(19) |
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(11) |
EP 3 791 073 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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09.11.2022 Patentblatt 2022/45 |
(22) |
Anmeldetag: 12.06.2019 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE2019/200063 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2020/015799 (23.01.2020 Gazette 2020/04) |
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(54) |
VERFAHREN ZUR ERMITTLUNG EINER FLUIDFÖRDERKENNGRÖSSE
METHOD FOR DETERMINING A FLUID DELIVERY PARAMETER
PROCÉDÉ DE DÉTERMINATION D'UNE CARACTÉRISTIQUE DE TRANSPORT DE FLUIDE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
17.07.2018 DE 102018211869
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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17.03.2021 Patentblatt 2021/11 |
(73) |
Patentinhaber: ZIEHL-ABEGG SE |
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74653 Künzelsau (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- KAMMERER, Matthias Carsten
74635 Kupferzell (DE)
- WENGER, Bjoern
74575 Schrozberg (DE)
- OBST, Raphael Simon
74613 Öhringen (DE)
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(74) |
Vertreter: Ullrich & Naumann PartG mbB |
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Schneidmühlstrasse 21 69115 Heidelberg 69115 Heidelberg (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A1-2017/059897 JP-A- S60 201 097
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DE-C1- 19 851 523 US-A1- 2014 219 820
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Fluidförderkenngröße, einer
Fluidfördervorrichtung, insbesondere zur Ermittlung eines Volumenstroms. Die Erfindung
betrifft weiter eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Fluidförderkenngröße, einer
Fluidfördervorrichtung, insbesondere zur Ermittlung eines Volumenstroms.
[0002] Die Erfindung betrifft weiter ein Fluidfördersystem.
[0003] Obwohl die vorliegende Erfindung allgemein auf beliebige Fluidfördervorrichtungen
anwendbar ist, wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf einen Ventilator bzw. Lüfter
beschrieben.
[0004] Ventilatoren oder Lüfter werden in vielfältiger Weise genutzt, beispielsweise im
Bereich der Luft- und Klimatechnik. Für einen effizienten Betrieb und zur Anpassung
an Einsatzbedingungen des Lüfters ist die Kenntnis des aktuellen Betriebszustandes
des Ventilators erforderlich. So fällt beispielsweise bei einem Radialventilator eine
Kennlinie, welche die Leistung des Radialventilators über den geförderten Volumenstrom
wiedergibt, vom Höchstlastarbeitspunkt beidseitig d. h. zu niedrigeren und höheren
Volumenströmen ab. Hierdurch ergeben sich bei bekannter Ventilatorleistung jeweils
zwei hinsichtlich des Volumenstroms nicht unterscheidbare Arbeitspunkte. Diese können
beispielsweise anhand der Einbausituation des Ventilators zusammen mit Steuerdaten
für den Ventilator nur sehr aufwendig ermittelt werden, um dann Rückschlüsse auf den
Volumenstrom ziehen zu können.
[0005] WO 2017/059897 A1 und
DE 198 51 523 C1 offenbaren ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Fluidförderkenngröße,
nämlich zur Ermittlung eines Volumenstroms.
[0006] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Ermittlung
einer Fluidförderkenngröße und ein Fluidfördersystem anzugeben, welche einfach und
zuverlässig den Arbeitspunkt und damit eine Fluidförderkenngröße der Fluidfördervorrichtung
ermitteln können. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine einfache
und kostengünstige Implementierung bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist, ein
alternatives Verfahren und ein alternatives Fluidfördersystem anzugeben.
[0007] Gemäß einem Aspekt der Erfindung löst die vorliegende Erfindung die Aufgaben mit
einem Verfahren zur Ermittlung einer Fluidförderkenngröße einer Fluidfördervorrichtung,
insbesondere zur Ermittlung eines Volumenstroms, umfassend die Schritte
- Ermitteln von Anregungsinformationen für eine mechanische Anregung zumindest eines
Fluidförderelements der Fluidfördervorrichtung in zumindest einer Raumrichtung mittels
zumindest einer ersten Sensoreinrichtung, wobei als Größe der mechanischen Anregung
eine oder mehrere Schwingungen des Fluidförderelements bereitgestellt werden,
- Bereitstellen von Betriebsinformationen, umfassend zumindest einen Wert einer Betriebsgröße
der Fluidfördervorrichtung mittels einer Bereitstellungseinrichtung,
- Analysieren der bereitgestellten und ermittelten Informationen,
- Ermitteln der Fluidförderkenngröße, insbesondere des Volumenstroms, der Fluidfördervorrichtung
auf Basis der analysierten Informationen.
