用于檢測離心泵的流量的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于檢測離心泵的流量的方法，其中根據泵的轉速、泵的液壓變 量和泵的驅動馬達的電變量確定流量。
【背景技術】
[0002] 對于離心泵，在現有技術中可傳感地檢測泵內部的壓力、壓差和例如溫度。因為通 常借助電子變頻器控制現代的離心泵，此外總歸是要提供驅動馬達的電變量（例如功率和 轉速），在此還可無問題地傳感地檢測后者。而流量測量是較昂貴的，因為機械的流量計是 成本過高的和易受干擾的，而電子檢測系統是相當貴的以及因此特別是不宜用于較小和較 中等的結構類型的泵。
[0003] 原則上，可根據轉速確定離心泵的流量，即，可選地利用液壓的泵模型，該液壓的 泵模型根據轉速和揚程（F0rderh0he)給出流量，或借助電液壓的模型，在該電液壓的模 型中根據轉速和驅動功率確定流量。但是，第一個模型有在小輸送量的范圍內導致不準確 或不明確的流量結果的缺點。而后者不適于確定大流量，因為在高電功率時該后者產生不 準確或不明確的結果。
[0004] 因此，在現有技術中組合這些方法，在此對小輸送量的范圍考慮電液壓的模型，對 大輸送量的范圍考慮液壓的泵模型。但是，這導致在從一個方法變換到另一方法和反過來 的范圍內產生不期望的跳躍（Sprilnge)。此外可發生，范圍交叉或有漏洞。這可導致振動問 題（Schwingungsproblemen)并且總體上不適宜。
[0005] 在US 7,454,986 B2中，根據馬達的電變量確定流速，在此根據表格儲值 (tabellarisch hinterlegter Werte)根據電源電壓與反電動勢（Back-EMF)之間的相移確 定流量。
[0006] 在EP 1 721 131 Bl中，借助兩個前述方法確定流速，在此根據表格儲值實現確 定。
[0007] 在GB 2 313 197 A中，根據泵壓力、也就是揚程、功率或效率來確定流量。對于這 些確定類型中的一者導致不準確或不確切的結果的范圍，那么就使用另一模型，或流量由 兩種方法取平均值來確定。
【發明內容】
[0008] 在這種背景下，本發明的目的是提出一種這種類型的用于檢測離心泵的流量的方 法，使得無附加的傳感器而利用簡單的技術手段在泵的整個轉速范圍上實現盡可能準確的 流量檢測。
[0009] 根據本發明，該目的由具有權利要求1給出的特征的方法實現。在從屬權利要求、 下面的說明和附圖中給出本發明的有利設計方案。
[0010] 根據本發明的用于檢測離心泵的流量的方法檢測泵的轉速、泵的液壓變量和泵的 驅動馬達的電變量。在此根據本發明，借助描述泵和驅動馬達的物理關系的公式的項的數 學關系（mathematischen Verknilpfung)來確定與流量相關的的變量，其中一個項包含泵的 轉速和泵的液壓變量，另一項包含泵的驅動馬達的電或機械變量和泵的轉速。然后，根據流 量與因變量（abh如gigen Grofie)之間的函數關系確定流量。
[0011] 本發明的基本思想是，通過合適地選擇和結合這種公式項而產生輔助變量或產生 輔助函數，輔助變量或輔助函數與流量處于唯一的和線性的關系并且在此最終確定流量。 在此有利地，可通過下面還繼續示例性地描述的迭代法來相當準確地確定實際的流量，不 需要檢測其他的變量。就是說，根據本發明的方法利用給定的變量使得與現有技術相比能 夠唯一且更準確地確定通過泵的實時流速。
[0012] 在此特別有利地，選擇變量y作為因變量，其由公式
【主權項】
1. 一種用于檢測離屯、累的流量的方法，其中，根據累的轉速、累的液壓變量和累的驅動 馬達的電變量確定所述流量，其特征在于，借助描述累和驅動馬達的物理關系的公式的項 的數學關系確定與流量相關的變量，所述公式中的一個項包含累的轉速和累的液壓變量， 另一項包含累的驅動馬達的電或機械變量和累的轉速，其中，根據所述流量和與因變量之 間的函數關系來確定所述流量。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述因變量是變量Y，其由W下公式確 定：
其中， a和b是待確定的常量， H是揚程， P是所述驅動馬達的電功率，W及 n是轉速。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述液壓變量是壓力變量，特別是在 所述累的出口上的壓力或在所述累的入口與出口之間的壓差。
4. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述電變量是與功率相關的 變量，優選是所述驅動馬達的吸收功率P。
5. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述機械變量是馬達的轉矩。
6. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述數學關系是至少兩個項 的加法或減法。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述數學關系包含一個或多 個恒定的或與轉速相關的其他的項。
8. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將所述項、所述項的數量和其 數學關系選擇為：使所述流量在所述累的工作區域上構成單調函數。
9. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，根據因變量y確定所述流量， 其中，
其中，C是待確定的常量。
10. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，利用低通濾波器過濾表示所 述流量的信號。
11. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將根據前述權利要求中任 一項所述的方法所確定的因變量y與通過模型計算所確定的相應的因變量相比，并且 通過假定的流量Qwt的變化來重復所述方法直到誤差大小y-y wt小到使得所述假定的流量 Qe,t相當于實際的流量Q。
12. 根據權利要求11所述的方法，其特征在于，在所述模型計算中所述轉速構成輸入 值。
13. 根據權利要求11或12所述的方法，其特征在于，將所述誤差大小y-y wt隨著時間 的推移進行相加，特別是求積分，相加后的值代表所述流量Q。
14. 一種離屯、累，具有電驅動馬達、壓力傳感器或壓差傳感器和電子控制器，其特征在 于，所述電子控制器構造為用于執行根據前述權利要求中任一項所述的方法。
15. 根據權利要求14所述的離屯、累，其特征在于，所述電子控制器具有基于觀測器的 調節器。
【專利摘要】一種用于檢測離心泵的流量的方法，其中，確定泵的或驅動泵的馬達的轉速、泵的通常是輸送壓力的液壓變量和驅動馬達的例如電功率的電變量并且根據這些變量來確定所述流量。為此，借助描述泵和驅動馬達的物理關系的公式的項的數學關系確定與流量相關的變量，其中，一個項包含泵的轉速和泵的液壓變量，另一項包含泵的驅動馬達的電或機械變量和泵的轉速。根據所述流量與因變量之間的函數關系確定所述流量。
【IPC分類】G01F1-80, G01F1-86, F04B49-00
【公開號】CN104603583
【申請號】CN201380042213
【發明人】卡斯滕·斯科烏莫塞·卡勒瑟
【申請人】格蘭富控股聯合股份公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年8月1日
【公告號】EP2696175A1, US20150211906, WO2014023642A1