Spôsob rozoznania chyby senzora prúdenia

Číslo patentu: E 7824

Dátum: 14.03.2008

Autor: Tomczak Heinz-jörg

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Spôsob rozoznania chyby senzora prúdenia0001 Vynálezsa týka spôsobu na rozoznanie chyby senzora prúdenia, napríklad kvôli zašpineniu.0002 V obvyklom konštrukčnom vyhotovení senzorov hmotného prúdu sa nachádza medzi dvomi teplotnými senzormi elektrický vyhrievaci prvok (ohrlevadlo). Bez prúdenia tekutiny zahrieva vyhríevací prvok obidva teplotné senzory, takže sú teplejšle než stojaca tekutina. Elektrický vyhrievací výkon sa prenáša pri prúde tekutiny na prúdiaoe médium, takže pri druhom teplotnomsenzore ležiacom v smere prúdenia nastane zvýšenie teploty. Platím - hmotný prúd meranej tekutinycp - merná tepelná kapacita tekutinyAT - rozdiel teplôt medzi miestami merania teploty U - napätie vyhrievacíeho prvku0003 Z toho možno vypočítať hmotný prúd.0004 Kvôli chemickými reakciám a zašpineniu môže dôjsť k zmenám senzorového prvku, ktoré majú za následok zmenu senzorového signálu. Tak môže dôjsť k zlepšeniu alebo k zhoršeniu prenosu tepla z oh rievadla na obidva teplotné senzory.0005 V pravidelných intervaloch sa musi kontrolovat vierohodnost signálu senzora, aby sa rozoznalo prípadné kolísanie senzora. Keďže počas prevádzky sa spravidla nedajú predvolit definované hmotné prúdy média alebo iba s veľkými nákladmi, tak nie je kontrola senzora navlerohodnost signálu bez ďalších opatrení možná.0006 Z EP 1207347 je známy senzor prúdenia, pri ktorom sa na kontrolu vierohodnosti vyhrievací prvok odpoji od prúdu a senzor nie je vystavený prúdeniu. Obidva teplotné prvky sa môžu v tomto stave preskúšat.0007 Týmto nie je možné zistit kolísanie teplotných senzorov a/alebo ohrievadla v širokej pracovnej oblasti. Možnost detekcie zašpinenia, ktoré pôsobí na všetky tri časti čipu, je opísaná v DE 10129300 A 1.0008 Vynález má preto za úlohu rozoznať chybu senzorov hmotného prúdu s ohrievadlom a dvoma teplotnými senzormi pri normálnej prevádzke senzorov.0009 Táto úloha je vyriešená podľa znakov nezávislého nároku tým, že senzor je vystavený rôznym hmotným prúdom pri referenčných podmienkach a pritom sa zisťujú teploty oboch teplotných senzorov. Z týchto teplôt sa určí výpočtom hmotný prúd ako aj podiel oboch teplôt. Tieto hodnoty sa uložia ako referenčné hodnoty. V normálnej prevádzke senzorov sa z oboch nameraných teplôt vypočíta hmotný prúd a podiel oboch teplôt. Potom sa tieto hodnoty porovnajú s referenčnými hodnotami. Pokým sa aktuálny podiel výrazne odchyluje pre určitý, vypočítaný hmotný prúd od referenčného podielu z pamäti pre rovnaký hmotný prúd, tak došlo k chybe a vydá sa chybový signál.0010 Výhodné uskutočnenia sú podľa znakov závislých nárokov.0011 Vynález je teraz vysvetlený podrobnejšie podľa obrázkov. Obrázky ukazujúobrázok 1 senzor prúdenia, na ktorý sa používa spôsob podľa vynálezu, obrázok 2 teplotu tekutiny, teploty oboch teplotných senzorov ako aj ich podiel pre vypočítaný hmotný prúd, obrázok 3 teploty oboch teplotných senzorov ako aj ich rozdiel pre vypočítaný hmotný prúd,pričom sú znázornené referenčné a chybové prípady, aobrázok 4 vypočítaný podiel oboch teplôt pre vypočítaný hmotný prúd, pričom sú znázornené referenčný a chybový prípad.0012 Senzor 1 prúdenia podľa obrázku 1 obsahuje elektrické ohrievadlo 2 medzi dvoma teplotnými senzormi 3, 4, a všetky časti sú usporiadané na jednej membráne 5 za sebou v smere prúdenia. Elektrické ohrievadlo 1 vnáša do systému teplo Q Ul. Bez hmotného prúdu zahrieva elektrické ohrievadlo 1 vedením tepla dva teplotné senzory 3, 4, pričom sa tieto zahrievajú na teplotu vyššiu než je teplota okolia (porovnaj obrázok 2). Pri symetrickej stavbe možno vychádzaťz toho, že obe teploty budú rovnaké.0013 Pokým cez senzor 1 prúdenia prúdi zľava doprava hmotný prúd m, tak prvý teplotný senzor 3, cez ktorý prúd tečie najskôr, odovzdáva teplo do hmotného prúdu m, čim teplota T 1 prvého teplotného senzcra 3 klesá. Hmotný prúd m preberá na ohrievadle teplo Q a tým sa zohrieva. Potom tečie hmotný prúd m okolo druhého teplotného senzora 4, ktorý zisťuje teplotu T 2. Kvôli vnášanému teplu Q je teplota T 2 zistená druhým teplotným senzorom 4 vyššia, než je teplota T 1 zistená prvým teplotným senzorom 3.0014 Ked sa hmotný prúd zväčšuje, tak plynulo klesá teplota T 1 zistená s pomocou prvého teplotného senzora 3 a pri veľkých hmotnostných prúdoch sa blíži k teplote prúdiacej tekutiny T.d. vychádzajúc z nulového hmotného prúdu, stúpa teplota T 2 zistená druhým teplotným senzorom 4 najprv z vyššie uvedeného dôvodu. Pretože hmotný prúd m súčasne chladí druhý teplotný senzor 4, klesá teplota T 2 od určitého hmotného prúdu. Pre všetky hmotné prúdy (rôzne cd nuly) je teplota T 2 zistená druhým teplotným senzorom 4 vyššia, než je teplota T 1 zistená prvým teplotným senzorom 3. Obe teploty T 1, T 2 sú stále vyššie než teplota Tím tekutiny, Z obochteplôt T 1, T 2 sa podľa vzorca vypočíta hmotný prúd0015 Pri referenčných podmienkach sa, vychádzajúc zo stavu bez prúdenia, zväčší hmotný prúdm, pričom sa hmotný prúd m a podiel Vw (m) vypočíta a uloží do pamäti.0016 V normálnom pracovnom režime sa tiež zisťuje podiel V(m) s pomocou teplôt T 1(m), T 2(m) nameraných oboma teplotnými senzormi 3, 4 a hmotný prúd m. V prípade, ked sa aktuálne nameraný podiel V(m) odchyluje od uloženého podielu V,ej(m) pre rovnaký hmotný prúd zreferenčného merania o viac, než je predvolená tolerancia, tak sa vydá chybový signál.0017 Predvolená tolerancia pritom môže byt absolútna nebo relatívna voči najmenej jednej nameranej hodnote.0018 V jednom vyhotovení vynálezu sa pri zisťovaní referenčnej hodnoty ukladá do pamäti aj teplota T 1(m) teplotného senzora 3, ktorý je prvý v smere prúdenia, pretože jeho teplota - na rozdiel od druhého teplotneho senzora 4 - s rastom hmotného prúdu plynulo klesá. V prípade rozoznanej chyby sa zo signálu teplotného senzora 3 (prvý senzor v smere prúdenia) určí hmotný prúd m. Tým sa umožní Núdzová prevádzka. Ak je tento prvý teplotný senzor 3 chybný, tak sa chyba zväčšuje. Ak je chybné ohrievadlo, tak sa ani nedá zistit pre hmotný prúd správny výsledok. iba ked je chybný druhý teplotný senzor 4, tak sa môže z pamäti prečítať správna hodnota

MPK / Značky

MPK: G01F 25/00

Značky: senzora, spôsob, rozoznania, chyby, prúdenia

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/8-e7824-sposob-rozoznania-chyby-senzora-prudenia.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob rozoznania chyby senzora prúdenia</a>

Podobne patenty