[0008] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung löst die vorliegende Erfindung die Aufgaben
mit einer Vorrichtung zur Ermittlung einer Fluidförderkenngröße einer Fluidfördervorrichtung,
insbesondere zur Ermittlung eines Volumenstroms, umfassend
- eine Sensoreinrichtung zum Ermitteln von Anregungsinformationen für eine mechanische
Anregung zumindest eines Fluidförderelements der Fluidvorrichtung in zumindest einer
Raumrichtung, wobei als Größe der mechanischen Anregung eine oder mehrere Schwingungen
des Fluidförderelements bereitgestellt werden,
- eine Bereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen von Betriebsinformationen, umfassend
zumindest einen Wert einer Betriebsgröße der Fluidfördervorrichtung, und
- eine Recheneinheit zum Analysieren der bereitgestellten und ermittelten Informationen
und zum Ermitteln der Fluidförderkenngröße, insbesondere des Volumenstroms der Fluidfördervorrichtung
auf Basis der analysierten Informationen.
[0009] In einer weiteren Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die Aufgaben mit
einem Fluidfördersystem, umfassend
- eine Fluidfördereinrichtung, insbesondere in Form eines Lüfters, mit zumindest einem
Fluidförderelement, insbesondere in Form eines Laufrads, und
- eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Fluidförderkenngröße der Fluidfördervorrichtung
gemäß einem der Ansprüche 8-11.
[0010] Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass eine eindeutige Ermittlung eines Betriebs-
oder Arbeitspunkts in Bezug auf den Volumenstrom innerhalb der Fluidfördervorrichtung
ohne zusätzliche aufwendige Messungen durch separate Messgeräte ermöglicht wird. Ein
weiterer Vorteil ist, dass eine derartige Information auch einem Nutzer oder Betreiber
der Fluidfördervorrichtung bereitgestellt und von diesem dann verwertet werden kann.
Darüber hinaus kann die ermittelte Fluidförderkenngröße zur Steuerung und Regelung
der Fluidfördervorrichtung und/oder auch zum Berechnen, beispielsweise der Lebensdauer
der Fluidfördervorrichtung oder dergleichen, in flexibler Weise genutzt werden.
[0011] Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden
beschrieben oder werden dadurch offenbar.
[0012] Gemäß der Erfindung werden als Größe der mechanischen Anregung eine oder mehrere
Schwingungen des Fluidförderelements bereitgestellt. Vorteil hiervon ist, dass anhand
von Signalen einer Schwingung des Fluidförderelements auf einfache und gleichzeitig
zuverlässige Weise Rückschlüsse auf den Betriebspunkt in Bezug auf den Volumenstrom
ermöglicht werden.
[0013] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird eine Amplitude und/oder eine
Veränderung einer Amplitude der Größe der mechanischen Anregung gemessen. Vorteil
hiervon ist, dass auf einfache Weise Werte für die Größe der mechanischen Schwingung
ermittelt bzw. gemessen werden können.
[0014] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung erfolgt vor dem Analysieren ein
Auswerten der Betriebsinformation anhand eines hinterlegten und/oder vorab ermittelten
Kennfeldes für Betriebsinformationen. Damit lässt sich auf einfache und zuverlässige
Weise anhand des Kennfeldes, beispielsweise Drehzahl eines Laufrades eines Lüfters
mit der Leistung und dem Volumenstrom eines Lüfters verknüpfen.
[0015] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird die Fluidfördervorrichtung
in Form eines Lüfters, insbesondere eines Radiallüfters, bereitgestellt und das Fluidförderelement
in Form eines Laufrades des Lüfters. Damit kann auf einfache und kostengünstige Weise
eine Fluidfördervorrichtung bereitgestellt werden.
[0016] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung werden als Betriebsinformationen
Leistungsinformationen der Fluidfördervorrichtung, insbesondere Strom, Spannung und/oder
Energieverbrauch und/oder eine Drehzahl der Fluidfördervorrichtung bereitgestellt.
