DE60026696T2

DE60026696T2 - Filterüberwachungsgerät

Info

Publication number: DE60026696T2
Application number: DE60026696T
Authority: DE
Inventors: Timothy J. Waynesburg FOX; Norman L. Mentor SIEGEL
Original assignee: Pneumatic Products Corp
Current assignee: SPX Flow Technology USA Inc
Priority date: 1999-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2020-04-18
Also published as: CA2370282A1; AU4355900A; NO20015035L; EP1171217B1; NO20015035D0; WO2000062897A1; JP2002542419A; DE60026696D1; EP1171217A1; ATE320297T1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Der von einem Verdichter generierte Druckluftstrom beinhaltet typischerweise Feuchtigkeit, Öl, Feststoffteilchen und andere Verunreinigungen. Zum Beseitigen derartiger Verunreinigungen sind Druckluftanlagen gemeinhin mit Filtern, Kondensatabscheidern und ähnlichen Luftstrom-Reinigungsvorrichtungen versehen. Weil sie Verunreinigungen auffangen und sammeln, ist natürlich regelmäßige Wartung erforderlich, um die Lufteinigungsvorrichtung in einem ordnungsgemäßen Betriebszustand zu erhalten. Im Fall der Filter wird das Filterelement zunehmend mit Verunreinigungen belastet sein, beispielsweise mit Feststoffteilchen, und regelmäßige Filterelementwartung ist erforderlich, entweder durch Reinigung oder Austausch.
Luftfilter stellen Produktionskosten verwendbarer Druckluft dar, wobei die erforderliche regelmäßige Reinigung oder der ebensolche Austausch des Filterelements ein Element derartiger Kosten ist. Darüber hinaus tritt jedoch ein Druckabfall auf, wenn der Luftstrom durch den Filter durchtritt, und der verwendbare Luftdruck stromab des Filters ist dementsprechend reduziert. Die Kosten dieses Druckabfalls, ausgedrückt als Energiekosten für den inkrementalen Verdichterbetrieb, der zum Erzeugen eines verwendbaren Mindestdrucks stromab des Filters erforderlich ist, sind ein anderes Kostenelement von Drucklufterzeugung. Außerdem nehmen, da der Druckabfall über dem Filter mit zunehmender Filterbelastung zunimmt, die Energiekosten zum Befördern der Druckluft durch den Filter in dem Maße zu, in dem der Filter belastet ist.
Die Aufgabe des Optimierens einer Druckluftanlage für einen zufrieden stellenden Betrieb bei minimalen Kosten beinhaltet das Minimieren von Filterbetriebskosten. Optimierungstechniken für diesen Zweck sind bekannt, wie beispielsweise die auf Seite 2 der Ultrafilter News, 1-1997, und verwandter Dokumente von Ultrafilter International. Zu den US-Patentschriften, die Filter und Filtergehäuse oder Gehäuse beschreiben, zählen die Nrn. Des. 255.045, Des. 297.349, 4.157.968 und 4.172.798. Zu den US-Patentschriften, die Differenzdruck-Detektion wie durch Manometer und dergleichen beschreiben, zählen die Nrn. 4.030.365, 4.347.744, 4.385.525, 4.559.834, 4.838.090, 4.890.497, 5.061.832, 5.183.983 und 5.373.746.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zum Optimieren des Betrieb von Druckluftfiltern durch Minimieren der Filterbetriebskosten. Das Verfahren kann mit einer elektronischen Überwachungsvorrichtung verwendet werden, die den Filterbetrieb überwacht. Basierend auf sich wiederholender Detektion des Druckabfalls über dem Filter und anderer Parameter, unter anderem mehrerer, die durch den Benutzer in die Vorrichtung einprogrammiert sind, zeigt die Vorrichtung an, wann eine Erneuerung des Filterelements erforderlich ist. Die Vorrichtung kann erforderlichen Austausch des Filterelements nach beliebigen mehrerer Kriterien anzeigen, unter anderem einer maximalen Zeitdauer der Filternutzung, einem maximalen Differenzdruck über dem Filter und einer Kostenoptimierungstechnik, die sich auf den Vergleich von Filterbetriebskosten mit Filteraustausch- oder -erneuerungskosten stützt. Insbesondere bewertet die Logik des neuartigen Filterüberwachers den Kompromiss zwischen Filterelementaustausch- oder -erneuerungskosten und den mit der während der Nutzung wachsenden Verunreinigungsbelastung im Filter eskalierenden Kosten des Druckabfalls über dem Filter.
Die Vorrichtung ist eigenständig, beinhaltet ihre Energiequelle und alle notwendigen Programmieroptionen und Anzeigen und ist konfiguriert, direkt vom Filtergehäuse durch Anschluss an einen herkömmlichen Manometeranschluss am Filtergehäuse getragen zu werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden in Anbetracht der folgenden ausführlichen Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen leichter verständlich, wobei:
1 eine Vorderansicht eines Filterüberwachers der vorliegenden Erfindung ist, der von einem Filtergehäuse getragen ist;
2 eine Detailansicht der Anzeige des Filterüberwachers nach 1 ist;
3 ein Flussdiagramm ist, dass das Verfahrensschema der Erfindung darstellt; und
4 eine Teilschnittansicht ähnlich 1 ist, die einige innen liegende Details der Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Im Allgemeinen ist mit 10 in 1 ein Filterüberwacher bezeichnet, wobei der Überwacher 10 durch beliebige geeignete Mittel wie beispielsweise einem Paar standardmäßiger 3/8-24 UNF-2A-Gewindenippel 14 auf einem herkömmlichen Filtergehäuse 12 befestigt ist. Ein Nippel 14 ist innerhalb von Gehäuse 12 mit der Hochdruckseite und der andere mit der Niederdruckseite des Filterelements verbunden. Die Befestigung von Überwacher 10 ist derart strukturiert, dass das Umkehren der Stellung von Überwacher 10 durch Drehung um seine vertikale Achse gestattet ist, sodass er in die zu der in 1 gezeigten entgegengesetzte Richtung ausgerichtet ist, ohne die Nippel 14 zu trennen. Dieses Merkmal wird hier weiter unten unter Bezug auf 4 diskutiert.
Überwacher 10 besteht aus einem Gehäuse oder einer Umhüllung 16, die alle Elemente des Überwachers enthält. Ein (nicht gezeigtes) Batteriefach samt Verschluss auf der Rückseite von Überwacher 10 nimmt geeignete Batterien zum Versorgen des Überwachers auf, beispielsweise 3 standardmäßige AA-Batterien (Mignonzellen). Hinsichtlich der Batterie-Leistungsspezifikationen müssen die Batterien die LCD-Anzeige 15 Monate lang und die weiter unten beschriebene LED-Anzeige zusätzliche sieben Tage ständiger Beleuchtung lang betreiben. Andere Versorgungsanschlüsse sind nicht erforderlich.
Zu Fernkommunikationszwecken befindet sich ein standardmäßiger Anschluss wie z.B. ein RJ-11-Steckverbinder 18 (d.h., ein standardmäßiger modularer Telefon-Anschlussstecker) oben auf dem Überwacher 10. Für eine derartige Fernkommunikation kann das Standard-Datenkommunikationsformat RS-232 verwendet werden. Steckverbinder 18 kann mit einer Staubabdeckung 19 versehen sein, um die Kontakte zu schützen, wenn sie nicht in Gebrauch sind. Ein Niederspannungs-Digitalsignal, das einem Filterwechsel-Alarmsignal entspricht, kann an Steckverbinder 18 enden, um die Option einer Fern-Filterwechsel-Alarmanzeige bereitzustellen, obgleich natürlich auch andere Daten oder Alarmsignale über den Anschluss bei 18 zu einem entfernten Standort geleitet werden können. Alternativ oder zusätzlich kann, falls gewünscht, Steckverbinder 18 zum Anschluss einer dezentralen Stromversorgung statt des Batteriestroms verwendet werden, wie oben beschrieben.
Ebenfalls in Gehäuse 16 einbezogen ist die gesamte erforderliche Logik- und Berechnungsschaltung sowie ein geeignetes Differenzdruck-Detektionselement (nicht gezeigt), beispielsweise ein herkömmlicher Dehnungsmessstreifen-Sensor, der auf die Drücke reagiert, die durch Nippel 14 zugeführt werden. Die Logik- und Berechnungsschaltung ist die, die erforderlich ist, um sämtliche Programmier- und analytischen Funktionen, die unten unter Bezug auf das Flussdiagramm der 3 beschrieben sind, und außerdem eine Taktgeberfunktion auszu führen, die in 3 nicht gezeigt, aber beinhaltet ist, um der Vorrichtung das Überwachen der verstrichenen Zeit zu gestatten.
In die Vorderseitenfläche 20 von Überwacher 10 sind eine LCD-Anzeige 22, die sämtliche Symbole und Ziffern beinhaltet, die zum Programmieren und Ablesen des Überwachers erforderlich sind, vier Steuertasten 24, 26, 28 und 30 zum Programmieren des Überwachers 10 und Manipulieren der Anzeige 22 und ein LED-Alarmanzeiger 32 einbezogen. Die Tasten 24, 26, 28 und 30 stellen Nach-Links-, Nach-Rechts-, Blätter- und Eingabefunktionen bereit. Diese Funktionen können den beschriebenen Tasten in als geeignet erachteter Weise gemäß solchen Überlegungen ergonomischen Designs wie Einfachheit, Bequemlichkeit und Logik der Bedienung zugewiesen werden.
2 zeigt die Anzeige 22 von Überwacher 10 im Detail. Anzeige 22 ist vorzugsweise eine LCD-Anzeige mit einem positiv reflektiven Bildbetrachtungsmodus. Sie beinhaltet einen vierstelligen numerischen Abschnitt 34, in dem jede Stelle von standardmäßiger Sieben-Segment-Konfiguration ist, und ein Anzahl von Symbolen, die vom Bediener zum Programmieren des Überwachers und zur Schnittstellenbildung damit verwendet werden. Beginnend oben links auf der Anzeige 22 beinhalten die Symbole im Uhrzeigersinn:

36: Differenzdruck-Maßeinheit: Pfund pro Quadratzoll
38: Differenzdruck-Maßeinheit: Kilogramm pro Quadratzentimeter
40: Differenzdruck-Maßeinheit: Bar
42: Währung: US-Dollar
44: Währung: Euro
46: Voraussichtliche Zeit bis Filterelement-Erneuerung: Tage
48: Zeitgrenzwert-Vorgabe für Auswechseln des Filterelements: Monate
50: Symbol „Programmiermodus"
52: Symbol „Zeitvorgabe für Filterwechsel"
54: Durchflussmengen-Maßeinheit: Kubikfuß pro Minute unter Normalbedingungen
56: Durchflussmengen-Maßeinheit: Kubikmeter pro Stunde unter Normalbedingungen
58: Durchflussmengen-Multiplikator: × 1
60: Durchflussmengen-Multiplikator: × 10 (Anwendung auf 58)
62: Stromkosten: US-Dollar
64: Stromkosten: Euro
66: Stromkosten: pro Kilowattstunde
68: Symbol „Vorgabe maximal zulässiger Druckabfall"
70: Symbol „Betriebsmodus"
72: Filterelementkosten-Maßeinheit: Euro
74: Filterelementkosten-Maßeinheit: US-Dollar
76: Filterelementkosten: pro Element
78: Symbol „Intelligenter Betrieb" (d.h. Normalbetrieb)
80: Symbol „Voraussichtliche Zeit bis Filtererneuerung"
82: Symbol „Laufender anfänglicher charakteristischer Druckabfall" (Verwendung mit 84)
84: Symbol „Druckabfall-Anzeige"
86: Symbol „Mittlerer charakteristischer Druckabfall" (Verwendung mit 84)
88: Anzeige „Batterie schwach"

Wenn ein Filterelement mit der Zeit mit aufgefangenen Verunreinigungen belastet wird, muss es schließlich durch Austausch oder Reinigung erneuert werden. (Zwar ist der Filterelementaustausch die Art und Weise der Filtererneuerung, die in dieser Beschreibung angesprochen ist, die in der Praxis benutzte Art und Weise der Filterelement-Erneuerung, sei es Austausch oder Reinigung usw., wird jedoch die sein, die die geringsten Filtererneuerungskosten bietet.) Der Überwacher 10 stellt eine Alarmanzeige bereit, um den Bediener wegen der Notwendigkeit der Filtererneuerung zu alarmieren.
Wie unter 90 in 3 angegeben, ist nach Erneuerung des Filterelements der Überwacher 10 bereit, programmiert zu werden, um eine Filterelementaustausch-Alarmanzeige für das erneuerte Filterelement bereitzustellen. Wird eine Anzeige „Batterie schwach" angezeigt, werden die Batterien entfernt und ersetzt. Wenn die Batterien entfernt sind, behält der Überwacher 10 programmierte Einstellungen und kumulative Daten. Nach Neuinstallation von Batterien blinkt die Überwacheranzeige 22, wie unter 92 in 3 angegeben. Blinkt die Anzeige 22 nicht, kann weitergehende Batteriewartung oder Problembehebung 94 erforderlich sein. Natürlich kann die Situation einer schwachen Batterie jederzeit auftreten und Austausch der Batterien erfordern. Nach Batterieaustausch, wann auch immer er erfolgte, muss die Anzeige 22 blinken und der Programmiervorgang muss durchgeführt werden, um den Überwacherbetrieb wieder aufzunehmen; da jedoch alle programmierten Werte und kumulativen Daten während eines stromlosen Zustands gehalten werden, beinhaltet das Neustarten des Überwachers 10 nach einem Batterieaustausch, der nicht mit Filterelement-Erneuerung zusammentrifft, lediglich das schrittweise Durchlaufen des Programmiervorgang, wie unten beschrieben, ohne Änderung irgendwelcher programmierten Werte.
Nun programmiert der Bediener das Gerät, angegeben unter 96, wie folgt. Es wird noch einmal angemerkt, dass die Anordnung der Tasten 24–30 so ist, dass sie mit bewährtem ergonomischem Design übereinstimmt. Die nachfolgende Beschreibung verweist nur der Funktion nach auf die Tasten, nicht nach spezifischen Tastenidentitäten.
Um mit dem Programmieren zu beginnen, drückt der Bediener die Eingabetaste und hält Sie einen vorgegebenen Zeitraum lang gedrückt, beispielsweise drei Sekunden lang, um den Überwacher in den Programmiermodus zu versetzen, was durch die Anzeige des Programmier-Symbols 50 angezeigt wird. Der erste Programmparameter ist die maximale Zeit bis zum Filterwechsel in Monaten. Daher wird das Zeitvorgabe-Symbol 52 angezeigt und blinkt, und die numerische Anzeige 34 zeigt 01 an, wobei der Einer-Platzhalter blinkt. Mithilfe der Blättertaste kann der Bediener selektiv die numerische Anzeige von 01 bis 15 fortschalten, um 01 bis 15 Monate bis zum Filterwechsel anzugeben. Wenn das gewünschte maximale Filterwechselintervall angezeigt wird, drückt der Bediener die Eingabetaste, um das Wechselintervall einzuprogrammieren.
Der nächste Parameter in der Programmiersequenz ist der maximal zulässige Druckabfall. Daher verschwindet, wenn das maximale Filterwechselintervall programmiert und eingegeben worden ist, das Zeitvorgabe-Symbol, und das Symbol für den maximal zulässigen Druckabfall 68 wird angezeigt und blinkt. Da die Maßeinheit des Drucks ausgewählt werden muss, blinkt das PSI-Symbol 36 ebenfalls. Mit den Blättertasten wählt der Bediener die gewünschte Druck-Maßeinheit aus dem PSI-Symbol 36, dem KG/CM²-Symbol 38 und dem BAR-Symbol 40 aus. Wenn das Symbol der gewünschten Druck-Maßeinheit blinkt, drückt der Benutzer die Eingabetaste, um die ausgewählte Druck-Maßeinheit einzuprogrammieren. Nun blinkt die numerische Anzeige 34 und zeigt einen Zahlenbereich an, der von der ausgewählten Druck-Maßeinheit wie folgt abhängig ist:

