckwerten
bereitzustellen, so dass eine hochaufgelöste detaillierte Darstellung möglich ist.
[0023] Die Überwachungsvorrichtung 9 weist weiter einen Tabellenspeicher 93 auf, der mit
der Positionseingangsschaltung 91 zur Bestimmung der Verdrängerposition und der Druckeingangsschaltung
92 zur Erfassung der Systemdruckwerte verbunden ist. Der Tabellenspeicher 93 besitzt
eine Reihe von Speicherplätzen, wobei jeder Speicherplatz einer bestimmten Verdrängerposition
zugeordnet ist. Der Tabellenspeicher speichert an jeder Ist-Position dann den zugehörigen
Systemdruckwert bzw. den zugehörigen Satz an Systemdruckwerten und korreliert so die
Verdrängerpositionen mit den Systemdruckwerten.
[0024] Die einzelnen Speicherplätze des Tabellenspeichers weisen vorzugsweise zusätzlich
eine Filterfunktion auf, mit der die Speicherplätze aktualisiert werden. Als Filter
wird vorzugsweise ein Tiefpass erster Ordnung eingesetzt, der dann die Werte der einzelnen
Speicher des Tabellenspeichers wie folgt aktualisiert:

[0025] K ist der Kehrwert der Filterkonstante und kann dabei ein Wert von 0 bis 1 sein,
wobei vorzugsweise ein kleiner K-Wert gewählt wird. Mit der Filterfunktion wird dafür
gesorgt, dass sich Störwerte nur begrenzt auf den in den Speicherplätzen abgespeicherten
Tabellenwert auswirken. Die Verwendung der Verdrängerposition zur Adressierung der
Speicherplätze sorgt darüber hinaus für eine zusätzliche Filterung, da alle nicht
mit der Periode der Verdrängerbewegung synchronen Signalanteile quasi zufällig auf
die Speicherplätze des Tabellenspeichers verteilt und ausgemittelt werden. Nur die
zur periodischen Verdrängerbewegung synchronen Signalanteile und somit die Nutzanteile
werden in den Speicherplätzen zugeordneten Filtern zugeführt. Hierdurch entsteht ein
korreliertes Filter, das ein zeitliches Verschleifen des Systemdruckverlaufs vermeidet.
[0026] Figur 3A zeigt einen mit Hilfe der Überwachungsvorrichtung gemäß Figur 2 ermittelten
Systemdruckverlauf für eine Verdrängerpumpe mit sechs Arbeitsvolumina und sechs Verdrängern,
wobei ein korrekter Pumpenbetrieb mit sechs Druckmaxima und sechs Druckminima dargestellt
ist. Durch das Korrelieren der erfassten Verdrängerposition mit dem erfassten Systemdruck
mit der in Figur 2 gezeigten Überwachungsvorrichtung, bei der eine paketweise Systemdruckerfassung
mit Zeitstempel sowie eine Filterung durchgeführt wird, wird eine hochdetailreiche
Abbildung des Systemdruckverlaufes erreicht. Figur 3B zeigt die gleiche Pumpe wie
in Figur 3A beim Totalausfall des im Uhrzeigersinn dritten Druckpulses.
[0027] Der im Tabellenspeicher 93 der Überwachungsvorrichtung 9 abgelegte verdrängerpositionsabhängige
Systemdruckverlauf wird in einer Auswerteeinrichtung 94 mit einem erwarteten verdrängerpositionsabhängigen
Systemdruckverlauf verglichen, um Funktionsstörungen zu ermitteln. Aus dem von der
Auswerteeinrichtung 94 durchgeführten Vergleich lassen sich Funktionsveränderungen
sofort erkennen und die zugehörigen Ursachen feststellen, da diese zu einer charakteristischen
Abweichung zwischen erfasstem und erwartetem verdrängerpositionsabhängigen Systemdruckverlauf
führen. So können innere Leckagen, blockierte Steuerelemente, Phasenausfall vom Motor
und Schäden am Lager der Motoren erkannt werden. Auch kann ein Windungsschluss im
Motor oder eine Asymmetrie in der Netzversorgung festgestellt werden. Auf der Grundlage
der von der Auswerteeinrichtung 94 durchgeführten Beurteilung des Pumpenzustandes
kann dann eine der Auswerteeinrichtung nachgeschaltete Ausgabeeinrichtung 95 Meldung
bzw. Alarme ausgeben.
