Integriertes fehlertolerantes Sensorsystem zur Zustandsüberwachung von rotodynamischen Pumpen

用于转子动力泵状态监测的集成容错传感器系统

• 批准号: 5441781
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Roland Werthschützky
• 金额: --
• 依托单位: Fachgebiet Mess- und Sensortechnik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2007-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5441781?language=en
• 关键词: Integriertes; fehlertolerantes; Sensorsystem; zur; Zustands

Ziel des Forschungsprojektes ist der Entwurf, die Realisierung und Erprobung eines in eine rotodynamische Pumpe integrierten Sensorsystems. Mit Hilfe der im Sensorsystem angeordneten Einzelsensoren sollen die lokalen Druckverläufe in der Pumpe, die Temperatur des Fluids sowie der Körperschall oder die Gehäuseschwingungen erfasst werden. Aus diesen Größen ist der Volumenstrom, die Drehzahl und der Wirkungsgrad der Pumpe zu berechnen. Diese Informationen bilden die messtechnische Grundlage für die im Rahmen der anderen Teilvorhaben des beantragten Paketantrages bearbeiteten Zielstellungen wie - kontinuierliche Pumpen- und Fluidzustandsüberwachung, - Anpassung und Optimierung des Betriebszustandes, - Sicherung von Fehlertoleranz für das mechatronische System Kreiselpumpe, - aktive Beeinflussung von kritischen Betriebszuständen, z.B. Kavitation. Das Sensorsystem umfasst mehrere Miniaturdrucksensoren, einen Temperatursensor und einen Schall- oder Schwingungssensor. Ein ebenfalls integriertes Signalverarbeitungsmodul übernimmt die Verstärkung und Filterung der Einzelsensorsignale, die Berechnung der abgeleiteten Größen, die Korrektur der systematischen Fehler und die Selbstüberwachung des Sensorsystems. Die Schwerpunktaufgaben des beantragten Forschungsprojektes bestehen in der: - Entwicklung von miniaturisierten, korrosionsfesten Miniaturdrucksensoren auf der Basis von vorhandenen langzeitstabilen piezoresistiven Silizium-Messelementen, die für eine Montage ins Pumpengehäuse geeignet sind. - Theoretischen und experimentellen Ermittlung der günstigsten Messstellen innerhalb der Pumpe zur Aufnahme der charakteristischen Druckverläufe, die eine effektive Betriebszustandsüberwachung und reproduzierbare Volumenflussberechnung ermöglichen. - Ableitung eines analytischen und/oder experimentellen Verfahrens zur Volumenflussberechnung aus den aktuellen Druckverläufen und experimenteller Nachweis der Reproduzierbarkeit. - Sicherung der Selbstüberwachung der Einzelsensoren und der Sensorsignalverarbeitung durch ausgewählte Methoden der Fehlererkennung und Fehlerdiagnose. - Inbetriebnahme und Test des integrierten Sensorsystems an einem Demonstrator einer rotodynamischen Wasserpumpe in einem Pumpenprüfstand.

Ziel des Forschungsprojektes ist der Entwurf，eine rotodynamische Pumpe Integrierten Sensorsystems中的Die Realisierung delesierung desserpobung eines。 Mit Hilfe im传感系统Angeordneten Einzelsensoren sollen die lokalendruckverläufe在der Pumpe中，die die die die de de des fluids sowie derderKörperschalloder diegehäuseSchwingwingingungenerfast werden。 AusDiesengrößenist der polumenstrom，de drehzahl und der wirkungsgrad der Pumpe Zu berechnen。 Diese Informationen bilden die messtechnische Grundlage für die im Rahmen der anderen Teilvorhaben des beantragten Paketantrages bearbeiteten Zielstellungen wie - kontinuierliche Pumpen- und Fluidzustandsüberwachung, - Anpassung und Optimierung des Betriebszustandes, - Sicherung von FehlertoleranzfürDasMechatronische系统Kreiselpumpe， - Aktive Beeinflussung von Kritischenbetriebszuständen，Z.B。卡维特。传感系统是一种微型曲，正在微型化schwingungssenrs的过程中。 EIN EBENFALLS INTEMIERS SIMAGLARBEITUNGSMODULübernimmtDieverstärkung和Filterungs der Einzelsenrssignalle，Berechnunggrößen，Die Korrektur der SystematiSatischen fehler undselbstüberwachungengungnungnungendsystemss。死亡世界上最好的最好： - 微型浮动器来自微型基础，Langzeitstabilens Piezoresive Silizium -Messelementen，PumpengehäuseGeeignetsind的蒙太奇占卜。 - 理论和实验性的ErmittlungdergünstigstenMesselen Innerhalb pumpengezur aufnahme der charakteristischendruckverläufe，eine Effektivebetriebszustsandsandsandsandsüberwachungunderberwachung und repoduzierbare volumennumennungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungnungemerumöglichen。 -AssitiTung Eines Analytischen und/oder verfahrens Zur Zur polumenflussberechnung aus den aktuellendruckverläufenund berverimenteller nachweis der reproduzierbarkeit。 -Sicherung derselbstüberwachungder einzelsensoren und sensorsignalverarbeitung durchausgewähltemethoden der fehlererkennung und fehlerdiagnose。 - Inbetriebnahme unt Test des Integrierten传感系统Einem示威者Einer rotodynamischen wasserpumpe在EinemPumpenPrüfstand中。