Vorteil hiervon ist wiederum, dass Leistungsdaten als Betriebsinformation verwendet
werden können, welche im Allgemeinen bereits als Signal vorliegen. Eine aufwändige
separate Erfassung dieser Größen kann damit entfallen. Gleichzeitig wird die Genauigkeit
bei der Ermittlung der Fluidförderkenngröße verbessert.
[0017] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung werden die Informationen zeitabhängig
ermittelt, insbesondere wobei ein zeitlicher Verlauf der jeweiligen Informationen
ermittelt wird. Vorteil hiervon ist, dass kleine Schwankungen im zeitlichen Verlauf
von Betriebsgrößen, bspw. Drehzahl eines Laufrades, etc. erkannt und gegebenenfalls
herausgemittelt werden können, was die Genauigkeit der Zuordnung zu einem Betriebspunkt
und damit das Ermitteln der Fluidförderkenngröße verbessert.
[0018] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung werden die Werte vor dem Analysieren
aufbereitet, insbesondere mittels einer Fast-Fourier-Transformation. Vorteil hiervon
ist, dass damit die Analyse der Werte verbessert werden kann, was die Genauigkeit
beim Ermitteln der Fluidförderkenngröße verbessert und den Rechen- sowie Speicheraufwand
senkt.
[0019] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fluidfördersystems ist eine
Regelungseinheit angeordnet, welche ausgebildet ist, die Fluidfördereinrichtung anhand
der ermittelten Fluidförderkenngröße zu regeln. Auf diese Weise wird ein besonders
stabiler und kontinuierlicher Betrieb der Fluidfördereinrichtung ermöglicht.
[0020] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die Sensoreinrichtung einen
Schwingungssensor auf und/oder ist die Bereitstellungseinrichtung ausgebildet, Informationen
eines Steuergeräts der Fluidfördervorrichtung bereitzustellen. Vorteil hiervon ist
eine einfache Bereitstellung von Informationen über eine mechanische Anregung und
weiterer Betriebsgrößen.
[0021] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Recheneinheit einen
Speicher, in dem zumindest ein Kennfeld für eine oder mehrere Betriebsgrößen der Fluidfördervorrichtung
gespeichert ist und welcher ausgebildet ist, das zumindest eine Kennfeld der Fluidfördereinrichtung
der Recheneinheit zum Ermitteln der Fluidförderkenngröße bereitzustellen. Vorteil
hiervon ist eine einfache und schnelle Bereitstellung eines Kennfeldes zum Ermitteln
der Fluidförderkenngröße.
[0022] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
aus den Zeichnungen, und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
[0023] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen. Der Schutzbereich der Erfindung wird ausschließlich durch
die beigefügten Ansprüche definiert.
[0024] Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich
gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder
Elemente beziehen.
Dabei zeigen
[0025]
- Figur 1
- in schematischer Form ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- Figur 2
- ein Kennfeld eines Radialventilators gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung und
- Figur 3
- Schwingungscharakteristiken für verschiedene Arbeitspunkte für den Radialventilator
gemäß der Figur 2.
[0026] Figur 1 zeigt in schematischer Form ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
[0027] In Figur 1 werden Schwingungsinformationen 4a und Leistungsinformationen 4b bereitgestellt
und ausgehend von einer Drehzahlinformation 4c beispielsweise von einem Laufrad eines
Lüfters, wird diese mit einem Kennfeld 3b abgeglichen. Die Informationen 4a, 4b, 4c
werden dann genutzt, eine Kennlinie 3a zu ermitteln, aus der sich dann der Volumenstrom
2 ergibt. Im Detail wird beispielsweise in Abhängigkeit der in einer Motorelektronik
bekannten Drehzahl 4c eine Kennlinie 3a aus dem bekannten Kennfeld 3b eines Radialventilators
ausgewählt. Aus einem Steuergerät des Radialventilators sind dabei Informationen zur
Leistung 4b des Radialventilators bzw. damit einhergehend der Drehmomentbedarf des
Laufrads des Radialventilators bekannt. Anhand einer laufradspezifisch bekannten Korrelation
von Schwingungsanregung (Schwingungsinformationen 4a) und Volumenstrom wird in Verbindung
mit der ausgewählten Kennlinie 3a diese verwendet, um einen aktuell vorliegenden Arbeitspunkt
zu ermitteln. Die so ermittelte Volumenstrom-Information kann nachfolgend z.B. für
die Regelung eines konstanten Volumenstroms verwendet werden.