1. Verfahren zum Überwachen einer Verdrängermaschine mit einem periodisch seine Position
in einem Arbeitsraum ändernden Verdränger, wobei ein Systemdruck als Funktion einer
Verdrängerposition erfasst und der sich ergebende verdrängerpositionsabhängige Systemdruckverlauf
mit einem erwarteten verdrängerpositionsabhängigen Systemdruckverlauf verglichen wird,
um Funktionsstörungen festzustellen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Systemdruck über eine volle Umlauf der Verdrängerbewegung
im Arbeitsraum als ein Satz von zeitlich äquidistant abgetasteten Systemdruckwerten
erfasst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine paketweise Erfassung der Systemdruckwerte durchgeführt
wird, wobei pro Erfassungspunkt einen Satz von zeitlich äquidistant abgetasteten Werten
bereitgestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Anspruch 1 bis 3, wobei die erfassten Systemdruckwerte gefiltert
werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Messwerte des Systemdruckes in einer Tabelle
erfasst werden, wobei die aktuelle Verdrängerposition als Index genutzt wird und die
Aktualisierung der Speicherplätze der Tabelle mit einer Filterfunktion erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Aktualisierung der Speicherplätze der Tabelle
mit folgender Filterfunktion erfolgt: Wert[Index] = Wert[Index] * (1-K) + Messwert*K,
wobei ein Kehrwert einer Filterkonstante ist und ein Wert von 0 bis 1 ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Totzeitkompensation der ermittelten
Verdrängerposition erfolgt.
8. Vorrichtung zum Überwachen einer Verdrängermaschine mit einem Positiongeber (8) zum
Erfassen einer Position eines periodisch seine Position in einem Arbeitsraum ändernden
Verdrängers (2) der Verdrängermaschine,
einem Druckaufnehmer (7) zum Erfassen eines Systemdruck der Verdrängermaschine,
einer Korreliereinrichtung (91, 92, 93) zum Korrelieren der erfassten Verdrängerpositionen
mit den erfassten Systemdruckwerten, um einen verdrängerpositionsabhängigen Systemdruckverlauf
zu bestimmen, und
einer Auswerteinrichtung (94) zum Vergleichen des verdrängerpositionsabhängigen Systemdruckverlaufs
mit einem erwarteten verdrängerpositionsabhängigen Systemdruckverlauf, um Funktionsstörungen
festzustellen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Korreliereinrichtung ein Filter zum Filtern
der erfassten Systemdruckwerte aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Korreliereinrichtung (91, 92, 93) eine Tabellenspeicher
93 zum Speichern der erfassten Systemdruckwerte aufweist, wobei die aktuelle Verdrängerposition
der Index für die Speicherplätze des Tabellenspeichers ist und die Aktualisierung
der Speicherplätze mit einer Filterfunktion des Filters erfolgt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Filter folgende Filterfunktion ausführt:
Wert[Index] = Wert[Index] * (1-K) + Messwert*K, wobei ein Kehrwert einer Filterkonstante
ist und ein Wert von 0 bis 1 ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei eine Kompensationeinrichtung
zum Kompensieren einer Totzeit der Verdrängerposition vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei der Positionsgeber (8) ein Inkrementalencoder
oder ein Digitalsensor ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei der Druckaufnehmer (9) zur paketweisen
Erfassung von Systemdruckwerte ausgelegt ist.
15. Verdrängermaschine mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14.