(19)
(11) EP 3 791 073 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
09.11.2022  Patentblatt  2022/45

(21) Anmeldenummer: 19739874.6

(22) Anmeldetag:  12.06.2019
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F04D 25/08(2006.01)
F04D 27/00(2006.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
F04D 27/001; F05D 2270/3061; F04D 25/08; F05D 2270/334; F05D 2270/335; F05D 2270/304; F05D 2270/331
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/DE2019/200063
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2020/015799 (23.01.2020 Gazette  2020/04)

(54)

VERFAHREN ZUR ERMITTLUNG EINER FLUIDFÖRDERKENNGRÖSSE

METHOD FOR DETERMINING A FLUID DELIVERY PARAMETER

PROCÉDÉ DE DÉTERMINATION D'UNE CARACTÉRISTIQUE DE TRANSPORT DE FLUIDE


(84) Benannte Vertragsstaaten:
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

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
17.03.2021  Patentblatt  2021/11

(73) Patentinhaber: ZIEHL-ABEGG SE
74653 Künzelsau (DE)

(72) Erfinder:
  • KAMMERER, Matthias Carsten
    74635 Kupferzell (DE)
  • WENGER, Bjoern
    74575 Schrozberg (DE)
  • OBST, Raphael Simon
    74613 Öhringen (DE)

(74) Vertreter: Ullrich & Naumann PartG mbB 
Schneidmühlstrasse 21
69115 Heidelberg
69115 Heidelberg (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
WO-A1-2017/059897
JP-A- S60 201 097
DE-C1- 19 851 523
US-A1- 2014 219 820
   
       
    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).


    Beschreibung


    [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 n1, n2, ... aufgetragen. Die Kennlinie je Drehzahl (n1, n2, ...) 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



    Ansprüche

    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.


     


    Claims

    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.


     


    Revendications

    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.


     




    Zeichnung














    Angeführte Verweise

    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. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente