DE19503360A1 - Pumpe mit präziser Strömungsregulierung - Google Patents
Pumpe mit präziser StrömungsregulierungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit präziser Strömungs
regulierung, wie sie in Analyseinstrumenten zum Pumpen einer
Flüssigkeitsprobe mit stabiler Strömungsrate verwendet wird,
und insbesondere betrifft sie eine als Pumpe für ein Flüs
sigkeitschromatographie-Gerät verwendete Pumpe mit präziser
Strömungsregulierung mit einer Strömungsregulierungseinrich
tung.
Bei den meisten in Flüssigkeitschromatographie-Geräten ver
wendeten Pumpen wird das Volumen innerhalb eines Zylinders
durch das Hin- und Herbewegen eines Kolbens im Zylinder ver
ändert. Flüssigkeit kann immer dadurch geliefert werden, daß
zwei Pumpen in Reihe geschaltet werden und die Kolben der
selben unabhängig voneinander bewegt werden. Die Pumpen
weisen solche Struktur auf, daß Flüssigkeit an einem Auslaß
stutzen auf solche Weise ausgegeben wird, daß ein im Saug
stutzen am Zylinder vorhandenes Rückschlagventil öffnet,
wenn sich der Kolben in der Richtung zum Erhöhen des Volu
mens innerhalb des Zylinders bewegt, während sich das im
Saugstutzen am Zylinder angebrachte Rückschlagventil
schließt und sich ein im Auslaßstutzen vorhandenes Rück
schlagventil öffnet, wenn sich der Kolben in der Richtung
zum Verringern des Volumens innerhalb des Zylinders bewegt.
Bei derartigen Pumpen beeinflussen die Drehzahlregulierung
zum Betreiben der Zylinder und die geometrische Genauigkeit
der Nocken, die die Drehbewegung eines Motors in die Hin-
und Herbewegung der Kolben umsetzen, stark die Konstanz der
Ausgabeströmungsrate der Flüssigkeit. Was Instabilitätsfak
toren betrifft, wird Fehlfunktion hauptsächlich durch in die
Flüssigkeit eintretende Blasen oder durch Ansprechverzöge
rung der Rückschlagventile hervorgerufen.
Um Fehlfunktionen zu verringern, schlägt der Stand der Tech
nik vor, pulsierende Strömung dadurch zu kompensieren, daß
eine Druckänderung der ausgegebenen Flüssigkeit erfaßt wird.
Hierzu wird auf folgende Offenlegungen japanischer Patent
anmeldungen verwiesen: 55-128678 (1980), 63-105285 (1988),
60-11690 (1985) und 58-105028 (1983).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe mit
präziser Strömungsregulierung zu schaffen, mit der genauere
Strömungsregulierung dadurch erzielt werden kann, daß
Schwankungen der Strömungsrate der ausgegebenen Flüssigkeit
aufgrund verschiedener Instabilitätsfaktoren verringert wer
den.
Diese Aufgabe ist durch die Lehren der beigefügten nebenge
ordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
Bei den erfindungsgemäßen Pumpen läßt sich Strömungsregulie
rung abhängig von verschiedenen Gründen, die zu pulsierender
Strömung führen, ausführen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren
veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Aus dieser Beschreibung gehen auch weitere Vorteile der Er
findung hervor.
Fig. 1 und Fig. 2 sind schematische Diagramme, die die Hard
ware bzw. die Software eines Ausführungsbeispiels einer er
findungsgemäßen Pumpe mit präziser Strömungsregulierung
zeigt;
Fig. 3 ist ein Diagramm, das eine beim Ausführungsbeispiel
verwendete Task-Steuerung veranschaulicht;
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das einen Task für Steuerung
mit Drehzahlpriorität veranschaulicht;
Fig. 5 ist ein erstes Flußdiagramm, das einen Task für Stan
darddruckmessung zeigt;
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das einen Task für Steuerung
mit Druckpriorität veranschaulicht;
Fig. 7 ist ein zweites Flußdiagramm, das einen Task für
Standarddruckmessung veranschaulicht;
Fig. 8 ist ein drittes Flußdiagramm, das einen Task für
Standarddruckmessung veranschaulicht; und
Fig. 9 und Fig. 10 sind ein erstes bzw. zweites Flußdia
gramm, die jeweils einen Task für die Steuerung einer Ven
tilbetätigung veranschaulichen.
Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als
erste Regulierungseinrichtung eine Einrichtung mit einem
örtlichen Nocken solcher Form vorhanden, daß während eines
Zyklus der Pumpe eine bestimmte Periode vorliegt, in der der
sich lastabhängig ändernde Druck der ausgegebenen Flüssig
keit gemessen werden kann, wobei die Regulierung auf Grund
lage des während dieser Periode gemessenen Drucks als Stan
darddruck für den Ausgabedruck erfolgt, um in der restlichen
Periode immer den Standarddruck zu erhalten. Die Beziehung
zwischen der Strömungsrate F der Flüssigkeit, dem Ausgabe
druck P der Flüssigkeit und dem Widerstand R des Flüssig
keitsströmungskanals ist F α P/R. Eine Zykluszeit der Pumpe
ist ausreichend klein im Vergleich zur Änderungszeit des
Widerstands des Flüssigkeitsströmungskanals. Daher wird die
Regulierung abwechselnd unter Verwendung einer Regulierungs
einrichtung mit Druckpriorität zum Ändern der Drehzahl des -
Antriebsmotors für die Pumpe und mit einer Regulierungsein
richtung für Drehzahlpriorität während des Betriebs eines
Zyklus der Pumpe ausgeführt, um Schwankungen im Ausgabedruck
aufzufangen, wie sie von ungenügender Einstellgenauigkeit
des Nockens, vom Vorliegen von Blasen und von Ansprechverzö
gerungen von Rückschlagventilen herrühren könnten.
Als zweite Regulierungseinrichtung ist eine solche vorhan
den, die eine Periode, in der ein Standarddruck gemessen
wird, automatisch verschiebt, wenn während der Periode des
Messens des Standarddrucks eine kurzzeitige Druckschwankung
aufgrund des Vorhandenseins von Blasen auftritt, wodurch ein
fehlerhafter Standarddruck gemessen würde.
Als dritte Regulierungseinrichtung ist eine solche vorhan
den, die die Unmöglichkeit des Messens eines korrekten Stan
darddrucks automatisch erkennt, wenn eine Langzeit-Druck
schwankung auftritt, z. B. wegen einer Änderung des Strö
mungskanals während der Meßperiode für den Standarddruck, um
eine andere Regulierung als eine solche mit Druckpriorität
vorzunehmen.
Aus Versuchen hat es sich gezeigt, daß es möglich ist, den
Zeitpunkt vorherzusagen, zu dem ein Ventil in der Pumpe wäh
rend eines Zyklus öffnet/schließt, und daß der Öffnungs-/Schließvorgang
des Ventils schnell und korrekt wird, wenn zu
diesem Zeitpunkt die Strömung der Flüssigkeit momentan ver
ändert wird. Daher ist als vierte Regulierungseinrichtung
eine solche zum momentanen Ändern der Drehzahl des Antriebs
motors der Pumpe zu diesem Zeitpunkt vorhanden.
Im Auslaßdruck der Pumpe tritt eine Änderung auf, wenn ein
Ventil nicht richtig arbeitet. Da es sich, wie bereits ge
nannt, gezeigt hat, daß der Öffnungs-/Schließvorgang eines
Ventils während eines Zyklus der Pumpe vorhergesagt werden
kann, ist ferner eine fünfte Regulierungseinrichtung vorhan
den, die die Drehzahl des Antriebsmotors für die Pumpe mo
mentan ändert, wenn während der Betriebsperiode eines Ven
tils eine Schwankung im Auslaßdruck auftritt.
Die Drehzahl, mit der sich der Pumpenantriebsmotor drehen
sollte, um Flüssigkeit mit der erforderlichen Strömungsrate
auszugeben, ist als Konstruktionswert der Pumpe festgelegt.
Die Regulierungseinrichtung mit Priorität für die Drehzahl
reguliert so, daß dem Antrieb des Motors mit der durch den
Konstruktionswert festgelegten Drehzahl höhere Priorität
verliehen wird und die Drehzahl selbst dann nicht verändert
wird, wenn eine Druckschwankung innerhalb eines vorgegebenen
Druckbereichs auftritt. Wenn eine große Druckschwankung, die
den vorgegebenen Druckbereich überschreitet, auftritt, wird
die Drehzahl des Motors auf z. B. das Doppelte erhöht oder
die Hälfte erniedrigt.
