DE20305820U1 - Filterüberwachungsgerät - Google Patents

Description

Filterüberwachunqsqerät Anwendungsgebiet und Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Differenzdruckmesser zur Messung eines Differenzdrucks zwischen einer Anström- und einer Abströmseite eines Filters und zur Erzeugung wenigstens eines Differenzdruckmesswertes.

Filterüberwachungsgeräte sind bekannt. Sie dienen dazu, bei stationären Filteranlagen, insbesondere für die Filterung der Druckluft in Druckluftnetzen, wie sie in der Industrie für den Betrieb von Werkzeugen etc. vorhanden sind, den Zustand des oder der Filter zu überwachen. Diese Filter sind hinter einem, meist im Aussetzbetrieb gefahrenen, Kompressor angeordnet.

Als Filterüberwachungsgerät kann beispielsweise ein Differenzdruckmanonmeter eingesetzt werden, dessen Zweck es ist, rechtzeitig eine Verschmutzung des Filters zu erkennen. Dies wird dadurch erreicht, dass das Differenzdruckmanometer den Differenzdruck zwischen einer Anströmseite und einer Abströmseite des Filters misst und bei einem Über-

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schreiten eines maximal zulässigen Differenzdrucks ggf. einen Alarm auslöst, so dass ein Auswechseln des Filters veranlasst wird.

Aufgabe und Lösung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterüberwachungsgerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das einfach handhabbar ist und verschiedene Anwendungsmöglichkeiten bietet.

Diese Aufgabe wird durch ein Filterüberwachungsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Das erfindungsgemäße Filterüberwachungsgerät zeichnet sich dadurch aus, dass ein Zeitmodul zur Ermittlung einer Standzeit des Filters bis zu einem Filterservice und zur Erzeugung wenigstens eines Standzeitwertes vorgesehen ist. Es ist ein Speicher zur Speicherung wenigstens eines Soll-Differenzdruckwertes und wenigstens eines Soll-Standzeitwertes vorgesehen. Das Filterüberwachungsgerät besitzt einen mit dem Differenzdruckmesser, dem Zeitmodul und dem Speicher gekoppelten Prozessor zur Verarbeitung der Differenzdruckmesswerte und der Standzeitwerte und zum Vergleich der Differenzdruckmesswerte mit einem Soll-Differenzdruckwert und der Standzeitwerte mit einem Soll-Standzeitwert. Der Prozessor ist mit einem Display gekoppelt, das zur Anzeige des Differenzdruckmesswertes und des Standzeitwertes dient. Das Display besitzt einen Grundmodus zur Anzeige von Differenzdruckmesserten kleiner als der Soll-Differenzdruckwert und/oder Standzeitwertes kleiner als der Soll-Standzeitwert oder größer als Null und einen Alarmmodus zur Anzeige von Differenzdruckmesswerten größer gleich dem Soll-Differenzdruckwert und/oder Größe gleich dem Standzeitwert oder gleich Null.

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Es ist ferner ein Filterüberwachungsgerät vorgesehen, das eine mit dem Differenzdruckmesser verbundene Differenziereinrichtung zur Messung der Änderungsgeschwindigkeit des Differenzdrucks und zur Erzeugung wenigstens eines Änderungsgeschwindigkeitsmesswertes aufweist. Es ist ein Speicher zur Speicherung wenigstens eines Soll-Differenzdruckmesswertes und wenigstens eines Sollwertes der Änderungsgeschwindigkeit vorgesehen. Das Filterüberwachungsgerät besitzt einen mit dem Differenzdruckmesser, der Differenziereinrichtung und dem Speicher gekoppelten Prozessor zur Verarbeitung des Differenzdruckmesswertes und des Änderungsgeschwindigkeitsmesswertes und zum Vergleich des Differenzdruckmesswertes mit dem Soll-Differenzdruckmesswert und des Änderungsgeschwindigkeitsmesswertes mit dem Sollwert der Änderungsgeschwindigkeit. Der Prozessor ist mit einem Display zur Anzeige des Differenzdruckmesswertes und des Änderungsgeschwindigkeitsmesswert.es gekoppelt. Das Display besitzt einen Grundmodus zur Anzeige von Differenzdruckmesswerten kleiner als der Soll-Differenzdruckmesswert und einen Alarmmodus zur Anzeige von Differenzdruckmesswerten Größe gleich dem Soll-Differenzdruckmesswert und/oder Änderungsgeschwindigkeitsmesswerten Größe gleich dem Sollwert der Änderungsgeschwindigkeit oder einer Überschreitung dieses Sollwertes zugeordneten Signals.

Das erfindungsgemäße Filterüberwachungsgerät vereinigt also zwei unterschiedliche, an unterschiedliche Überwachungsaufgaben angepasste Funktionen. Mit der Differenzdruck-Funktion kann mittels des Differenzdrucks der Verschmutzungsgrad des Filters überwacht werden. Überschreitet der gemessene Differenzdruck den im Speicher hinterlegten Soll-Differenzdruck so wird ein Alarm ausgelöst, so dass ein Auswechseln des Filters veranlasst wird. Eine weitere Funktion ist die Standzeit-Funktion, die mittels eines Zeitmoduls die Standzeit des Filters bis zu einem Filterservice überwacht. Der Filterservice kann beispielsweise darin bestehen, dass der gesamte Filter oder einzelne Filterteile ausge-

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wechselt und/oder kontrolliert bzw. gewartet und/oder repariert werden. Die Differenzdruck-Funktion und die Standzeit-Funktion sind also im erfidungsgemäßen Filterüberwachungsgerät vereint, womit zwei unterschiedliche Überwachungsaufgaben durchgeführt werden können. 5

Die Differenzdruck-Funktion kann auch mit einer Druckschlagfunktion gekoppelt werden. Die Druckschlag-Überwachung bewirkt, dass bei einer Druckspitze, die das Filterelement schädigen könnte, ein Alarm ausgelöst wird. Druckschläge werden mittels einer Differenziereinrichtung aus einer Änderungsgeschwindigkeit des Differenzdrucks ermittelt. Liegt diese Änderungsgeschwindigkeit über dem im Speicher hinterlegten Soll-Änderungsgeschwindigkeitswert, kann ein Alarm ausgelöst werden.

