[發明專利]泵系統以及用于確定泵系統中的流量的方法

有效

• 申請號: 201611240789.3
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106930959B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 卡斯滕·斯科烏莫塞·卡勒瑟
• 申請（專利權）人: 格蘭富控股聯合股份公司
• 主分類號: F04D15/00
• 分類號: F04D15/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張浴月;石海霞

本發明涉及一種泵系統以及相應的泵流量估計方法，所述泵系統具有包括進口(4)和出口(6)的至少一個流體容器(2)，具有布置在進口(4)或出口(6)中的至少一個泵(8)，并且具有包括用于確定通過泵系統的流體容器(2)的流量的流量估計裝置的控制裝置(16)，其中，流量估計裝置以使得其使用用于確定流量的系統模型的方式來設計，其中，系統模型包括至少兩個子模型，即，描述流體容器(2)的流入行為的子模型和描述流體容器(2)的流出行為的子模型。

技術領域

本發明涉及一種泵系統以及一種用于確定泵系統中的流量的方法。

背景技術

包括用于儲存流體的流體容器以用泵將流體抽出或吸入的泵系統是已知的。流體水平在這樣的流體容器中波動。因為泵的輸送流量并不總是對應于通流量，所以出于此原因而難以確定實際的通流量或出口流量。

GB 2 221 073公開了一種基于對填充和排空流體罐進行時間測量的方法。該方法的缺點是，其僅在泵送期間當向流體容器中的流入基本不變時才發揮作用。通常情況并非如此。

EP 2 258 949公開了一種用于估計具有流體容器的泵系統中的流量(通流量)的方法，所述方法應用用于校準的程序，該程序基于以下假設：向容器中的流入在泵送期間基本不變。因此，在打開泵之前的平均值形成用于流入的基礎。然而，該方法也是不可靠的，特別是如果具有若干流體容器的若干泵串聯連接。

發明內容

本發明的目的是改善具有至少一個流體容器的泵系統，使得可以以精確的方式確定通過流體容器的流量，即，進口流量和出口流量。

該目的通過具有在權利要求1中說明的特征的泵系統以及通過具有在權利要求15中說明的特征的泵流量估計方法來實現。從相關聯的從屬權利要求、隨后的描述以及附圖將推導出優選實施例。

根據本發明的泵系統包括具有進口并且具有出口的至少一個流體容器。待輸送的流體通過進口流入到流體容器中并通過出口再從流體容器排出。此外，泵系統包括可以布置在進口或出口中的至少一個泵。這意味著流體容器可以布置在泵的沿流動方向的上游或下游。例如，在廢水系統中，已知的是，待輸送的廢水首先流入到表示流體容器的抽吸槽中，并在泵的幫助下離開出口而從抽吸槽輸出。相比之下，在供水系統中，已知的是，例如，泵將水輸送到位于較高水平處的流體容器中。這意味著泵通過進口將流體輸送到流體容器中。例如，由于重力，流體可以再從流體容器流出。在兩種實施例變型的情況下，可以替代地和/或另外地布置具有串聯關聯的泵的若干個流體容器，使得流體總是從第一流體容器輸出到后續的第二流體容器中。這可以被應用以便能夠橋接更大的輸送頭。

此外，根據本發明的泵系統包括具有流量估計裝置的控制裝置，流量估計裝置被設計為確定或識別描述通過泵系統的容器的流量的流量模型的參數，即，進口和出口流量，并基于識別出的流量模型的參數連續地進行流量估計。

根據本發明，設想到利用流量估計裝置來確定或估計流量。根據本發明的用于此的流量估計裝置以使得系統模型被應用以確定流量模型的參數的方式來設計。因此，對于本發明至關重要的是，模擬具有流體容器的完整泵系統的系統模型包括至少兩個子模型。第一子模型描述容器的流入行為，第二子模型描述容器的流出行為，即，通過出口的向外流動。可以經由第二子模型來確定或估計出口側流量或出口流量。子模型被設計為使得它們可以基于先前確定的模型參數和在系統中測量的輸入變量來連續地確定或輸出期望的流量值。

兩個這樣的子模型的應用具有以下優點，即，因為在子模型中還模擬了流入行為，所以即使進口中的流量不是恒定的，也可以進行流量估計，即，流量模型識別。同樣在相反情況下，當泵將流體輸送到流體容器中時，也可以經由兩個子模型而通過適當的子模型來模擬在這種情況下為非恒定的流體容器的流出。這意味著在根據本發明應用的系統模型中總是考慮流入行為以及流出行為，使得流入和流出的波動對于流量模型參數的確定不產生影響或僅具有很小影響。