Die Regulierungseinrichtung für Druckpriorität arbeitet so,
daß der Auslaßdruck immer einem Standarddruck entspricht,
und zwar durch eine Regulierung zum Erhöhen der Drehzahl des
Pumpenantriebsmotors, bis der Auslaßdruck auf den als Stan
darddruck vorgegebenen Wert ansteigt, was durch eine Regu
lierung zum Verringern der Drehzahl des Motors erfolgt, bis
der Auslaßdruck auf den Standarddruck abgefallen ist, wobei
die Drehzahl des Motors unverändert aufrechterhalten wird,
wenn der Auslaßdruck dem Standarddruck entspricht.
Die Betriebsweise der Standarddruck-Meßeinrichtung hängt von
ihrem Aufbau ab. Im Fall der vorstehend genannten ersten Re
gulierungseinrichtung arbeitet die Standarddruck-Meßeinrich
tung so, daß sie den Auslaßdruck während einer vorgegebenen
Periode ausliest und ihn als Standarddruck an die Regulie
rungseinrichtung mit Druckpriorität überträgt.
Im Fall der vorstehend beschriebenen zweiten Regulierungs
einrichtung arbeitet die Standarddruck-Meßeinrichtung so,
daß sie als Überwachungseinrichtung für die Meßperiode ar
beitet, um eine Änderung der Drehzahl des Pumpenantriebsmo
tors während einer vorgegebenen Periode zu erkennen, mit
einer Meßperiode-Verschiebeinrichtung zum Verschieben der
Meßperiode abhängig von Anweisungen von der Meßperiode-Über
wachungseinrichtung, und mit einer Signalmittelungseinrich
tung zum Ausführen einer Mittelungsverarbeitung von Druckda
ten, wie sie während der Meßperiode ausgelesen wurde, und
zum Übertragen des Mittelswerts als Standarddruck an die
Regulierungseinrichtung mit Druckpriorität.
Im Fall der vorstehend beschriebenen dritten Regulierungs
einrichtung arbeitet die Standarddruck-Meßeinrichtung so,
daß sie als Regulierungsverfahren-Umschalteinrichtung arbei
tet, um Regulierung mit Druckpriorität abhängig von einer
Anweisung von der Meßperiode-Überwachungseinrichtung zu
sperren.
Die Funktionsweise der Regulierungseinrichtung zur Korrektur
des Ventilbetriebs in der vierten Regulierungseinrichtung
unterscheidet sich von derjenigen in der fünften Regulie
rungseinrichtung.
Im Fall der vierten Regulierungseinrichtung arbeitet die Re
gulierungseinrichtung zum Korrigieren des Ventilbetriebs so,
daß sie als Regulierungseinrichtung für den Ventilbetrieb
arbeitet, die eine momentane Änderung der Motordrehzahl vor
nimmt, wenn der Kolben des Motors in die Position für den
Öffnungs-/Schließvorgang des Ventils kommt.
Im Fall der obengenannten fünften Regulierungseinrichtung
arbeitet die Regulierungseinrichtung zum Korrigieren des
Ventilbetriebs so, daß sie als Ventilbetrieb-Regulierungs
einrichtung zum Ausführen einer momentanen Änderung der Mo
tordrehzahl arbeitet, wenn gleichzeitig die beiden Bedingun
gen erfüllt sind, daß der Kolben der Pumpe in der Position
des Öffnungs-/Schließvorgangs des Ventils steht und eine
Druckschwankung auftritt.
Es wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrie
ben. Dieses besteht aus der durch Fig. 1 veranschaulichten
Hardware und der durch die Fig. 2 bis 10 veranschaulichten
Software.
Wie in Fig. 1 dargestellt, verfügt die Hardware über folgen
des: zwei Zylinder 7; zwei Kolben 5, zwei Nocken 6 zum Hin-
und Herbewegen jedes der Kolben in jedem der Zylinder; einen
Antriebsmotor für die Pumpe zum rotierenden Antreiben der
zwei Nocken; ein Saugventil 14, das sich nur öffnen soll,
wenn Flüssigkeit von einem Ansaugstutzen 1 in das Innere
eines Zylinders gesaugt wird; ein Auslaßventil 15, das sich
nur öffnen soll, wenn Flüssigkeit vom Zylinder 7a in den
Zylinder 7b ausgegeben wird; eine Chopperplatte 8, die wäh
rend der Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, zu dem der Nocken 6 in
die Position zum Starten des Ansaugens von Flüssigkeit aus
dem Ansaugstutzen 1 der Pumpe in den Zylinder 7a bis zum
Zeitpunkt des Abschließens des Saugvorgangs Signale an einen
Nockenpositionsdetektor 9 gibt. Ein Drucksensor 3, der in
einem Auslaßstutzen 2 der Pumpe angebracht ist, gibt immer
ein Analogsignal 17 an, das den Auslaßdruck der Flüssigkeit
anzeigt. Bei der Pumpe mit dem vorstehend genannten Aufbau
verringert sich die Auslaßströmungsrate, wenn die Drehzahl
abnimmt. Die Beziehung zwischen dem Widerstand R des mit dem
Auslaßstutzen der Pumpe verbundenen Flüssigkeitsströmungs
kanals, dem Auslaßdruck P der Flüssigkeit und der Strömungs
rate F der Flüssigkeit ist F α P/R.
Ein A/D-Umsetzer 10 empfängt das analoge Drucksignal 17,
setzt es in ein digitales Drucksignal 18 um und überträgt es
an eine Steuerungs-CPU 11 zum Steuern des Betriebs der Pum
pe. Die Steuerungs-CPU 11 empfängt über eine Tastatur 12
Solldaten 19 zum Einstellen der Strömungsrate sowie ein
Saugperiodesignal 16, das die Betriebsperiode der Pumpe ab
dem Beginn bis zum Ende des Saugvorgangs angibt, wie vom
Nockenpositionsdetektor 9 mitgeteilt.
Durch Eingeben der Daten und Signale steuert die Steuerungs-
CPU 11 die Strömungsrate der Flüssigkeit durch Bearbeiten
der Daten zum Bestimmen der Motordrehzahl.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 10 der
Regulierungsbetrieb bei einem Ausführungsbeispiel für die
Steuerungs-CPU 11 beschrieben.
Fig. 2 zeigt einen Taskcontroller und eine Datenschnittstel
leneinheit zum Steuern des Betriebs jedes Regulierungstasks
bzw. zum Bilden einer Schnittstelle zwischen den Tasks für
Daten und Zeitsteuersignale. Tasks 1 bis 8 werden durch den
Taskcontroller so gesteuert, daß die Taskprogramme der Reihe
nach Schritt für Schritt ausgeführt werden, wie durch Fig. 3
veranschaulicht.
Es sei angenommen, daß die Zeit zum Ausführen eines Schritts
in jedem Programm 100 ns beträgt; dann wird jedes Programm
eines Schritts alle 800 ns ausgeführt. Selbst wenn die Dreh
zahl des Pumpenantriebsmotors im Maximum 10 U/s (eine Umdre
hung in 100 ms) beträgt, können während einer Umdrehung des
Motors 125.000 Schritte des Programms ausgeführt werden.
Ferner kann, da die Anzahl von Schritten, die einen Task
aufbauen, im Maximum kleiner als 100 Schritte ist, ein Task
während einer Umdrehung des Motors 1250 Mal ausgeführt wer
den. Dies ermöglicht Regulierung mit schnellem Ansprechver
halten.
Nachfolgend wird die Betriebsweise jedes Tasks beschrieben.
Der Task zum Regulieren der Motortreiberschaltung empfängt
einen Solldatenwert für die Motordrehzahl von einem anderen
Task, wandelt diesen in einen Solldatenwert 20 für die Mo
tordrehzahl um, durch den eine Motortreiberschaltung die Mo
tordrehzahl festlegt, und überträgt ihn an die Motortreiber
schaltung 13. Der Task für die Leseverarbeitung des Sollda
tenwert für die Strömungsrate setzt diesen Datenwert, wie er
über die Tastatur 12 zum Festlegen der Strömungsrate einge
geben wird, in einen Strömungsrate-Auslesedatenwert um, und
zwar abhängig von der Art und der Reihenfolge der in der Ta
statur betätigten Tasten, und überträgt ihn an die Daten
schnittstelleneinheit. Der Task für die Leseverarbeitung von
Druckdaten liest den vom A/D-Umsetzer 10 ausgegebenen Druck
datenwert 18 und überträgt ihn an die Datenschnittstellen
einheit. Der Task für die Leseverarbeitung des die Saugperi
ode anzeigenden Signals überträgt Signale, die anzeigen, daß
die Pumpe mit dem Ansaugvorgang beginnt und daß die Pumpe
Flüssigkeit ansaugt, an die Datenschnittstelleneinheit.
