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.

该研究项目是在传感器系统中实现旋转动力泵并解决问题的研究项目。 Mit Hilfe der im Sensorsystem angeordneten Einzelsensoren sollen die lokalen Druckverläufe in der Pumpe, die Temperatur des Fluids sowie der Körperschall order die Gehäuseschwingungen erfast werden. Aus diesen Größen ist der Volumenstrom, die Drehzahl und der Wirkungsgrad der Pumpe zu berechnen。 Diese Informationen bilden diemestechnische 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, - 主动 Beeinflussung von kritischen Betriebszuständen, z.B.空化。该传感器系统包括微型传感器、温度传感器和 Schalloder Schwingungs 传感器。所有信号模块都集成了单个传感器信号的连接和过滤、传感器的连接、系统功能的Korrektur 和传感器系统的自组装。 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 信德。 - 泵的理论和实验的原理和实验，可有效地解决问题和重现问题。 - 进行分析和/或实验操作，以进行批量生产和实验操作。 - 通过辅助诊断和辅助诊断方法来确定单个传感器的自检和传感器信号控制。 - 传感器系统集成测试和在每个泵站中的一个旋转动力水泵演示器。