[发明专利]测定由泵输送的流体流量的方法

说明书

一种确定由泵(1)输送的流体的流量(21)的方法，其中流量(21)是根据泵的几何形状的预定义泵信息(17)、与泵(1)的转速(13)相关的转速信息(41)和与泵(1)处的压差(20)相关的压力信息(42)确定的。

技术领域

本发明涉及一种测定泵输送流体流量的方法。此外，本发明涉及一种输送流体的泵。

背景技术

泵，特别是正排量泵，在许多应用领域中都有应用，在这些领域中，泵输送的流量将被监视或控制。为此，可以使用设置在泵的进料管线或排出管线中的容积式流量计。但是，这会增加泵的复杂性和对安装空间的占用，并且根据所使用的容积式流量计的类型，在某些情况下会降低泵的效率。

因此，本发明的目的是定义用于确定通过泵的流量的改进方法。

发明内容

根据本发明，通过确定由泵输送的流体的流量的方法来实现该目的，其中根据预定义的泵信息的函数确定流量，该泵信息依赖于泵的几何结构、与泵的转速相关的转速信息，以及与泵压差相关的压力信息。

根据本发明，因此建议直接根据泵的操作参数和与已知泵几何结构有关的信息来确定流量。在这种情况下，已知容积泵(例如螺杆泵)在每个工作循环(例如，每转一圈)中，如果不存在内部间隙，将输送特定的流体体积。然而，忽略内部间隙以及液体回流与泵内输送方向相反，在许多应用中会导致不可接受的高误差。在本发明的范围内，已经检测到，由于对压力信息的附加考虑，可以以相当高的精度来确定流量，从而可以在大部分应用中免除通过单独的体积流量计单独确定流量。

稍后将更详细地解释，这里可以用少量参数来模拟泵几何结构对泄漏的影响，从而对流量的影响。因此，可以以较低的计算复杂度来确定流量，因此，例如，在泵的现有控制机制上来确定流量。此外，可以例如在制造或质量控制过程中不费很多功夫就能确定泵的相关泵信息。

泵信息可以描述泵每转的理论输送量，也可以确定该理论输送量。另外或可选地，泵信息可以包括影响泵的容积效率的至少一条信息，因此，特别是与间隙大小或由于泵的间隙引起的泄漏有关的信息。例如，泵信息可以由制造商提供，并且可以包括在泵的设计或生产过程中累积的信息。另外或可选地，所有泵信息或一些泵信息可以通过泵上的校准测量来确定。

转速可以通过例如泵内或泵的驱动机构中的转速传感器或转角传感器来确定。在许多应用中，泵的转速无论如何都是由泵的控制机构主动控制或调节的。在这些情况下，所需的转速(可直接评估为转速信息)无论如何都是已知的。也可以记录泵部件的振动并由此推断转速等。在某些应用中，转速也可以假定为恒定的。

压力信息尤其可以由一个或多个压力传感器确定，压力传感器可以是泵或泵驱动的流体回路的一部分。压差可以指示泵的流体出口和流体入口之间的压差。在压差升高的情况下，泄漏增加，在泵转速相同的情况下，输送速率下降。根据应用，也可以假设泵的压差是恒定的。

在该方法中，特别是使用属于泵的传感器或外部传感器来确定流量所依赖的至少一个变量。所确定的至少一个变量可以是转速信息和/或压力信息，尽管可以通过传感器确定进一步的操作参数，例如流体特性、流体温度等。

进一步的评论假设，举例来说，正排量泵，特别是螺杆泵，被用作泵。作为螺杆泵，可以优选地使用三螺杆泵，但是，或者，也可以使用双螺杆泵。但是，以下注释也可以转移到其他泵，特别是其他正排量泵。

此外，在下面的陈述中，假设在泵产生的压差下，流体可以粗略地描述为不可压缩。如果忽略可压缩性，在大量应用中，可以获得足够的流量定义精度。通过忽略可压缩性，本发明的方法可以以较低的计算复杂度来实现，从而容易地在泵的标准控制机构(例如微控制器)上实现。此外，可以相对容易地确定所需的泵信息。但是，在相关的计算步骤中，也可以另外考虑压缩性，特别是在泵压差很高的情况下，或者如果输送气体，这可以提高所确定流量的精度。