Die Betriebsweisen der Tasks 1 bis 4, wie durch die Fig. 4
bis 10 veranschaulicht, werden nachfolgend beschrieben.
Der Task für Regulierung mit Drehzahlpriorität, wie er im
Flußdiagramm von Fig. 4 dargestellt ist, arbeitet dann, wenn
in einem Schritt 101 erkannt wird, daß sich die Pumpe in der
Saugperiode befindet, oder wenn in einem Schritt 110 erkannt
wird, daß der Task für Regulierung mit Druckpriorität aktiv
ist. Der Task legt die Drehzahl RSET fest, wie sie durch den
Solldatenwert für die Strömungsrate vom Task für die Lese
verarbeitung des Strömungsrate-Solldatenwerts im Schritt 102
gelesen wird. Jedoch wird, wie durch Schritte 103 bis 109
veranschaulicht, die Motordrehzahl nur dann für eine be
stimmte Periode erhöht, wenn das Ausmaß der Schwankung in
den Druckdaten einen bestimmten Wert überschreitet. Dies
dient dazu, momentane Schwankungen der Strömungsrate auf
grund des Vorliegens von Blasen oder einer Ansprechverzöge
rung eines Ventils zu korrigieren.
Der Task für die Standarddruckmessung, wie er im Flußdia
gramm von Fig. 5 veranschaulicht ist, arbeitet dann, wenn in
einem Schritt 201 erkannt wird, daß sich die Pumpe in der
Saugperiode befindet. In einem Schritt 202 wird der Druck
datenwert ausgelesen und über die Datenschnittstelleneinheit
als Standarddruck PSTD an den Task für Regulierung mit
Druckpriorität übertragen.
Der Task für Regulierung mit Druckpriorität, wie er durch
das Fußdiagramm von Fig. 6 veranschaulicht ist, arbeitet
dann, wenn in Schritten 301 und 302 erkannt wird, daß sich
die Pumpe nicht in der Saugperiode befindet und daß kein
Flag zum Verhindern der Funktion dieses Tasks gesetzt ist.
Die Funktion dieses Tasks besteht darin, die Motordrehzahl
in Schritten 303 bis 307 auf solche Weise zu ändern, daß der
Druckdatenwert immer mit dem Standarddruck PSTD überein
stimmt, wie er vom Task für Standarddruckmessung geliefert
wird.
Der Task für die Regulierung des Ventilbetriebs, wie er im
Flußdiagramm von Fig. 9 veranschaulicht ist, arbeitet dann,
wenn in einem Schritt 401 erkannt wird, daß sich der Pump
zyklus dem Zeitpunkt des Beginns der Saugperiode nähert, und
in einem Schritt 402 wird die Drehzahl des Motors momentan
erhöht, um das Öffnen des Ansaugventils und das Schließen
des Auslaßventils in der Pumpe zu beschleunigen. Wie vor
stehend beschrieben, arbeiten die Tasks 1 bis 4 in jedem
Zyklus der Pumpe.
Die Flußdiagramme der Fig. 7 und 8 zeigen zwei verschiedene
Ausführungsbeispiele für Tasks zur Standarddruckmessung. Der
Task 2a zur Standarddruckmessung, wie er in Fig. 7 darge
stellt ist, überwacht in Schritten 2a02 bis 2a05, ob sich
die Motordrehzahl während der Messung des Standarddrucks än
dert, und er verschiebt die Meßperiode, wenn sich die Motor
drehzahl ändert. In einem Schritt 2a09 wird eine weitere Be
rechnung ausgeführt, um den Mittelwert der Druckdaten zu er
halten, wie sie während der Standarddruck-Meßperiode erhal
ten werden, wobei der Mittelwert als Standarddruck vorgege
ben wird.