PSI: 00.0 bis 15.0

BAR: 0.00 bis 1.00

KG/CM²: 0.00 bis 1.00
Mit den Blättertasten schaltet der Benutzer die numerische Anzeige 34 bis zum gewünschten Wert des maximal zulässigen Druckabfalls fort und drückt die Eingabetaste, um den Wert einzuprogrammieren.
Der nächste Parameter in der Programmiersequenz ist die System-Durchflussmenge. Daher blinkt das SCFM-Symbol 54. Mithilfe der Blättertasten wählt der Benutzer zwischen den Durchflussmengen-Maßeinheiten SCFM und M³/H aus, und das jeweilige Symbol 54 oder 56 blinkt, um die ausgewählte Maßeinheit anzuzeigen. Der Benutzer drückt die Eingabetaste, um die ausgewählte Maßeinheit einzuprogrammieren. Das X1-Symbol 58, das Multiplikator-Symbol, blinkt nun. Der Benutzer wählt wieder mithilfe der Blättertasten zwischen den Durchflussmengen-Multiplikatoren X1 und X10, und die jeweiligen Symbole 58 oder 58 und 60 blinken, um den ausgewählten Multiplikator anzuzeigen. Der Benutzer drückt die Eingabetaste, um den ausgewählten Multiplikator einzuprogrammieren. Nun blinkt die numerische Anzeige 34. Mithilfe der Blättertasten gibt der Benutzer die System-Durchflussmenge in Übereinstimmung mit der zuvor ausgewählten Durchflussmengen-Maßeinheit und dem Multiplikator ein und drückt die Eingabetaste, um die Durchflussmenge einzuprogrammieren.
Der nächste Parameter in der Programmiersequenz sind die Strom- oder Energiekosten. Daher wird die Stromtarif-Symbolgruppe 62, 64, 66 angezeigt, und das Dollar-Symbol 62 blinkt. Mit den Blättertasten wählt der Benutzer aus Dollar und Euro die geeignete Währungseinheit. Die ausgewählte Währungseinheit blinkt, und der Benutzer programmiert die ausgewählte Währungseinheit mit der Eingabetaste ein. Nun blinkt die numerische Anzeige 34. Mit den Blättertasten stellt der Benutzer den Zahlenwert der Energiekosten im Bereich von 00.00 bis 1.99 ein und programmiert mit der Eingabetaste die Energiekosten ein.
Der abschließende Parameter in der Programmiersequenz betrifft die Kosten der Filterelement-Erneuerung, beispielsweise durch Filterelementaustausch. Daher wird die Filterelementkosten-Symbolgruppe 72, 74, 76 angezeigt. Der Benutzer wählt zwischen den Währungseinheiten Dollar und Euro und programmiert die Währungseinheit ein, und danach stellt er den Zahlenwert der Kosten im Bereich von 0000 bis 9999 ein und programmiert ihn ein, und zwar im Wesentlichen in derselben Art und Weise, wie dies direkt oben in der Beschreibung der Energiekostenparameter-Eingabe dargelegt wurde.
Mit Eingabe des Energiekostenparameters ist die Programmierung fertig gestellt, und Programmier-Symbol 50 wird nicht mehr angezeigt. Das Betriebs-Symbol 70 wird angezeigt und blinkt.
Weiter Bezug nehmend auf 3, ist die Initialisierung vor dem Normalbetrieb optional, wie unter 98 angegeben. Falls ausgewählt, wird vom Überwacher 10 vor dem Normalbetrieb ein Initialisierungsvorgang durchgeführt, wie unter 100 angegeben. Einzelheiten des Initialisierungsprozesses sind weiter unten beschrieben. Obgleich optional, ist die Initialisierung eine dringend empfohlene Option, da deren Ergebnis als Bezugspunkt in nachfolgenden Kostenanalysen verwendet wird. Der Initialisierungsvorgang stellt einen anfänglichen charakteristischen Druckabfall oder ICPD (Initial Characteristic Pressure Drop) für das erneuerte Filterelement bereit. Obgleich dieser Bezugspunkt durch andere Verfahren ermittelt werden könnte, unter anderem eine reine Abschätzung oder Vermutung, stellt der Initialisierungsvorgang einen ICPD bereit, der für die Eigenschaften des tatsächlich in Benutzung befindlichen Filterelements maßgeschneidert ist, was somit in besseren Optimierungsergebnissen des Kostenanalysevorgangs resultieren sollte. Wird Initialisierung nicht ausgewählt, fährt der Überwacher 10 direkt mit dem Normalbetrieb fort, wie unter 102 angegeben, wobei der zuletzt eingegebene (oder berechnete) vorherige ICPD-Wert verwendet wird.
Vor dem Beschreiben des Initialisierungsvorgangs sind gewisse Einzelheiten des Überwacherbetriebs anzumerken. Der Betrieb des Überwachers 10 beinhaltet die Ermittlung des mittleren Differenzdrucks über dem Filterelement durch Detektieren des tatsächlichen Differenzdrucks und Aufzeichnen desselben in einem Speicherregister einmal alle zwei Sekunden über einen Zeitraum von 16 Sekunden. Jeder resultierende Satz von acht Datenelementen wird gemittelt, um einen Einzeldatenpunkt oder SDP (Single Data Point) zu erzeugen, der den mittleren Differenzdruck über dem Filterelement für jenen 16-Sekunden-Zeitraum repräsentiert. Ein Satz von acht SDP-Werten wird alle 2 Minuten und 8 Sekunden (also näherungsweise alle 2,13 Minuten) erzeugt. Jede Stunde Überwacherbetrieb generiert somit 225 SDPs. Auch wird während des Normalbetriebs die Kostenanalyse-Berechnung für jeden neuen Satz von SDPs oder einmal alle 2 Minuten und 8 Sekunden wiederholt. Deshalb treten 675 solcher Kostenanalyse-Iterationen in 1440 Minuten oder 24 Stunden auf, weshalb die hierin weiter unten beschriebene Resttage-Berechnung an 675 Kostenanalyse-Berechnungen angepasst ist. Im Normalbetrieb werden diese Werte, wie unten beschrieben, verwendet, um den Filterelementbetrieb zu bewerten; sie werden jedoch nicht während der Initialisierung verwendet, außer, dass sie gezählt werden, um den Fortschritt des Initialisierungsvorgangs nachzuverfolgen.
Die Initialisierung ist verfügbar, wenn das Betriebs-Symbol 70 angezeigt wird und blinkt. Der Benutzer verwendet die Blättertasten, um das ICPD-Symbol 82, 84 anzuzeigen, und drückt dann die Eingabetaste, um die Initialisierung zu beginnen. Während des Initialisierungsvorgangs werden die ersten 16.384 SDPs (also die ersten 72 Stunden und 49 Minuten des Betriebs) ignoriert, um dem System das Erreichen eines stabilen Betriebszustands zu erlauben. Die nächsten 16.384 SDPs werden gemeinsam gemittelt, um den ICPD für das Filterelement zu ermitteln, der dann nach Fertigstellung des Initialisierungsvorgangs gemeinsam mit anderen Parametern, wie weiter unten beschrieben, verwendet wird, um die optimale Zeit für die Filterelement-Erneuerung zu ermitteln. Wenn der zweite Satz von 16.384 SDPs gemittelt und der resultierende ICPD zur späteren Verwendung gespeichert worden ist, ist der Initialisierungsvorgang fertig gestellt, und das ICPD-Symbol 82 wird nicht mehr angezeigt.
Von der Initialisierung 100 oder von der Programmierung 96, falls Initialisierung nicht ausgewählt ist, schaltet der Überwacher zum Normalbetrieb, der das kontinuierliche Überwachen der Filterleistung gemäß den programmierten Parametern und Bedingungen beinhaltet. Wie oben angemerkt, kann die Filterelement-Erneuerung durch eine von drei Bedingungen angezeigt werden: die Gesamtbetriebszeit überschreitet einen vorgegebenen Grenzwert, der Filter-Druckabfall überschreitet einen maximalen Grenzwert oder die kumulativen Kosten des Filter-Druckabfalls überschreiten die Filtereinsatz-Erneuerungskosten. Die Kostenanalyse, unter 104 beginnend angegeben, endet mit der Bewertung der kumulativen Druckabfallkosten im Vergleich zu den Filtererneuerungskosten, wie unter 106 angegeben. Einzelheiten der Kostenanalyse sind weiter unten beschrieben. Jede der anderen beiden Bedingungen für die Filtererneuerung wird ebenfalls, wie unter 108 bzw. 110 angegeben, nach jeder Kostenanalyse-Iteration bewertet. Ist eine der drei Bedingungen erfüllt, wird der Alarmanzeiger ausgelöst, wie unter 112 gezeigt. In der beschriebenen Ausführungsform ist der Alarm das Aufleuchten des LED-Anzeigers 32. Gleichzeitig mit dem Auslösen von LED 32 zeigt LCD 22 das zutreffende Symbol an, um anzuzeigen, welcher der drei Alarmparameter überschritten wurde. Der Benut zer erneuert dann das Filterelement, und der Überwacher wird neu programmiert, falls erforderlich.
Ist keine der drei Bedingungen für die Filterelement-Erneuerung erfüllt, wird die Kostenanalyse 104 wiederholt, nachdem zuerst, unter 114 beginnend, ein Vorgang zum Berechnen und Anzeigen der voraussichtlichen Anzahl von Tagen durchgeführt wurde, die bis zur Filterelement-Erneuerung verbleiben. Diese Vorgang wird nicht durchgeführt, bis 675 Kostenanalyse-Iterationen erfolgt sind, wie unter 114 angegeben. Bis zum Erreichen von 675 Berechnungen umgeht der Überwacher den Resttagevorgang und geht direkt zu einer weiteren Kostenanalyse-Iteration 104 über, da 675 Kostenanalyse-Iterationen 24 Stunden benötigen. Nach 675 Kostenberechnungen wird die voraussichtliche Anzahl von Tagen bis zur Filterelement-Erneuerung berechnet, wie unter 116 angegeben. Wenn die Anzahl von Resttagen kleiner als 60 Tage ist, wird die Anzahl auf dem numerischen Abschnitt 34 des Überwachers angezeigt, wie unter 118 bzw. 120 angegeben, und der Überwacher fährt dann mit einer weiteren Kostenanalyse-Iteration fort.
Um die voraussichtlichen Resttage bis zur Filterelement-Erneuerung zu berechnen, wird die Zuwachsrate in den kumulativen Differenzdruckkosten, die während des Kostenanalysevorgangs berechnet wird, auf die Differenz zwischen den programmierten Filterelement-Erneuerungskosten und den aktuellen kumulativen Differenzdruckkosten aufgeteilt.
Im Kostenanalyse-Abschnitt 104–106 des Überwacherbetriebs wird zuerst ein mittlerer Differenzdruck, wie unter 122 in 3 angegeben, durch Mitteln des aktuellen Satzes von acht SDPs generiert. Um die Differenzdruckkosten zu ermitteln, wird zuerst der potenziell vermeidbare Differenzdruck durch Subtrahieren des gespeicherten ICPD-Werts vom aktuellen mittleren Differenzdruck berechnet, wie unter 124 angegeben. Der ICPD wird ausgeschlossen, weil nur Differenzdruck, der über den ICPD hinausgeht, eine potenzielle Gelegenheit zur Optimierung darstellt. Das heißt, dass die einzige Möglichkeit zur Vermeidung der ICPD-Kosten im Betrieb ohne jedweden Filter besteht. Die inkrementalen Kosten des resultierenden Druckabfalls werden wie unter 126 angegeben mithilfe der Formel: dPCOST = {6.761 × 10–03 × RATE + 2.17 × 10–04} × dP × FM × SCFM/1000 × TIMEberechnet, wobei:

dPCOST: die Kosten des Druckabfalls in Dollar oder Euro sind,
RATE: die Energiekosten des Benutzers in Dollar oder Euro pro kWh sind
dP: der Differenzdruck in psi ist,
FM: ein werksseitiger Multiplikator ist, sehr wahrscheinlich 1,0,
SCFM: die von Benutzer eingegebene maximale Durchflussmenge durch den Filter ist,
TIME: das Zeitinkrement pro Berechnungszeitraum ist, typischerweise etwa 2,13 Minuten.

Die inkrementalen Differenzdruckkosten (dP-Kosten), die mit jeder Kostenanalyse-Iteration errechnet werden, werden zu den vorherigen akkumulierten dP-Kosten-Werten addiert, wie unter 128 angegeben, um einen wiederholt aktualisierten kumulativen dP-Kosten-Wert bereitzustellen. Wenn jene kumulativen dP-Kosten die Filterelement-Erneuerungskosten überschreiten, wie unter 106 angegeben, wird der Filterelement-Erneuerungsalarm ausgelöst.
4 stellt die innere Struktur von Überwacher 10 dar, die es ihm gestattet, aus der in 1 gezeigten Stellung 180 Grad um seine vertikale Achse gedreht zu werden. Der Überwacher 10 beinhaltet einen Krümmerblock 130, der auf den Nippeln 14 angebracht ist. Krümmerblock 130 enthält den (nicht gezeigten) Differenzdrucksensor und die Durchtritte, durch die die hohen und niedrigen Drücke, die jeweils durch einen der Nippel 14 aufgebracht werden, den Differenzdrucksensor erreichen. Ein geeigneter Steckverbinder 131, der durch Leitungen 133 mit der elektronischen Schaltung von Überwacher 10 verdrahtet ist, ist wie gezeigt am Krümmerblock 130 zur Verbindung mit dem Ausgang des Differenzdrucksensors angeschlossen.
Eine Vertiefung 132 im Gehäuse von Überwacher 10 nimmt Krümmerblock 130 auf, sodass das Überwachergehäuse auf einer oberen Oberfläche 134 von Krümmerblock 130 gelagert ist. Ein vertikales Durchgangsloch 138 im Überwachergehäuse ist mit einem mit Gewinde versehenen Sackloch 136 in Krümmerblock 130 ausgerichtet, und eine Schraube 140 ist durch Loch 138 geführt und in Loch 136 geschraubt, um das Überwachergehäuse an Ort und Stelle oben auf Krümmerblock 130 sicher zu befestigen.
Leitungen 133 bieten hinreichende Flexibilität und Freiheit, um es zu gestatten, dass das Überwachergehäuse nach Entfernen der Schrauben 140 vom Krümmerblock 130 gehoben, um 180 Grad gedreht und wieder auf Krümmerblock 130 gesetzt wird. Ein zweites Gewinde-Sackloch 142 in Krümmerblock 130, das symmetrisch zu Loch 136 angeordnet ist, wird jetzt mit Loch 138 ausgerichtet. Nach Wiedereinsetzen von Schraube 140 wird das Überwachergehäuse in einer um 180 Grad aus der ursprünglichen Stellung gedrehten Stellung sicher befestigt. Dieses Merkmal erlaubt, dass der Filterüberwacher 10 in derjenigen der beiden entgegengesetzten Stellungen angebracht wird, die für die Verwendung des und den Zugang zum Überwacher bequemer ist, ohne dass irgendwelche Änderungen an den Hoch- und Niederdruck-Anschlüssen vorgenommen werden müssen.
Zu den zusätzlichen Details der Erfindung zählen die Folgenden. Während des Normalbetriebs wird das „Intelligent"-Symbol 78 angezeigt und blinkt, und das numerische Feld 34 zeigt kontinuierlich zyklisch die Messwerte der drei Parameter aktueller Differenzdruck, mittlerer Differenzdruck und voraussichtliche Resttage bis zur Filterelement-Erneuerung (falls weniger als 60 Tage) mit einer Rate von sechs Sekunden pro Parameter an. Mithilfe der Eingabetaste kann der Benutzer zyklisch durch alle programmierten Vorgaben blättern und diese überprüfen.
Wie oben angemerkt, werden, da es keinen Zurücksetzmodus gibt, stets die aktuellsten programmierten Werte auch dann angezeigt, wenn der Benutzer den Überwacher neu zu programmieren wünscht. Deshalb wird, wenn für irgendeinen gegebenen Parameter während des Programmierens kein neuer Wert eingegeben wird, der Betrieb mit dem zuletzt eingegebenen vorherigen Wert fortgesetzt.
Es ist nicht erforderlich, dass die Bewertung der drei Bedingungen für Filtererneuerung, angegeben unter 106, 108 und 110 in 3, in einer bestimmten Reihenfolge erfolgt, solang alle nach jeder Kostenanalyse-Iteration vorgenommen werden. Abschließend beinhalten, obgleich die Umgebungs- und sonstigen Einschränkungen für den Überwacher innerhalb einer großen Spanne von Auslegungsmöglichkeiten variieren können, die Auslegungs-Spezifikationen für die bevorzugte Ausführungsform einen maximalen Betriebsdruck von 17,2 bar (250 psig) mit einem Sicherheitsfaktor von 5:1, eine maximale Drucklufttemperatur von 82°C (180°F) und maximale und minimale Umgebungstemperaturen von 54°C (130°F) bzw. –1°C (30°F).
In einem alternativen Betriebsverfahren zum Überwachen von Filterelement-Leistung und Anzeigen der Notwendigkeit von Filterelementaustausch ist auch ein kostenorientierter Ansatz bereitgestellt. Das Gerät überwacht den Differenzdruck, der über dem Filterelement generiert wird, und ermittelt durch seine elektronische Intelligenz die sachgemäße Zeit für das Wechseln des Elements. Eine LCD-Anzeige wird zur Schnittstellenbildung mit dem Benutzer verwendet.
Der Differenzdruck über dem Element wird erfasst und in ein elektrisches Signal umgesetzt. Die Elektronik generiert außerdem eine Taktgeberfunktion, sodass verstrichene Zeit überwacht werden kann. Die Kriterien, die zum Ermitteln der sachgemäßen Zeit für einen Elementwechsel verwendet werden, werden durch einen beliebigen der folgenden drei (3) Modi bestimmt, die gleichzeitig überwacht werden:

A. Zeitbasiert. Der Filterüberwacher zeigt die Notwendigkeit eines Elementwechsels nach einer werksseitig voreingestellten Zeitdauer vom einem (1) Jahr oder einer benutzerdefinierten Zeitdauer an (beispielsweise 1 bis 15 Monate bei abwechselnd 30 und 31 Tagen pro Monat).
B. Differenzdruckbasiert. Der Filterüberwacher zeigt die Notwendigkeit eines Elementwechsels aufgrund übermäßigen Differenzdrucks basierend auf einem werksseitig voreingestellten Wert von etwa 10 psid (0,7 bar) oder einem vom Benutzer ausgewählten Differenzdruck-Vorgabewert an (beispielsweise 1 bis 15 psid, 0,07 bis 1,0 bar). Dieser Differenzdruck-Grenzwert wird in einer derartigen Weise aufbereitet, dass „Störauslösungen" bei Durchflussstößen, Druckaufbau, Druckabbau und so weiter verhindert werden. Dies wird durch eine Zeitverzögerungsfunktion von zwei (2) Minuten erreicht.
C. Basierend auf „vermeidbarem Energieverlust". Die Logik des Geräts ermittelt für den Benutzer die optimale Zeit für einen Elementwechsel basierend auf dem Gesamtenergieverlust (Druckabfall über die Zeit), der Feststoffteilchen-Belastung des Elements zugeordnet werden kann. Diese Funktion nimmt Bezug auf die „gelernte" Leistung eines sauberen Elements für die spezifische Anwendung, um so nur die Energieverluste zu berücksichtigen, die eine Funktion wirksamer Luftbehandlung sind (d.h. der Entfernung von Verunreinigungen). Ein werksseitig definierter Vorgabewert ist in die Software eingebettet, der für den Elementtyp spezifisch ist. Diese Vorgabewerte werden durch Beurteilen der potenziellen Auswirkungen von Feststoffteilchen-Belastung auf die Filterleistung (Wirkungsgrad) ermittelt. Die einzige Einstellinformation, die zum Durchführen dieser Berechnung erforderlich ist, ist der Elementtyp oder die Klasse.

Vorzugsweise werden alle Informationen vom Benutzer durch die Verwendung der LCD und von vier (4) kleinen Tasten eingegeben, eine (1) für die Bewegung in Richtung nach links, eine (1) für die Bewegung in Richtung nach rechts, eine (1) zum Blättern durch Zahlenbereiche und eine (1) zum Eingeben von Werten. Die Verwendung eines externen Programmiergeräts ist nicht erforderlich.
Die Maßeinheiten für die Anzeige werden vom Benutzer ausgewählt. Dies ist Teil des Einrichtungsmenüs. Differenzdruck wird in einer der folgenden Maßeinheiten angezeigt:

• psi
• bar
• kg/cm²

Der Anschluss am Filterkopf erfolgt durch die vorhandenen 3/8-24 UNF-2A-Gewinde, die für unseren aktuellen Differenzdruck-Anzeiger verwendet werden. Die Konstruktion des Gehäuses gestattet außerdem, dass die Einheit als eigenständiges Gerät verwendet wird.
Das Gerät wird mithilfe von drei (3) standardmäßigen AA-Batterien (Mignonzellen) versorgt und braucht keine weiteren Stromversorgungsanschlüsse. Eine LED wird verwendet, um den Kunden zu alarmieren, wenn das Element gewechselt werden muss, sowie bei schwacher Batterie.
Vorzugsweise ist zu Kommunikationszwecken ein RJ-11-Anschluss bereitgestellt und befindet sich oben auf dem Gerät. Für die anfängliche Auslegung endet ein einfaches Niederspannungs-Digitalsignal an dieser Stelle. Dieses Signal ist parallel zur Alarm-LED, wobei die Zeit für einen Filterwechsel oder eine Alarmbedingung (Gerätefehler) angezeigt wird.
In einer alternativen Ausführungsform ist ein (1) Satz potenzialfreier Arbeitskontakte für die Kunden-Fernüberwachung bereitgestellt. Diese sind nicht Bestandteil des Geräts. Aufgrund von Größen- und Energieverbrauchs-Einschränkungen wird dies in am meisten zu bevorzugender Weise durch ein Hilfsgerät erreicht, das mit dem RJ-11-Anschluss auf dem Filterüberwacher verbunden ist.
Die Anzeige kann von der „Vorderseite" des Filters oder der „Rückseite" betrachtet werden. Dies wird durch einfaches Drehen der Anzeige um den „Basis-Krümmer" herum erreicht.
Der maximale Betriebsdruck des Filterüberwachers ist 17,2 bar (250 psig) mit einem Sicherheitsfaktor von 5:1. Die maximale Betriebs-Drucklufttemperatur ist 82°C (180°F). Die maximale Umgebungstemperatur ist 54°C (130°F), und die minimale Umgebungstemperatur ist –12°C (10°F).
III. Leistungsziele
Vorzugsweise weist die Batterie eine Lebenserwartung von 15 Monaten Betrieb der LCD Anzeige allein und danach zusätzlichen 7 Tagen Betrieb der LED-Beleuchtung auf. Die programmierten Vorgaben und kumulativen Informationen bleiben bei erschöpfter Batterie und während des Batteriewechsels erhalten.
Zu Berechnungs- und Datenspeicherungszwecken wird die Ermittlung des mittleren Differenzdrucks erreicht, indem der Differenzdruck alle zwei (2) Sekunden über einen Zeitraum von sechzehn (16) Sekunden in den Speicher aufgezeichnet wird. Diese Daten werden dann zu einem einzelnen Messwert gemittelt und als „Einzeldatenpunkt" (SDP) bezeichnet. Jede Stunde Betrieb generiert somit 225 SDPs. Der Anzeige-Messwert wird alle acht (8) SDPs (2 Minuten und 8 Sekunden) aktualisiert.
Der Bediener „kennzeichnet" das System durch Implementieren eines Lernzeitraums für den Filterüberwacher. Nach Installieren eines neunen Filterelements weist der Benutzer den Filterüberwacher an, den Initialisierungszeitraum zu beginnen. Die ersten 16.384 SDPs (72 Stunden und 49 Minuten) des Betriebs werden ignoriert, um den Elementen das Laden und das Erreichen eines stabilen Zustands zu erlauben. Die folgenden 16.384 SDPs (72 Stunden und 49 Minuten) werden gemeinsam gemittelt, um den anfänglichen charakteristischen Druckabfall (ICPD) des Systems zu ermitteln. Die Differenzdruck-Berechnungen, die zum Ermitteln der optimalen Zeit für den Elementwechsel verwendet werden, benutzen dann diesen ICPD als Bezugspunkt.
Die Regeln, denen die Logik des vermeidbaren Energieverlustes unterliegt, sind wie folgt:

A. Das Element muss gewechselt werden, sobald die kumulativen vermeidbaren Energieverlust des Elements den werksseitig bestimmten Vorgabewert überschreiten.
B. Kumulative vermeidbare Energieverluste werden unter Verwendung des ICPD als Bezugspunkt berechnet, d.h. der Druckabfalls, der über den ICPD hinausgeht, wird zum Berechnen kumulativer vermeidbarer Energieverluste verwendet, nicht der Absolutwert des Druckabfalls.
C. Nach jedem Zeitraum von 2 Minuten und 8 Sekunden werden die (8) SDPs gemeinsam gemittelt. Der ICPD wird von diesem Mittelwert subtrahiert, um den tatsächlichen Druckabfall zu erhalten, der für die Energieverlust-Berechnung verwendet wird. Dieser inkrementale Energieverlust wird berechnet und zur kumulativen Summe vorheriger Energieverluste addiert.
D. Die kumulative Summe wird mit dem werksseitig bestimmten Wert vergleichen. Ist die Summe kleiner als der werksseitige Vorgabewert, setzt der Filterüberwacher den Zyklus der Berechnungen fort. Sobald die Summe den Vorgabewert überschreitet, wird die Alarm-LED aktiviert, um anzuzeigen, dass das Element gewechselt werden muss.
E. Nach jeweils 675 Kostenberechnungen (d.h. 24 Stunden) berechnet der Filterüberwacher die Anzahl von Tagen, bis das Element gewechselt werden muss. Die wird durch Berechnen der Zuwachsrate in der kumulativen Summe und Aufteilen derselben auf die Differenz zwischen dem Vorgabewert und der aktuellen kumulativen Summe erreicht. Vorzugsweise wird dies nicht angezeigt, bis die voraussichtliche Zeit bis zum Wechsel sechzig (60) Tage erreicht.
F. Wenn die Einheit alarmiert, um den Elementwechsel anzuzeigen, wird das zutreffende Symbol angezeigt, das den Benutzer darüber informiert, welcher Alarmparameter überschritten wurde.
G. Die Einheit zeigt außerdem jedwede Geräte-Fehlfunktionen und niedrige Batteriespannungen an.

Die Flüssigkristallanzeige (Liquid Crystal Display, LCD) zeigt automatisch zyklisch die folgenden Messwerte mit einer Rate von sechs (6) Sekunden an:

• Aktueller Differenzdruck
• Mittlerer Differenzdruck
• Verbleibende Tage bis zum Elementwechsel (geschätzt)

IV. Physikalische Beschreibung
Der Filterüberwacher besteht aus einem Gehäuse aus (schlagfestem und chemikalien-beständigem) ABS-Kunststoff von näherungsweise vier (4) Zoll (etwa 10 cm) Breite man zwei (2) Zoll (etwa 5 cm) Höhe mal drei (3) Zoll (etwa 7,5 cm) Tiefe. Die Vorderseite der Einheit enthält die Flüssigkristallanzeige, die rote LED-Alarmleuchte und die Tasten, die zum Einrichten der Einheit verwendet werden.
Die Fläche der Flüssigkristallanzeige ist zwei (2) Zoll (etwa 5 cm) breit und ein und ein achtel (1-1/8) Zoll (etwa 3 cm) hoch. Der Anzeigemodus ist ein positiv reflektives Bild. Die Anzeige besteht aus einem vierstelligen (4-stelligen) siebensegmentigen (7-segmentigen) numerischen Abschnitt und mehreren Symbolen, die zum Programmieren und als Benutzerschnittstelle dienen.
Die rote LED befindet sich auf der Vorderseite der Einheit, unter allen Winkeln so sichtbar wie möglich, doch durch das Kunststoffgehäuse leicht geschützt (oder in diesem vertieft).
An der Vorderseite des Gehäuses gibt es vier (4) Tasten: eine (1) für die Bewegung in Richtung nach links, eine (1) für die Bewegung in Richtung nach rechts, eine (1) zum Aufwärtsblättern durch Zahlenbereiche und eine (1) zum Eingeben von Werten. Sobald ein Wert oder Parameter (mithilfe der Bewegungs- und Blättertasten) ordnungsgemäß angezeigt wird, gibt die Eingabetaste den Wert oder Parameter in das Programm ein.
Wegen der Abstandsanforderungen bei Montage mehrerer Filter in Reihe bleibt die linke und rechte Seite des Filterüberwachers frei.
Die Oberseite des Filterüberwachers enthält den RJ-11-(Telefonstecker-)-Anschluss, der zur Kommunikation dient, und er ist mit einer Staubabdeckung versehen.
Die Ober- oder Rückseite des Filterüberwachers stellt den Zugang zum Batteriefach bereit.
Beschreibung des Betriebs

A. Die Batterie wird in das Fach eingesetzt, und der Deckel wird geschlossen. Die Anzeige ist jetzt funktionsbereit. Alle Segmente blinken, um einen Anzeigetest bereitzustellen, und zeigen an, dass der Bediener in den Programmiermodus übergehen muss.
B. Der Bediener drückt die Eingabetaste und hält Sie drei (3) Sekunden lang gedrückt. Dies versetzt den Filterüberwacher in einen Programmiermodus. Das Programmier-Symbol wird angezeigt.
C. Der erste Programmparameter ist die maximale Zeit bis zum Filterwechsel in Monaten. Der zulässige Bereich ist 1–15 Monate. Das Zeitvorgabe-Symbol wird angezeigt und blinkt. Die numerische Anzeige zeigt 01 an, wobei der Einer-Platzhalter blinkt. Mithilfe der Aufwärtsblättertaste kann der Benutzer dann die Zahlen von 01 bis 15 fortschalten. Sobald der Wert angezeigt wird, ist Eingabe zu drücken.
D. Der nächste zu programmierende Parameter ist der maximal zulässige Druckabfall. Nach Auswählen den Zeitparameters oben unter C) wird das „max. Delta P"-Symbol angezeigt und blinkt. Jetzt wird die Maßeinheit ausgewählt. Das „psig"-Symbol wird angezeigt und blinkt. Mithilfe der Aufwärtsblättertaste wählt der Benutzer zwischen dem „psig"-Symbol, dem „barg"-Symbol und dem „kg/cm²"-Symbol. Zum Bestätigen der Auswahl wird Eingabe gedrückt.
E. Nun blinkt die numerische Anzeige. Der numerische Bereich ist von der gewählten Maßeinheit abhängig: psig: 00.0 bis 15.0 barg: 0.00 bis 1.00 kg/cm²: 0.00 bis 1.00 Mithilfe der Aufwärtsblättertaste schaltet der Benutzer die Anzeige durch den sachgemäßen Bereich fort. Sobald der Wert angezeigt wird, ist Eingabe zu drücken.
F. Der letzte einzugebende Parameter ist der Elementtyp. Das Element-Symbol wird angezeigt und blinkt. Das Elementtyp-Auswahlmenü wird angezeigt. Zur Maximierung der Benutzerfreundlichkeit kann dieses Menü für einen bestimmten Benutzer angepasst werden. Mithilfe der Aufwärtsblättertaste schaltet der Benutzer die Anzeige durch die Auswahlmöglichkeiten fort. Sobald der korrekte Elementtyp angezeigt wird, ist Eingabe zu drücken.
G. Die Einrichtung ist jetzt fertig gestellt. Das Programmier-Symbol wird nicht mehr angezeigt. Jetzt muss der anfängliche charakteristische Druckabfall festgelegt werden.
H. Das Betriebsstart-Symbol wird angezeigt und blinkt, desgleichen das Initialisierungs-Symbol. Falls der Initialisierungszeitraum nicht erforderlich ist (siehe oben unter „Leistungsziele"), drückt der Benutzer die Aufwärtsblättertaste, um das ICPD-Symbol auszuschalten. Um den Initialisierungszeitraum zu beginnen, ist Eingabe zu drücken. Das Start-Symbol wird nicht mehr angezeigt, und das ICPD-Symbol wird angezeigt und blinkt nicht. Das LCD zeigt den aktuellen Druckabfall (mit Symbol für den aktuellen Druckabfall und Maßeinheiten-Symbol) an und verbleibt in diesem Modus, bis dieser Abschnitt des Programms fertig gestellt ist. Entscheidet der Benutzer, den Filterüberwacher nicht zu initialisieren, startet die Einheit unter Verwendung des vorherigen ICPD-Werts neu.
I. Mit Fertigstellung des ICPD wird das ICPD-Symbol nicht mehr angezeigt. Das „Intelligent"-Symbol wird angezeigt und blinkt. Die LCD geht dann die Messwerte zyklisch durch und beginnt die Berechnungen (siehe oben unter „Leistungsziele").
J. Der Benutzer kann alle Vorgaben überprüfen, indem er in den Programmiermodus übergeht und die Eingabetaste verwendet, um zyklisch die Werte durchzugehen. Einen Zurücksetzmodus gibt es nicht, jedes Mal, wenn in den Programmiermodus übergegangen wird, wird der vorherige Satz von Werten angezeigt.

Obiges beschreibt eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Wir haben uns zahlreicher anderer Ausführungsformen und Modifikationen vergegenwärtigt und diese vorhergesehen, die anderen Fachleuten sicherlich in den Sinn kommen, sobald sie von unserer Erfindung Kenntnis erhalten. Beispielsweise kann bei sachgemäßer Modifikation des Programmierschemas und der Parameter der beschriebene Filterüberwacher mit Filtern für jedwedes Fluid verwendet werden, sei es Gas oder Flüssigkeit, beispielsweise mit Wasserfiltern, um Filterleistung zu überwachen und ein Signal bereitzustellen, das die Notwendigkeit einer Filterelement-Erneuerung basierend auf drei definierten begrenzenden Bedingungen der Differenzdruckkosten, des maximalen Filterverwendungszeitraums und des maximalen Differenzdrucks anzeigt.

Claims

Verfahren zum Ermitteln des Betriebszustands eines Filtergeräts (12) für eine Druckluftanlage, in der das Filtergerät (12) im Verlauf eines Druckluftstroms platziert ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: i. Ermitteln (100) eines anfänglichen charakteristischen Druckabfalls über dem Filtergerät (12); ii. Ermitteln (122) eines mittleren Differenzdrucks über dem Filtergerät (12) während des Betriebs der Druckluftanlage während einer vorgegebenen Zeitdauer; iii. Berechnen (124) eines tatsächlichen Druckabfalls über dem Filtergerät (12) durch Subtrahieren des anfänglichen charakteristischen Druckabfalls vom mittleren Differenzdruck; iv. kontinuierliches Wiederholen von Schritt iii. und Summieren (128) der Werte des tatsächlichen Druckabfalls, um einen kumulativen vermeidbaren Energieverlust zu berechnen; und v. Vergleichen (106) des kumulativen vermeidbaren Energieverlustes mit einem vorgegebenen Wert.
Verfahren wie in Anspruch 1 dargelegt, das ferner den Schritt (112) des Bereitstellens einer Anzeige einer Notwendigkeit bereitstellt, das Filtergerät (12) auszutauschen, wenn der kumulative vermeidbare Energieverlust den vorgegebenen Wert überschreitet.
Verfahren wie in Anspruch 1 oder Anspruch 2 dargelegt, das ferner den Schritt (116) des Abschätzens einer Anzahl von Tagen bis zum Filtergerät-Austausch durch Berechnen einer Zuwachsrate im kumulativen vermeidbaren Energieverlust zu einer vorgegeben Zeitdauer und Aufteilen der Zuwachsrate im kumulativen vermeidbaren Energieverlust auf die Differenz zwischen dem anfänglichen charakteristischen Druckabfall und einer aktuellen kumulativen Summe zur vorgegebenen Zeitdauer umfasst.