Besonders bevorzugt besitzt das Filterüberwachungsgerät eine Differenzdruck-Funktion, eine Standzeit-Funktion und zusätzlich eine Druckschlag-Funktion. Dadurch können drei unterschiedliche Überwachungsaufgaben durchgeführt werden. Es können noch zusätzliche Funktionen eingebaut werden, beispielsweise eine Fördermengen-Funktion, mit der sich der aktuell durch den Filter gelangende Volumenstrom überwachen lässt.

Das Zeitmodul kann einen von einer Maximalstandzeit des Filters bis Null abzählenden Abzählmodus zur Ermittlung einer Noch-Standzeit aufweisen. Es wird also in einer Art „Count-Down" heruntergezählt und die noch verbleibende Rest-Standzeit angezeigt. Alternativ ist es möglich, die Standzeit von Null aufwärts zu zählen und bei einer Überschreitung eines insbesondere im Speicher hinterlegten Soll-Standzeitwertes Alarm auszulösen.

Die Maximalstandzeit des Filters bis zu einem Filterservive, insbesondere Filterwechsel kann eingestellt werden, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 36 Monaten, insbesondere einem Monat bis 24 Monaten. Bei ei-

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nem Aufzählmodus des Zeitmoduls kann die Maximalstandzeit dem Soll-Standzeitwert entsprechen.

Im Speicher des Filterüberwachungsgerätes können mehrere, unterschiedlich große Soll-Standzeitwerte und/oder Soll-Differenzdruckwerte und/oder Soll-Änderungsgeschwindigkeitswerte hinterlegt sein. Diese können mittels eines Speicher-Auswahlmodus ausgewählt werden. Besonders bevorzugt ist der Speicher in das Filterüberwachungsgerät integriert. Beispielsweise kann ein PROM oder EPROM verwendet werden. Alternativ ist es möglich, einen externen Speicher zu verwenden, der mit dem Filterüberwachungsgerät gekoppelt ist.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist das Display derart ausgebildet, dass der Differenzdruckmesswert mittels einer Differenzdruckanzeige und der Standzeitwert mittels einer Standzeitanzeige abwechselnd über eine Anzeigezeitdauer angezeigt werden können. Die Anzeigezeitdauer kann beispielsweise im Bereich von 2 Sekunden bis 10 Sekunden, insbesondere im Bereich von 4 Sekunden bis 8 Sekunden, liegen. Alternativ ist es möglich, in einer Art „Multianzeige" sowohl den Differenzdruckmesswert als auch die Standzeit gleichzeitig anzuzeigen. Die abwechselnde Anzeige des Differenzdrucks und der Standzeit erfolgt vorzugsweise im Grundmodus. Zur Unterscheidung, ob gerade ein Differenzdruckwert oder eine Standzeitwert angezeigt wird kann kann ein zusätzliches Signal zugeschaltet werden, dass eine eindeutige Identifikation ermöglicht. Es ist auch möglich, im Alarmmodus des Displays abwechselnd Differenzdruck und Standzeit anzuzeigen. Bevorzugt ist es jedoch, im Alarmmodus lediglich den kritischen, also den Sollwert überschreitenden Wert anzuzeigen, also beispielsweise den zu hohen Differenzdruck oder eine abgelaufene Standzeit. Bevorzugt wird im Alarmmodus auch ein Druckschlag, beispielsweise in der Form einer Anzeige eines Änderungsgeschwindigkeitsmesswertes oder eines einen Druckschlag repräsentierenden Signals angezeigt.

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Das Display kann mit einem Bedienelement zur Eingabe wenigstens einer Bedienfunktion gekoppelt sein. Eine Bedienfunktion kann beispielsweise die Aktivierung/Deaktivierung der Differenzdruckanzeige und/oder der Standzeitanzeige und/oder der Änderungsgeschwindigkeitsanzeige bzw. Druckschlaganzeige sein. Weitere Bedienfunktionen können beispielsweise die Eingabe eines Zugriffscodes sein, die Eingabe eines Reset-Befehls, womit beispielsweise alle Werte auf Null zurückgestellt werden können, oder ein Wechseln zwischen verschiedenen Druckeinheiten, beispielsweise zwischen bar und psi.

Das Display kann selbstleuchtend sein, beispielsweise in Form einer selbstleuchtenden Digitalanzeige. Als selbstleuchtende Digitalanzeige wird vorzugsweise eine LED-Anzeige verwendet. Insbesondere kann eine 7-Segment-LED-Anzeige vorgesehen sein. Das Display kann mehrfarbig sein, beispielsweise kann dem Grundmodus wenigstens eine Anzeigefarbe und dem Alarmmodus wenigstens eine andere Anzeigefarbe zugeordnet sein. Beispielsweise ist dem Grundmodus die Anzeigefarbe Grün und dem Alarmmodus die Anzeigefarbe Rot zugeordnet. Im Alarmmodus kann zusätzlich ein Blinken des Displays veranlasst werden.