[0028] Figur 2 zeigt ein Kennfeld eines Radialventilators gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
[0029] Im Detail ist in Figur 2 das Kennfeld eines Radialventilators mit rückwärtsgekrümmten
Schaufeln gezeigt. Hierbei ist die Leistung 11 des Radialventilators über dem Volumenstrom
10 für verschiedene Drehzahlen n
1, n
2, ... aufgetragen. Die Kennlinie je Drehzahl (n
1, n
2, ...) ausgehend vom jeweiligen Höchstlastpunkt fällt beidseitig, d.h. zu niedrigen
und höheren Volumenströmen ab. Hierdurch ergeben sich bei jeweils bekannter Motor-
bzw. Ventilatorleistung jeweils zwei hinsichtlich des Volumenstroms nicht unterscheidbare
Arbeitspunkte AP1 und AP2. Der Unterschied ergibt sich unter anderem aus dem Anlagenwiderstand
und damit der Einbausituation des Radialventilators.
[0030] Figur 3 zeigt Schwingungscharakteristiken für verschiedene Arbeitspunkte des Radialventilators
gemäß der Figur 2.
[0031] Im Detail ist in Fig. 3 nun der in den in Fig. 2 genannten Arbeitspunkten AP1 und
AP2 vorliegende Schwingungszustand gezeigt. Dieser resultiert aus der Interaktion
von Laufrad und Volumenstrom, der eine anregende Masse darstellt. Bei Analyse der
Schwingungsinformation wird in Abhängigkeit der individuellen Laufradgeometrie eine
Charakteristik der Schwingung gewonnen, die mit dem Volumendurchsatz des Laufrads
des Radialventilators korreliert. Beispielsweise kann - wie in Fig. 3a gezeigt - das
zeitabhängige Signal 13 des Schwingungssensors für die beiden Arbeitspunkte AP1, AP2
bezüglich seiner Amplitude oder der Signalschwankung 15 ausgewertet werden. Dabei
unterscheiden sich die Signale 13, genauer deren Schwankung, deutlich für die beiden
Arbeitspunkte AP1, AP2. Alternativ kann - wie in Fig. 3b gezeigt - eine Signalanalyse
durchgeführt werden, um charakteristische Frequenzbereiche 14 mit Signal-Peaks 16
für die beiden Arbeitspunkte AP1, AP2 zu identifizieren. Die Schwingungscharakteristik
kann dann jeweils mit dem Volumenstrom korreliert werden.
[0032] Zusammenfassend ermöglicht oder stellt zumindest eine der Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung zumindest eines der folgenden Merkmale und/oder zumindest einen der folgenden
Vorteile bereit:
- Einen Ventilator mit einer Einrichtung zur Ermittlung seines Betriebszustands bezüglich
seiner Leistung und Drehzahl sowie eines Sensors zur Analyse seines mechanischen Schwingverhaltens.
- Eine Verknüpfung von Leistungsdaten wie beispielsweise Strom, Spannung oder sonstiger
betrieblicher Kenngrößen und einer Information zur mechanischen Anregung , nämlich
eine oder mehrere Schwingungen des Fluidförderelements, wie beispielsweise Schwingungsamplituden,
Schwinggeschwindigkeiten oder eine Charakteristik in Form eines Schwingungs-Spektrums
zur Erstellung eines definierten Betriebspunktes bzgl. Volumenstrom bzw. Druckdifferenz
unter Berücksichtigung von bekannten Kennfeldern des Ventilators bezüglich der drehzahlabhängigen
Leistung und Volumenstrom. Hierbei lassen sich auf Basis der Signale eines Schwingungssensors,
insbesondere gemessene Wegänderungen x, y, z bzw. nach deren Auswertung z.B. durch
Fast-Fourier-Transformation oder sonstige Signalauswertung, unter Verwendung weiterer
bekannter Größen, z.B. von einem Steuergerät Ströme, Leistung etc. als Informationen
nutzen und ein Massen respektive Volumenstrom zuordnen.
- Eine Ermittlung des Volumenstroms innerhalb des Ventilatormotors bzw. dessen Steuer-/Regeleinheit
ohne zusätzliche Messgeräte, insbesondere Volumenstrom, Druck oder dergleichen. Eine
mögliche Ausgabe der Information für den Kunden beispielsweise Volumenstrom als nutzerseitiger
Ausgabeparameter.