Der in Fig. 8 dargestellte Task zur Standarddruckmessung ar
beitet mit Schritten 2b02 bis 2b05, wenn der Standarddruck
gemessen wird und die Meßperiode wegen einer Änderung der
Motordrehzahl verschoben wird, und er erkennt in Schritten
2b07 und 2b10, daß die Messung selbst mit Abschluß des Saug
vorgangs der Pumpe nicht abgeschlossen ist, und er setzt ein
Flag, das den Betrieb des Tasks zur Regulierung mit Druck
priorität sperrt. Wenn sich im Schritt 2b14 ergibt, daß die
Messung abgeschlossen ist, wird das Flag, das den Betrieb
des Tasks für Regulierung mit Druckpriorität sperrt, rückge
setzt.
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das ein anderes Ausführungs
beispiel eines Tasks zur Regulierung des Ventilbetriebs
zeigt, der eine Verarbeitung zur Betriebskorrektur für Ven
tile in Schritten 4a02 bis 4a05 nur dann ausführt, wenn zum
Zeitpunkt der Ventilbetätigung eine Druckänderung auftritt.
Gemäß dem in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbei
spiel ist es möglich, eine Schwankung der Strömungsrate aus
einer Druckschwankung zu erkennen und eine schnelle Regulie
rung vorzunehmen, um die Schwankung der Strömungsrate zu
korrigieren. Dabei kann die Amplitudenschwankung auf ein
Zehntel der Druckschwankung bei der herkömmlichen Technolo
gie verringert werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 7 ist es möglich, die
Auswirkung einer Störung zu beseitigen, die momentan während
der Messung des Standarddrucks auftritt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 8 ist es möglich,
einen Regulierungsfehler bei der Strömungsrateregulierung
wegen einer Störung zu beseitigen, die während des Messens
des Standarddrucks auftritt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 10 ist es möglich,
momentane, kleine Welligkeiten durch die Regulierung zur
Korrektur des Ventilbetriebs zu beseitigen, wie sie sonst
selbst dann auftreten, wenn die Ventile normal arbeiten.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, eine wesentliche Verrin
gerung von Strömungsrateschwankungen zu erzielen wie von
Schwankungen aufgrund der begrenzten Genauigkeit der Nocken
der Pumpe, aufgrund einer Ansprechverzögerung der Pumpenven
tile oder aufgrund des Vorliegens von in die Pumpe eintre
tenden oder in dieser erzeugten Blasen.
Claims (9)
1. Pumpe mit präziser Strömungsregulierung mit einem Pum
penantriebsmotor (4) und einer Pumpenregelung (11) mit einer
Druckmeßeinrichtung (3) zum Messen des Auslaßdrucks einer
von der Pumpe geförderten Flüssigkeit, dadurch gekennzeich
net, daß
die Pumpensteuerung folgendes enthält:
die Pumpensteuerung folgendes enthält:
- - eine Einheit zur Regulierung mit Drehzahlpriorität zum Regulieren des Motors auf eine bestimmte konstante Drehzahl, wenn der von der Druckmeßeinrichtung gemeldete Druck inner halb eines vorgegebenen Bereichs liegt;
- - eine Einheit zum Regulieren mit Druckpriorität, um die Drehzahl des Motors so zu regulieren, daß der von der Druck meßeinrichtung gemeldete Druck immer einen kontanten Wert hat; und
- - eine Standarddruck-Meßeinheit zum Ausführen der genannten Druckmessung innerhalb einer bestimmten Periode während der Drehung des Motors; und
- - der von der Standarddruck-Meßeinrichtung erhaltene Wert der Sollwert für die Einheit zur Regulierung mit Druckprio rität wird;
- - wobei die Einheit zur Regulierung mit Drehzahlpriorität, die Standarddruck-Meßeinheit und die Einheit für Regulierung mit Druckpriorität der Reihe nach betrieben werden, wobei die Programme zum Betreiben dieser Einheiten eine Schleife bilden.
2. Pumpe mit präziser Strömungsregulierung nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß die Standarddruck-Meßeinrich
tung folgendes aufweist:
- - eine Meßbereich-Überwachungseinheit zum Überwachen, ob die Motordrehzahl innerhalb einer bestimmten Periode während der Drehung des Motors konstant ist;
- - eine Signalmittelungseinheit zum Mitteln der innerhalb der bestimmten Periode während der Drehung des Motors erhaltenen Drucksignale und
- - eine Meßperiode-Verschiebeeinheit zum Verschieben der be stimmten Periode während der Drehung des Motors, wenn sie erkennt, daß sich die Drehzahl des Motors während der Meß periode ändert.
3. Pumpe mit präziser Strömungsregulierung nach Anspruch
2, gekennzeichnet durch eine Regulierprozeß-Umschalteinheit,
um die Regulierung mit Druckpriorität dann nicht auszufüh
ren, wenn die Meßperiode-Verschiebeeinheit keine Periode be
stimmen kann, die als Meßperiode geeignet wäre.
4. Pumpe mit präziser Strömungsregulierung nach einem der
vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die
Schleife ein Programm eingefügt ist, das die Öffnungs- und
Schließzeitpunkte von Ventilen auf der Ansaugseite und der
Auslaßseite der Pumpe bestimmt und das eine Ventilbetrieb-
Korrektureinheit betätigt, um die Drehzahl des Motors zu
verändern.
5. Pumpe mit präziser Strömungsregulierung mit einem Pum
penantriebsmotor (4) und einer Druckmeßeinheit (3) zum Mes
sen des Auslaßdrucks einer Flüssigkeit, gekennzeichnet durch
eine Steuerung (11) mit folgendem:
eine Steuerung (11) mit folgendem:
- - einer Einheit für Regulierung mit Drehzahlpriorität zum Regulieren des Motors auf eine bestimmte konstante Drehzahl, wenn der von der Druckmeßeinrichtung gemeldete Druck inner halb eines bestimmten Bereichs liegt;
- - einer Einheit für Regulierung mit Druckpriorität zum Re gulieren der Motordrehzahl so, daß der von der Druckmeßein richtung gemeldete Druck immer kontant ist; und
- - einer Standarddruck-Meßeinheit zum Erhalten eines kon stanten Druckwerts als Sollwert für die Einheit zur Regulie rung mit Druckpriorität;
- - wobei die Regulierung mit Drehzahlpriorität und diejenige mit Druckpriorität während eines Zyklus des Pumpenbetriebs ausgeführt werden.
6. Pumpe mit präziser Strömungsregulierung nach Anspruch
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Standarddruck-Meßeinheit
folgendes aufweist:
- - eine Meßbereich-Überwachungseinheit zum Überwachen, ob die Periode, in der sich der Motor mit konstanter Drehzahl dreht, eine bestimmte vorgegebene Dauer hat;
- - eine Signalmittelungseinheit zum Mitteln der während einer Meßperiode erhaltenen Drucksignale und
- - eine Meßperiode-Verschiebeeinheit zum Verschieben der Meß periode, wenn die Meßperiode-Überwachungseinheit erkennt, daß sich die Motordrehzahl während der Meßperiode ändert.
7. Pumpe mit präziser Strömungsregulierung nach Anspruch
6, gekennzeichnet durch eine Steuerungsprozeß-Umschaltein
heit zum Festlegen, daß die Regulierung mit Druckpriorität
nicht ausgeführt wird, wenn die Meßperiode-Verschiebeeinheit
aus den Signalen der Standarddruck-Meßeinheit und der Meß
periode-Überwachungseinheit keine Periode erkennen kann, die
als Meßperiode geeignet wäre.
8. Pumpe mit präziser Strömungsregulierung mit einem Ein
laßstutzen und einem Auslaßstutzen, gekennzeichnet durch
eine Regulierungseinrichtung (11) zum Korrigieren des Be
triebs von Ventilen zum Vorhersagen der Betriebszeitpunkte
von Ventilen aus der Betriebsstellung der Pumpe und zum Än
dern der Drehzahl eines Pumpenantriebsmotors (4).
9. Pumpe mit präziser Strömungsregulierung mit einem Ein
laßstutzen und einem Auslaßstutzen, gekennzeichnet durch
eine Regulierungseinrichtung (11) zum Korrigieren des Be
triebs von Ventilen zum Ändern der Drehzahl eines Pumpenan
triebsmotors (4), wenn innerhalb der Betriebsperiode von
Ventilen, wie sie aus der Betriebsstellung der Pumpe vorher
gesagt wird, eine Schwankung des Auslaßdrucks auftritt.
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