Auch ist es möglich, zusätzlich ein akustisches Signal zuzuschalten, beispielsweise eine Sirene.

Das Filterüberwachungsgerät kann im wesentlichen direkt am zu überwachenden Filter befestigt werden. Vorzugsweise ist ein Befestigungsabschnitt in Form eines Sockels vorgesehen, der zur Befestigung an einem Filteransschlussabschnitt des Filters dient. Das Filterüberwachungsgerät kann ferner wenigstens einen Druckanschluss für anströmseitigen Druck und wenigstens einen Druckanschluss für abströmseitigen Druck aufweisen, die mit wenigstens einem anströmseitigen bzw. abströmseitigen Druckauslass des Filters korrespondieren. Im Normalfall ist der Druck an der Anströmseite höher als der Druck an der Abströmseite des Filters. Die Druckanschlüsse können am Befestigungsab-

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schnitt in Form von Bohrungen ausgebildet sein, die in einem Abstand zu einander angeordnet sind. Besonders bevorzugt besitzt das Filterüberwach ungsgerät ein Gehäuse mit einem Sockel zur Befestigung an dem Filteranschlussabschnitt, der beispielsweise als Filterstutzen ausgebildet sein kann. Im Sockel kann eine erste Bohrung für anströmseitigen Druck und eine zweite Bohrung für abströmseitigen Druck zum Anschluss an einen anströmseitigen bzw. abströmseitigen Filter-Druckauslass integriert sein. Es ist also nicht notwenig die Druckauslässe am Filter mit den Druckanschlüssen am Filterüberwachungsgerät über Verbindungsschläuche miteinander zu verbinden.

Bei der Befestigung des Filterüberwachungsgerätes am Filter kann ein Adapter eingesetzt werden, der unterschiedliche Abstände zwischen den Druckanschlüssen des Filterüberwachungsgerätes und den Druckauslässen des Filters ausgleicht. Dies kann beispielsweise derart erfolgen, dass im Adapter Schlitze oder Langlöcher angebracht sind. Die Schlitze bzw. Langlöcher können derart ausgebildet sein, dass beim Einbau des Filterüberwachungsgerätes in verschiedenen Einbaulagen, insbesondere in einer um 180° verdrehten Einbaulage, ein Anschluss des anströmseitigen Druckauslasses mit dem anströmseitigen Druckanschluss und des abströmseitigen Druckauslasses mit dem abströmseitigen Druckanschluss gewährleistet ist. Dies ist wichtig, da es zu einem bestimmten Druckauslass am Filter einen bestimmten Druckanschluss am Filterüberwachungsgerät gibt, die im Normalfall in der Standard-Einbaulage miteinander korrespondieren. Ist jedoch eine andere Einbaulage des Filterüberwachungsgerätes erforderlich, beispielsweise in Folge einer Unzugänglichkeit der Standard-Einbaulage, muss dafür gesorgt werden, dass die beiden zusammengehörigen Druckanschlüsse auch in dieser veränderten Einbaulage miteinander korrespondieren, um den Differenzdruck korrekt bestimmen zu können. Dies erfolgt vorzugsweise mittels der Schlitze oder Langlöcher des Adapters, die insbesondere schräg ausgebildet sind.

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Der Adapter kann als Dichtung ausgebildet sein, um einen Sitz zwischen dem Befestigungsabschnitt des Filterüberwachungsgerätes und dem Filteranschlussabschnitt abzudichten. Es kann beispielsweise eine elastische Dichtung, insbesondere in Form einer Gummidichtung, eingesetzt werden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung besitzt die Differenziereinrichtung einen magnetischen Aufnehmer zur Ermittlung der Änderung eines Magnetfeldes. Vorzugsweise erfolgt die Änderung des Magnetfeldes mittels eines beweglich gelagerten Stellelementes des Differenzdruckmessers, das je nach Differenzdruck eine bestimmte Lage einnimmt. Als magnetischer Aufnehmer kann beispielsweise eine Hall-Sonde eingesetzt werden.

Der Differenzdruckmesser kann als Differenzdruckmanometer ausgebildet sein. Es kann eine Membran vorgesehen sein, die differenzdruckabhängig verformbar ist, beispielsweise in Form einer Gummimembran. Die Membran kann mit einem federunterstützten, beweglich gelagerten Kolben zur Ermittlung eines Differenzdruckmesswertes gekoppelt sein. Die Differenziereinrichtung kann ein Magnetfeld aufweisen, das beispielsweise durch einen Magnetfelderzeuger oder durch einen magnetischen Kolben erzeugt wird. Durch die Bewegung des Kolbens kann das Magnetfeld beeinflusst werden, so dass eine Hall-Sonde die Änderung des Magnetfelds registrieren kann. Die Hall-Sonde kann mit einem Differenzierer bzw. einer Differenziereinheit gekoppelt sein, die aus der Änderung des Magnetfeldes mittels Differenzieren eine Änderungsgeschwindigkeit des Differenzdruckes bestimmt.

Das Filterüberwachungsgerät kann eine Schnittstelle zur Kopplung mit einem Rechner aufweisen. Dadurch können verschiedene Befehle ein- oder ausgelesen werden. Beispielsweise kann damit Speicherinformation abgefragt oder eingegeben werden.

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Im Speicher kann wenigstens eine Kennfunktion, vorzugsweise mehrere verschiedene Kennfunktionen, hinterlegt sein, mit denen eine mangelnde Proportionalität zwischen der Änderung des Magnetfeldes und der Änderungsgeschwindigkeit des Differenzdrucks korrigiert bzw. linearisiert werden kann.

Es ist möglich, wenigstens eine Stromversorgungseinheit, insbesondere Batterie oder Akku, zur Sicherung der im Speicher gespeicherten Informationen bei Stromausfall vorzusehen.

Die vorstehenden und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischenüberschriften beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsge

mäßen Filterüberwachungsgerätes samt Adapter bei der Montage auf einen Filterstutzen,

Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch das

erfindungsgemäße Filterüberwachungsgerät und

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Fig. 3 in schematischer Darstellung eine Schaltungsanord

nung des Filterüberwachungsgerätes.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Filterüberwachungsgerätes 11. Es besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 12, das einen in Fig. 2 dargestellten Differenzdruckmesser 13, ein Zeitmodul 14, einen Speicher 15, einen Prozessor 16 und eine Differenziereinrichtung 17 umschließt sowie ein an der Vorderseite des Gehäuses 12 angeordnetes Display 18.
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Das Gehäuse 12 besitzt an seiner Unterseite einen Befestigungsabschnitte in Form eines Sockels 19 zur Befestigung an einem Filteranschlussabschnitt 20 eines Filters.

In den Sockel 19 sind zwei Druckanschlüsse (nicht dargestellt) in Form von Bohrungen integriert, von denen eine erste Bohrung anströmseitigen Druck und eine zweite Bohrung abströmseitigen Druck zugeordnet ist. Die beiden Bohrungen korrespondieren über einen Adapter 21 mit einem anström- bzw. abströmseitigen Druckauslass 22, 23 am Filteranschlussabschnitt 20. Der anströmseitige Druckauslass 22 korrespondiert mit der anströmseitigen Bohrung und der abströmseitige Druckauslass 23 korrespondiert mit der abströmseitigen Bohrung des Filterüberwachungsgerätes 11. Der anströmseitige Druckauslass 22 ist beispielhaft mit einem „+" dargestellt, da auf der Anströmseite des Filters im Normalfall der höhere Druck herrscht. Der abströmseitige Druckauslass 23 ist dementsprechend durch ein „-„ gekennzeichnet.

Die an- bzw. abströmseitigen Bohrungen des Filterüberwachungsgerätes 11 sind in einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet. Ebenso besitzen die an- bzw. abströmseitigen Druckauslässe 22, 23 des Filters einen bestimmten Abstand zueinander. Bei der Montage des Filterüberwachungsgerätes 11 kann es vorkommen, dass diese beiden

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Abstände nicht übereinstimmen, so dass die zusammengehörigen Anschlusspaare nicht zusammengeschaltet werden können. Um diesem Problem abzuhelfen, ist der Adapter 21 vorgesehen, der die beiden Abstände ausgleicht und zwar mittels den im Adapter ausgebildeten Schlitzen 24. Bei zwei Druckauslässen 22, 23 und zwei Bohrungen gibt, sind zwei Schlitze 24 vorgesehen. Die Schlitze 24 besitzen einen insbesondere kreisrunden Basisabschnitt 25, der bei der Montage fluchtend zu dem jeweiligen insbesondere kreisrunden Druckauslass 22, 23 ausgerichtet wird. An den Basisabschnitt 25 schließt sich ein länglicher Kanalabschnitt 26 an, der sich im montierten Zustand des Adapters 21 bis zur Bohrung am Filterüberwachungsgerät 11 erstreckt. Es sind alsozwei Kanalabschnitte 26 vorgesehen, die sich parallel zueinander, schräg ausgerichtet in der Einbaulage des Adapters 21 zu den Bohrungen im Filterüberwachungsgerät 11 hin erstrecken.

In Fig. 1 ist die Standard-Einbaulage dargestellt, bei der am Filteranschlussabschnitt 20 befindliche Richtungsanzeigen 27, die die Strömungsrichtung des zu filternden Mediums angeben, gleichgerichtet sind zu einer auf dem Display 18 des Filterüberwachungsgeräts 11 angebrachten Display-Richtungsanzeige 28. In dieser Standard-Einbaulage ist der Adapter 21 derart einzulegen, dass auf ihm eine Adapterrichtungsanzeige 29 parallel zu den Richtungsanzeigen 27, 28 am Filter und am Display ausgerichtet sind. Durch diese Lage des Adapters 21 wird gewährleistet, dass der anströmseitige, mit „+" gekennzeichnete Druckauslass 22 des Filters mit der anströmseitigen, ebenfalls mit einem „+" gekennzeichneten Bohrung des Filterüberwachungsgerätes 11 korrespondiert. Dementsprechend korrespondiert der abströmseitige Druckauslass 23 mit der abströmseitigen Bohrung. Dadurch ist gewährleistet, dass der Differenzdruck korrekt ermittelt wird.

Es kann jedoch vorkommen, dass das Filterüberwachungsgerät 11 nicht in der Standard-Einbaulage eingebaut werden kann, beispielsweise

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wenn diese Einbaulage unzugänglich ist. Durch den Adapter 21 ist es jedoch möglich, das Filterüberwachungsgerät 11 auch in einer anderen Einbaulage einzubauen, beispielsweise in einer um 180° entgegengesetzt ausgerichteten Einbaulage. Um in der um 180° verdrehten Einbaulage korrekt anzuschließen, wird der Adapter so eingelegt, so dass die Kanalabschnitte 26 in die entgegengesetzte Richtung zeigen und der anströmseitige Druckauslass mit der anströmseitigen Bohrung bzw. der abströmseitigen Druckauslass mit der abströmseitigen Bohrung korrespondiert.

Der Adapter 21 besitzt eine zusätzliche Funktion, er wird nämlich zur Abdichtung des Sitzes zwischen dem Sockel 19 des Gehäuses 12 und dem Filteranschlussabschnitt 20 eingesetzt. Vorzugsweise ist der Adapter 21 eine gummielastische, inbesondere dünne, Dichtung.

In Fig. 2 ist das Innenleben des Filterüberwachungsgerätes 11 dargestellt. In seiner Mitte befindet sich der Differenzdruckmesser 13, der beispielhaft in Form eines Differenzdruckmanometers dargestellt ist. Das Differenzdruckmanometer besitzt eine insbesondere gummielastische Membran 29, die einerseits mit anströmseitigem Druck und andererseits mit abströmseitigem Druck beaufschlag bar ist. Die Membran 29 ist mit einem Kolben 30 gekoppelt, der beweglich gelagert ist und je nach Differenzdruck eine bestimmte Lage einnimmt. Der Kolben 30 seinerseits ist mit einer Feder 31 gekoppelt, die je nach Lage des Kolbens ausgelenkt oder zusammengedrückt wird. Dadurch ist es möglich, den aktuellen Differenzdruck zu bestimmen.

Beidseits des Differenzdruckmanometers befinden sich Leiterplatten 32, auf denen sich verschiedene elektronische Bauteile befinden, die lediglieh schematisch dargestellt sind. Die Leiterplatten 32 sind mittels eines Kabels 33 miteinander zusammengeschaltet. An der vorderen Leiterplatte 32 befindet sich das Display 18, das schematisch in Fig. 1 dargestellt

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ist. Es besitzt eine selbstleuchtende Digitalanzeige in Form einer LED-Anzeige 34, insbesondere in Form einer 7-Segment-LED-Anzeige. Die LED-Anzeige 34 dient zur Anzeige von Differenzdruckmesswerten, Standzeitwerten, Signalen, die einen Druckschlag repräsentieren, und sonstigen Signalen. Die LED-Anzeige 34 kann in einen Grundmodus und in einen Alarmmodus geschaltet werden. Im Grundmodus werden der aktuelle Differenzdruckmesswert und die verbleibende Reststandzeit in 5-Sekunden-lntervallen abwechselnd angezeigt. Die Anzeigefarbe im Grundmodus ist Grün. Im Alarmmodus wird entweder ein kritischer Differenzdruckmesswert, der den Soll-Differenzdruckwert überschreitet, oder eine Reststandzeit Null oder ein Signal, das einen Druckschlag repräsentiert, blinkend angezeigt. Die Anzeigefarbe im Alarmmodus ist Rot.

Unterhalb der LED-Anzeige 34 befindet sich ein Bedienelement in Form eines Bedienfeldes 35. Das Bedienfeld 35 ist beispielhaft in Form von drei Bedientasten dargestellt, die über den Prozessor 16 mit der LED-Anzeige 34 gekoppelt sind. Dadurch lassen sich verschiedene Bedienfunktionen eingeben. Beispielsweise lässt sich wahlweise die Differenzdruckanzeige oder die Standzeitanzeige oder die Druckschlaganzeige aktivieren oder deaktivieren. Die Eingabe eines Zugriffcodes ist möglich. Außerdem ist ein Reset-Befehl vorgesehen, mit dem sich sämtliche Messwerte auf Null stellen lassen. Des weiteren ist eine Funktion vorgesehen, um zwischen verschiedenen Druckeinheiten zu wechseln, beispielsweise zwischen der Druckeinheit Bar oder der Druckeinheit PSI.

Es ist ferner eine Differenziereinrichtung 17 zur Messung der Änderungsgeschwindigkeit des Differenzdruckes vorgesehen, die im wesentlichen aus dem magnetischen Kolben 30 des Differenzdruckmanometers und einem magnetischen Aufnehmer in Form einer, insbesondere an der displayseitigen Leiterplatte 32 befestigten, Hall-Sonde 36 besteht. Die Hall-Sonde 36 mißt die Änderung des Magnetfeldes, die durch Kolbenbewegung verursacht wird. Außerdem ist ein Differenzierer vorgesehen,

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der aus der Änderung des Magnetfeldes die Änderungsgeschwindigkeit des Differenzdruckes bestimmt. Diese Aufgabe kann beispielsweise vom Prozessor 16 übernommen werden. Zum Ausgleich einer mangelnden Proportionalität zwischen der Änderung des Magnetfeldes und der Änderungsgeschwindigkeit des Differenzdruckes sind im Speicher 15 Kennfunktionen, insbesondere Kennlinien, hinterlegt, die dieses ausgleichen bzw. linearisieren.

An der rückseitigen Leiterplatte bzw. den rückseitigen Leiterplatten 32 befindet sich der Prozessor 16, der Speicher 15 und das Zeitmodul 14. Die Schaltung dieser Bauteile ist in Fig. 3 dargestellt.

Der Prozessor 16, insbesondere ein Mikroporzessor, dient zum Verarbeiten der Differenzdruckmesswerte, der Standzeitwerte und der Änderungsgeschwindigkeitswerte. Er greift auf einen als EPROM ausgebildeten Speicher 15 zu, in dem Soll-Differenzdruckmesswerte, SoII-Änderungsgeschwindigkeitsmesswerte und ggf. Soll-Standzeitwerte hinterlegt sind und führt einen Ist-Sollwert-Vergleich durch. Im Speicher 15 sind zusätzlich Kennfunktionen hinterlegt, die zum „Proportionalitätsausgleich" benötigt werden. Der Speicher 15 ist mit einem Ausleseanschluss in Form einer Schnittstelle 37 gekoppelt, so dass Speicherinformationen aus- bzw. einlesbar sind.

An der rückseitigen Leiterplatte 32 befinden sich zusätzlich noch ein An-Schluss zur Spannungsversorgung 38 und ein potentialfreier Kontakt. Des weiteren ist ein Zeitmodul 14 in Form eines Zeitzählers vorgesehen, der zur Übermittlung der verbleibenden Reststandzeit des Filters bis zu einem Filterservice verwendet wird.

Zur Durchführung einer Differenzdruck-Funktion ist der anströmseitige Druckauslass 22 am Filter über den Schlitz 24 am Adapter 21 mit der anströmseitigen Bohrung des Filterüberwachungsgerätes verbunden.

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Ferner ist der abströmseitige Druckauslass 23 ebenfalls über den Adapter 21 und dessen Schlitz 24 mit der abströmseitigen Bohrung verbunden. Der anströmseitige Druck drückt, wie beispielhaft in Fig. 2 dargestellt, auf die Unterseite der Membran 29, während der abströmseitige Druck auf deren Oberseite lastet. Ändert sich der Differenzdruck, beispielsweise wird er größer, wird die Membran 29 nach oben gedrückt und drückt ihrerseits den Kolben 30 und damit die Feder 31 nach oben. Dadurch wird ein Differenzdruckmesswert ermittelt, der an den Prozessor 16 übermittelt wird. Der Prozessor 16 verarbeitet den aktuellen Differenzdruckmesswert und vergleicht diesen durch Zugreifen auf den Speicher 15 mit dem Soll-Differenzdruckwert. Liegt der aktuelle Differenzdruckmesswert unterhalb des Soll-Differenzdruckwertes wird ein Signal an das Display 18 übermittelt und der aktuelle Differenzdruckmesswert angezeigt. Die Anzeige erfolgt im grünen Grundmodus des Displays 18.

Wird beim Vergleich des aktuellen Differenzdruckmesswertes mit dem Sollwert festgestellt, dass dieser überschritten ist, wird ein anderes Signal an das Display übertragen, wobei das Display 18 auf den Alarmmodus schaltet und den kritischen Differenzdruckmesswert rotblinkend anzeigt.

Zur Durchführung der Standzeit-Funktion wird zunächst die Maximal-Standzeit bis zu einem Filterservice, beispielsweise einer Filterwartung oder einem Filterwechsel, im Zeitmodul 14 eingestellt. Das Zeitmodul 14 zählt dann in einem „Count-Down" von der Maximal-Standzeit herunter bis Null und übermittelt laufend Signale an den Prozessor 16, der wiederum die aktuellen Rest-Standzeitwerte verarbeitet. Ist die verbleibende Reststandzeit größer als Null gibt der Prozessor 16 ein Signal an das Display 18, das den aktuellen Rest-Standzeitwert im grünen Grundmodus anzeigt. Stellt der Prozessor 16 fest, dass der aktuelle Standzeitwert gleich Null ist, wird ein anderes Signal an das Display 18 übertragen, so dass dieses in den Alarmmodus schaltet und die „Null-Standzeit" rotblinkend anzeigt.

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Bei einem Druckschlag wirkt dieser zunächst auf die Membran 29, die ihrerseits eine Bewegung des Kolbens 30 initiiert. Durch die Bewegung des magnetischen Kolbens 30 wird eine Veränderung im Magnetfeld erzielt, die mittels der Hall-Sonde 36 gemessen wird. Die Hall-Sonde übermittelt diese Magnetfeld-Änderungsdaten an den Prozessor 16, wo daraus Änderungsgeschwindigkeitsmesswerte bestimmt werden. Um die mangelnde Proportionalität zwischen der Änderung des Magnetfeldes und der Änderungsgeschwindigkeit des Differenzdruckes auszugleichen, greift der Prozessor 16 auf den Speicher 15 zurück, wo Kennfunktionen zur Linearisierung dieser Proportionalität hinterlegt sind. Der Prozessor 16 vergleicht den aktuellen Änderungsgeschwindigkeitsmesswert mit dem im Speicher 15 hinterlegten Sollwert der Änderungsgeschwindigkeit und gibt vorzugsweise bei Unterschreitung des Sollwerts kein Signal an das Display weiter, so dass auch nichts angezeigt wird. Überschreitet jedoch der aktuelle Änderungsgeschwindigkeitsmesswert den gespeicherten Sollwert, so gibt der Prozessor 16 ein Signal an das Display 18 weiter, worauf ein den Druckschlag repräsentierendes Signal auf dem Display rotblinkend im Alarmmodus erscheint.

Claims (25)

1. Filterüberwachungsgerät mit:

1. 1.1 einem Differenzdruckmesser (13) zur Messung eines Differenzdrucks zwischen einer Anström- und einer Abströmseite des Filters und zur Erzeugung wenigstens eines Differenzdruckmesswertes, gekennzeichnet durch

2. 1.2 ein Zeitmodul (14) zur Ermittlung einer Standzeit des Filters bis zu einem Filterservice und zur Erzeugung wenigstens eines Standzeitwertes,

3. 1.3 einen Speicher (15) zur Speicherung wenigstens eines Soll- Differenzdruckwertes und wenigstens eines Soll-Standzeitwertes,

4. 1.4 einen mit dem Differenzdruckmesser (13), dem Zeitmodul (14) und dem Speicher (15) gekoppelten Prozessor (16) zur Verarbeitung des Differenzdruckmesswertes und des Standzeitwertes und zum Vergleich des Differenzdruckmesswertes mit einem Soll-Differenzdruckwert und des Standzeitwertes mit einem Soll- Standzeitwert und

5. 1.5 ein mit dem Prozessor (16) gekoppeltes Display (18) zur Anzeige des Differenzdruckmesswertes und des Standzeitwertes, wobei das Display (18) einen Grundmodus aufweist zur Anzeige von Differenzduckmesswerten kleiner als der Soll-Differenzdruckwert und/oder Standzeitwerten kleiner als der Soll-Standzeitwert oder größer als Null und einen Alarmmodus aufweist zur Anzeige von Differenzdruckmesswerten größer gleich dem Soll-Differenzdruckwert und/oder größer gleich dem Standzeitwert oder gleich Null.

2. Filterüberwachungsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gekennzeichnet durch

1. 2.1 eine mit dem Differenzdruckmesser (13) verbundene Differenziereinrichtung (17) zur Messung der Änderungsgeschwindigkeit des Differenzdruckes und zur Erzeugung wenigstens eines Änderungsgeschwindigkeitsmesswertes,

2. 2.2 einen Speicher (15) zur Speicherung wenigstens eines Soll- Differenzdruckwertes und wenigstens eines Soll-Änderungsgeschwindigkeitwertes,

3. 2.3 einen mit dem Differenzdruckmesser (13), der Differenziereinrichtung (17) und dem Speicher (15) gekoppelten Prozessor (16) zur Verarbeitung des Differenzdruckmesswertes und des Änderungsgeschwindigkeitsmesswertes und zum Vergleich des Differenzdruckmesswertes mit dem Soll-Differenzdruckwert und des Änderungsgeschwindigkeitsmesswertes mit dem Soll- Änderungsgeschwindigkeitswert und

4. 2.4 ein mit dem Prozessor (16) gekoppeltes Display (18) zur Anzeige des Differenzdruckmesswertes und des Änderungsgeschwindigkeitsmesswertes, wobei das Display (18) einen Grundmodus aufweist zur Anzeige von Differenzdruckmesswerten kleiner als der Soll-Differenzdruckwert und einen Alarmmodus aufweist zur Anzeige von Differenzdruckmesswerten größer gleich dem Soll- Differenzdruckwert und/oder Änderungsgeschwindigkeitsmesswerten größer gleich dem Soll-Änderungsgeschwindigkeitwert oder einem einer Überschreitung dieses Sollwertes zugeordneten Signals.

3. Filterüberwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitmodul (14) einen von einer Maximalstandzeit des Filters bis Null abzählenden Abzählmodus zur Ermittlung einer Noch-Standzeit aufweist.

4. Filterüberwachungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Maximalstandzeit des Filters einstellbar ist, vorzugsweise im Bereich von 0,5 Monaten bis 36 Monaten, insbesondere 1 Monat bis 24 Monaten.

5. Filterüberwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Speicher (15) mehrere, unterschiedlich große, mittels eines Speicher-Auswahlmodus auswählbare Soll-Standzeitwerte und/oder Soll-Differenzdruckwerte und/oder Soll- Änderungsgeschwindigkeitswerte hinterlegt sind.

6. Filterüberwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (15) in das Filterüberwachungsgerät integriert ist, insbesondere in Form eines EPROM.

7. Filterüberwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (18) derart ausgebildet ist, dass der Differenzdruckmesswert mittels einer Differenzdruckanzeige und der Standzeitwert mittels einer Standzeitanzeige abwechselnd über eine Anzeigezeitdauer anzeigbar sind.

8. Filterüberwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigezeitdauer im Bereich von 2 Sekunden bis 10 Sekunden, insbesondere im Bereich von 4 Sekunden bis 8 Sekunden liegt.

9. Filterüberwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (18) mit einem Bedienelement zur Eingabe wenigstens einer Bedienfunktion gekoppelt ist.

10. Filterüberwachungsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienfunktion ausgewählt ist aus der Gruppe mit Aktivierung bzw. Deaktivierung der Differenzdruckanzeige und/oder der Standzeitanzeige und/oder der Änderungsgeschwindigkeitsanzeige, Eingabe eines Zugriffscodes, Eingabe eines Reset-Befehls, Wechseln zwischen verschiedenen Druckeinheiten, insbesondere zwischen bar und psi.

11. Filterüberwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (18) selbstleuchtend ist, insbesondere in Form einer selbstleuchtenden Digitalanzeige.

12. Filterüberwachungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als selbstleuchtenden Digitalanzeige eine LED-Anzeige, insbesondere eine 7-Segment-LED-Anzeige vorgesehen ist.

13. Filterüberwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (18) mehrfarbig ist, wobei vorzugsweise dem Grundmodus wenigstens eine und dem Alarmmodus wenigstens eine andere Anzeigefarbe zugeordnet ist, wobei insbesondere die Anzeigefarbe für den Grundmodus grün und für den Alarmmodus rot ist.

14. Filterüberwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Befestigungsabschnitt, insbesondere Sockel (19), zur Befestigung an einem Filteranschlussabschnitt (20) des Filters.

15. Filterüberwachungsgerät nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch wenigstens einen Druckanschluss für anströmseitigen Druck und wenigstens einen Druckanschluss für abströmseitigen Druck, die mit wenigstens einem anströmseitigen bzw. wenigstens einem abströmseitigen Druckauslass (22, 23) des Filters korrespondieren, wobei vorzugsweise die Druckanschlüsse am Befestigungsabschnitt in Form von Bohrungen ausgebildet sind und in einem Abstand zueinander angeordnet sind.

16. Filterüberwachungsgerät nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12) mit einem Sockel (19) zur Befestigung an dem insbesondere stutzenförmig ausgebildeten Filteranschlussabschnitt (20), wobei in den Sockel (19) eine erste Bohrung für anströmseitigen Druck zum Anschluss an den anströmseitigen Druckauslass (22) und eine zweite Bohrung für abströmseitigen Druck zum Anschluss an den abströmseitigen Druckauslass (23) integriert ist.

17. Filterüberwachungsgerät nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Adapter (21) zum Ausgleich unterschiedlicher Abstände zwischen den Druckanschlüssen des Filterüberwachungsgerätes und den Druckauslässen (22, 23) am Filter vorgesehen ist.

18. Filterüberwachungsgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleich mittels Schlitzen (24) im Adapter (21) erfolgt, wobei vorzugsweise die Schlitze (24) derart ausgebildet sind, dass beim Einbau des Filterüberwachungsgerätes in verschiedenen Einbaulagen, insbesondere in eine um 180° verdrehte Einbaulage, eine Zuordnung von anströmseitgen Druckauslässen (22) mit anströmseitigen Druckanschlüssen sowie abströmseitigen Druckauslässen (23) mit abströmseitigen Druckanschlüssen ermöglicht ist.

19. Filterüberwachungsgerät nach einem Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (21) als Dichtung ausgebildet ist zur Abdichtung eines Sitzes zwischen dem Befestigungsabschnitt des Filterüberwachungsgerätes und dem Filteranschlussabschnitt (20).

20. Filterüberwachungsgerät nach einem Ansprüche 2 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen magnetischen Aufnehmer (36) zur Ermittlung einer Änderung eines, durch ein insbesondere beweglich gelagertes Stellelement des Differenzdruckmessers beeinflussbares, Magnetfeld, aufweist.

21. Filterüberwachungsgerät nach einem Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass als magnetische Aufnehmer eine Hall-Sonde (36) vorgesehen ist.

22. Filterüberwachungsgerät nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruckmesser (13) als Differenzdruckmanometer ausgebildet ist mit einer differenzdruckabhängig verformbaren Membran (29) und einem mit der Membran (29) gekoppelten, insbesondere federunterstützten Kolben (30) zur Ermittlung eines Differenzdruckmeswertes, wobei der Differerenzdruckmesser mit der Differenziereinrichtung (17) gekoppelt ist, die ein durch den insbesondere magnetisch ausgebildeten Kolben (30) beinflussbares Magnetfeld, eine mit dem Magnetfeld gekoppelte Hall-Sonde (36) zur Ermittlung der Änderung des Magnetfeldes und einen Differenzierer zur Ermittlung eines Änderungsgeschwindigkeitsmesswertes des Differendrucks aus der Änderung des Magnetfeldes, aufweist.

23. Filterüberwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Schnittstelle (37) zur Kopplung mit einem Rechner aufweist.

24. Filterüberwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens eine Stromversorgungseinheit (38), insbesondere Batterie zur Sicherung der im Speicher (15) gespeicherten Informationen bei Stromausfall aufweist.

25. Filterüberwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch:

1. 25.1 einen Differenzdruckmesser (13) zur Messung eines Differenzdrucks zwischen einer Anström- und einer Abströmseite des Filters und zur Erzeugung wenigstens eines Differenzdruckmesswertes,

2. 25.2 ein Zeitmodul (14) zur Ermittlung einer Standzeit des Filters bis zu einem Filterservice und zur Erzeugung wenigstens eines Standzeitwertes,

3. 25.3 eine mit dem Differenzdruckmesser verbundene Differenziereinrichtung (17) zur Messung der Änderungsgeschwindigkeit des Differenzdrucks und zur Erzeugung wenigstens eines Änderungsgeschwindigkeitsmesswertes,

4. 25.4 einen Speicher (15) zur Speicherung wenigstens eines Soll- Differenzdruckwertes, wenigstens eines Soll-Standzeitwertes und wenigstens eines Soll-Änderungsgeschwindigkeitwertes und zur Speicherung wenigstens einer Kennfunktion eines magnetischen Aufnehmers,

5. 25.5 einen mit dem Differenzdruckmesser (13), dem Zeitmodul (14), der Differenziereinrichtung (17) und dem Speicher (15) gekoppelten Prozessor (16) zur Verarbeitung der Differenzdruckmesswerte, der Standzeitmesswerte und der Änderungsgeschwindigkeitsmesswerte und zum Vergleich des Differenzdruckmesswertes mit dem Soll-Differenzdruckwert, dem Standzeitwert mit dem Soll-Standzeitwert und dem Änderungsgeschwindigkeitsmesswert mit dem Soll-Änderungsgeschwindigkeitwert und

6. 25.6 ein mit dem Prozessor (16) gekoppeltes Display (18) zur Anzeige des Differenzdruckmesswertes, des Änderungsgeschwindigkeitsmesswertes und des Standzeitwertes, wobei das Display (18) einen Grundmodus aufweist zur Anzeige von Differenzdruckmesswerten kleiner als der Soll-Differenzdruckwert und/oder Stand der Zeitwerten kleiner als der Soll- Standzeitwert oder größer als Null und einen Alarmmodus aufweist zur Anzeige von Differenzdruckmesswerten größer gleich dem Soll-Differenzdruckwert und/oder größer gleich dem Standzeitwert oder gleich Null und/oder Änderungsgeschwindigkeitsmesswerten größer gleich dem Soll- Änderungsgeschwindigkeitwert oder einem einer Überschreitung dieses Sollwerts zugeordneten Signals.