- Die Möglichkeit einer internen Verwertung in einer Steuerung für eine Regelung des
Ventilators und/oder zur Gewinnung weiterer betriebsspezifischer Parameter, z.B. zu
seiner Lebensdauerberechnung.
[0033] Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben
wurde, ist sie nicht darauf bschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird ausschließlich
durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Bezugszeichenliste
[0034]
- 2,10
- Volumenstrom
- 3a
- Kennlinie
- 3b
- Kennfeld
- 4a
- Schwingungsinformation
- 4b
- Leistungsinformation
- 4c
- Drehzahl
- AP1, AP2
- Arbeitspunkt
- 11
- Leistung
- 12
- Zeit
- 13
- Weg/Auslenkung
- 14
- Frequenz
- 15
- Differenz max./min. Auslenkung
- 16
- Peaks/Spitzen
1. Verfahren zur Ermittlung einer Fluidförderkenngröße (2) einer Fluidfördervorrichtung,
insbesondere zur Ermittlung eines Volumenstroms, umfassend die Schritte
- Ermitteln von Anregungsinformationen für eine mechanische Anregung (4a) zumindest
eines Fluidförderelements der Fluidfördervorrichtung in zumindest einer Raumrichtung
mittels zumindest einer ersten Sensoreinrichtung, wobei als Größe der mechanischen
Anregung (4a) eine oder mehrere Schwingungen des Fluidförderelements bereitgestellt
werden,
- Bereitstellen von Betriebsinformationen, umfassend zumindest einen Wert einer Betriebsgröße
(4b, 4c) der Fluidfördervorrichtung mittels einer Bereitstellungseinrichtung,
- Analysieren der bereitgestellten und ermittelten Informationen (3a, 3b),
- Ermitteln der Fluidförderkenngröße (2, 10), insbesondere des Volumenstroms, der
Fluidfördervorrichtung auf Basis der analysierten Informationen.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei eine Amplitude und/oder eine Veränderung einer Amplitude
der Größe der mechanischen Anregung gemessen wird.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-2, wobei vor dem Analysieren ein Auswerten der
Betriebsinformationen anhand eines hinterlegten und/oder vorab ermittelten Kennfelds
(3b) für Betriebsinformationen erfolgt.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-3, wobei die Fluidfördervorrichtung in Form
eines Lüfters, insbesondere eines Radiallüfters, bereitgestellt wird und das Förderelement
in Form eines Laufrads des Lüfters.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-4, wobei als Betriebsinformation Leistungsinformationen
(4b) der Fluidfördervorrichtung, insbesondere Strom, Spannung und/oder Energieverbrauch
und/oder eine Drehzahl (4c) der Fluidfördervorrichtung bereitgestellt wird.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei die Informationen (4a, 4b, 4c) zeitabhängig
ermittelt werden, insbesondere wobei ein zeitlicher Verlauf der jeweiligen Informationen
(4a, 4b, 4c) ermittelt wird.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Informationen vor dem Analysieren aufbereitet
werden, insbesondere mittels einer Fast-Fourier-Transformation.
8. Vorrichtung zur Ermittlung einer Fluidförderkenngröße (2) einer Fluidfördervorrichtung,
insbesondere zur Ermittlung eines Volumenstroms, umfassend
- eine Sensoreinrichtung zum Ermitteln von Anregungsinformationen für eine mechanische
Anregung (4a) zumindest eines Fluidförderelements der Fluidfördervorrichtung in zumindest
einer Raumrichtung, wobei als Größe der mechanischen Anregung (4a) eine oder mehrere
Schwingungen des Fluidförderelements bereitgestellt werden,
- eine Bereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen von Betriebsinformationen umfassend
zumindest einen Wert einer Betriebsgröße (4b, 4c) der Fluidfördervorrichtung, und
- eine Recheneinheit zum Analysieren der bereitgestellten und ermittelten Informationen
(3a, 3b) und zum Ermitteln der Fluidförderkenngröße (2, 10), insbesondere des Volumenstroms
der Fluidfördervorrichtung auf Basis der analysierten Informationen.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei eine Regelungseinheit angeordnet ist, welche ausgebildet
ist, Steuersignale für eine Fluidfördereinrichtung anhand der ermittelten Fluidförderkenngröße
bereitzustellen.
10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8-9, wobei die Sensoreinrichtung einen Schwingungssensor
aufweist und/oder die Bereitstellungseinrichtung ausgebildet ist, Informationen eines
Steuergeräts der Fluidfördereinrichtung bereitzustellen.
11. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8-10, wobei die Recheneinheit einen Speicher
umfasst, in dem zumindest ein Kennfeld der Fluidfördereinrichtung für eine oder mehrere
Betriebsgrößen (4) gespeichert ist und welcher ausgebildet ist, das zumindest eine
Kennfeld der Recheneinheit zum Ermitteln der Fluidförderkenngröße bereitzustellen.
12. Fluidfördersystem, umfassend
- eine Fluidfördereinrichtung, insbesondere in Form eines Lüfters, mit zumindest einem
Fluidförderelement, insbesondere in Form eines Laufrads, und
- eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Fluidförderkenngröße (2) der Fluidfördervorrichtung
gemäß einem der Ansprüche 8-11.
1. Method for establishing a fluid conveying parameter (2) of a fluid conveying apparatus,
in particular for establishing a volume flow, comprising the steps of:
- establishing excitement information for a mechanical excitation (4a) of at least
one fluid conveying element of the fluid conveying apparatus in at least one spatial
direction by means of at least a first sensor device, wherein one or more vibrations
of the fluid conveying element is/are provided as a variable of the mechanical excitation
(4a),
- providing operating information items, comprising at least one value of an operating
variable (4b, 4c) of the fluid conveying apparatus by means of a provision device,
- analysing the information items (3a, 3b) provided and established,
- establishing the fluid conveying parameter (2, 10), in particular of the volume
flow, of the fluid conveying apparatus based on the analysed information items.
2. Method according to claim 1, wherein an amplitude and/or a change of an amplitude
of the variable of the mechanical excitation is measured.
3. Method according to either claim 1 or 2, wherein prior to the analysis an evaluation
of the operating information items is carried out with reference to a stored and/or
previously established characteristic diagram (3b) for operating information items.
4. Method according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluid conveying apparatus
is provided in the form of a fan, in particular a radial fan, and the conveyor element
is provided in the form of an impeller of the fan.
5. Method according to any one of claims 1 to 4, wherein performance information items
(4b) of the fluid conveying apparatus, in particular electric current, voltage and/or
energy consumption and/or a speed (4c) of the fluid conveying apparatus are provided
as operating information.
6. Method according to any one of claims 1 to 5, wherein the information items (4a, 4b,
4c) are established in a time-dependent manner, in particular wherein a time path
of the respective information items (4a, 4b, 4c) is established.
7. Method according to claim 6, wherein the information items are prepared prior to the
analysis, in particular by means of a Fast Fourier transform.
8. Apparatus for establishing a fluid conveying parameter (2) of a fluid conveying apparatus,
in particular in order to establish a volume flow, comprising:
- a sensor device for establishing excitement information items for a mechanical excitation
(4a) of at least one fluid conveying element of the fluid conveying apparatus in at
least one spatial direction, wherein one or more vibrations of the fluid conveying
element are provided as a variable of the mechanical excitation (4a),
- a provision device for providing operating information items comprising at least
one value of an operating variable (4b, 4c) of the fluid conveying apparatus, and
- a processor unit for analysing the information items (3a, 3b) provided and established
and for establishing the fluid conveying parameter (2, 10), in particular the volume
flow of the fluid conveying apparatus based on the information analysed.
9. Apparatus according to claim 8, wherein there is arranged a control unit which is
constructed to provide control signals for a fluid conveying device with reference
to the fluid conveying parameter established.
10. Apparatus according to any one of claims 8 to 9, wherein the sensor device has a vibration
sensor and/or the provision device is constructed to provide information items of
a control device of the fluid conveying device.
11. Apparatus according to any one of claims 8 to 10, wherein the processor unit comprises
a store in which at least one identification field of the fluid conveying device for
one or more operating variables (4) is stored and which is constructed to provide
the at least one identification field of the processor unit in order to establish
the fluid conveying parameter.
12. Fluid conveying system comprising
- a fluid conveying device, in particular in the form of a fan, having at least one
fluid conveying element, in particular in the form of an impeller, and
- an apparatus for establishing a fluid conveying parameter (2) of the fluid conveying
device according to any one of claims 8 to 11.
1. Procédé de détermination d'une grandeur caractéristique de transport de fluide (2)
d'un dispositif de transport de fluide, plus particulièrement pour la détermination
d'un débit volumique, comprenant les étapes suivantes :
- détermination d'informations d'excitation pour une excitation mécanique (4a) d'au
moins un élément de transport de fluide du dispositif de transport de fluide dans
au moins une direction de l'espace au moyen d'au moins un premier dispositif de capteur,
dans lequel, en tant que grandeur de l'excitation mécanique (4a), sont mises à disposition
une ou plusieurs oscillations de l'élément de transport de fluide,
- mise à disposition d'informations de fonctionnement, comprenant au moins une valeur
d'une grandeur de fonctionnement (4b, 4c) du dispositif de transport de fluide au
moyen d'un dispositif de mise à disposition,
- analyse des informations (3a, 3b) mises à disposition et déterminées,
- détermination de la grandeur caractéristique de transport de fluide (2, 10), plus
particulièrement du débit volumique, du dispositif de transport de fluide sur la base
des informations analysées.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel une amplitude et/ou une modification
d'une amplitude de la grandeur de l'excitation mécanique est mesurée.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel, avant l'analyse, a lieu
une évaluation des informations de fonctionnement à l'aide d'un diagramme caractéristique
(3b) enregistré et/ou déterminé préalablement pour les informations de fonctionnement.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le dispositif de transport
de fluide est mis à disposition sous la forme d'un ventilateur, plus particulièrement
d'un ventilateur radial et l'élément de transport sous la forme d'une roue du ventilateur.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel, en tant qu'information
de fonctionnement, des informations de puissance (4b) du dispositif de transport de
fluide, plus particulièrement, le courant, la tension et/ou la consommation d'énergie
et/ou une vitesse de rotation (4c) du dispositif de transport de fluide, sont mises
à disposition.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les informations (4a, 4b,
4c) sont déterminées en fonction du temps, plus particulièrement dans lequel une courbe
en fonction du temps des informations (4a, 4b, 4c) respectives est déterminée.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel les informations sont traitées avant
l'analyse, plus particulièrement au moyen d'une transformation de Fourier rapide.
8. Dispositif pour la détermination d'une grandeur caractéristique de fluide (2) d'un
dispositif de transport de fluide, plus particulièrement pour la détermination d'un
débit volumique, comprenant
- un dispositif de capteur pour la détermination d'informations d'excitation pour
une excitation mécanique (4a) d'au moins un élément de transport de fluide du dispositif
de transport de fluide dans au moins une direction de l'espace, dans lequel, en tant
que grandeur de l'excitation mécanique (4a), une ou plusieurs oscillations de l'élément
de transport de fluide sont mises à disposition,
- un dispositif de mise à disposition pour la mise à disposition d'informations de
fonctionnement comprenant au moins une valeur d'une grandeur de fonctionnement (4ab,
4c) du dispositif de transport de fluide et
- une unité de calcul pour l'analyse des informations (3a, 3b) mises à disposition
et déterminées et pour la détermination de la grandeur caractéristique de transport
de fluide (2, 10), plus particulièrement du débit volumique du dispositif de transport
de fluide sur la base des informations analysées.
9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel une unité de régulation est disposée,
qui est conçue pour mettre à disposition des signaux de commande pour un dispositif
de transport de fluide à l'aide de la grandeur caractéristique de transport de fluide
déterminée.
10. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 9, dans lequel le dispositif de capteur
comprend un capteur d'oscillation et/ou le dispositif de mise à disposition est conçu
pour mettre à disposition des informations d'un appareil de commande du dispositif
de transport de fluide.
11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, dans lequel l'unité de calcul comprend
une mémoire dans laquelle au moins un diagramme caractéristique du dispositif de transport
de fluide est enregistré pour une ou plusieurs grandeurs de fonctionnement (4) et
qui est conçue pour mettre à disposition l'au moins un diagramme caractéristique dans
l'unité de calcul pour la détermination de la grandeur caractéristique de transport
de fluide.
12. Système de transport de fluide comprenant
- un dispositif de transport de fluide, plus particulièrement sous la forme d'un ventilateur,
avec au moins un élément de transport de fluide, plus particulièrement sous la forme
d'une roue et
- un dispositif pour la détermination d'une grandeur caractéristique de transport
de fluide (2) du dispositif de transport de fluide selon l'une des revendications
8 à 11.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information
des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes.
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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente