1.本发明涉及一种用于确定以往返操作驱动的电机驱动隔膜泵的隔膜或驱动活塞的位置的方法，特别是检测这种隔膜泵的隔膜运动过程中上、下反转点的方法。
背景技术：
2.在现有技术中用于输送液体或气体的隔膜泵通常是已知的。
3.在现有技术中可获得各种设计的隔膜泵。所有隔膜泵设计基本上都涉及用于输送液体或气体的机器，其对输送材料中的长期应力和污染特别不敏感。隔膜泵的工作原理是已知活塞泵的改进，但待输送的介质通过隔膜与驱动器分开。这种泵的优点是，通过分离隔膜保护驱动器免受来自诸如污泥或杂质的输送介质的有害影响。特别地，这意味着隔膜泵在持续应力中低磨损并且不敏感，这使得这种机器非常适合具有长的操作时间和待机时间的输送任务，例如工业或机动车辆环境中发生的任务。
4.传统的隔膜泵有由隔膜封闭并通过阀门保障入口侧和出口侧的输送腔室。当隔膜被按压或拉动时，所述输送腔室容积发生变化，由此根据阀门设计发生抽吸或压缩过程并因此发生流体的输送。隔膜以液压、气动、机械或电磁方式执行偏离。
5.本发明涉及一种电机驱动、即由电机机械驱动的隔膜泵。这种电机驱动的隔膜泵在大多数情况下由电机通过连杆、即驱动活塞和偏心轮驱动。
6.相对于挺杆或连杆沿偏心驱动装置的运动，一般类型的隔膜泵沿偏心轮的一个旋转方向具有高扭矩波动。从出版物de 102016125578 a中已知一种由电机通过偏心装置进行操作的隔膜泵，所述隔膜泵使用往复偏心驱动的特殊驱动概念。
7.在这种情况下，驱动偏心装置的电机被控制处于周期性的往复运动中，该往复运动在小于使该偏心装置完整旋转一圈的特定旋转角度范围内进行。优选地，该旋转角度范围小于200
°
从而避免完整旋转，由此特别地还避免在所需扭矩方面较高或不利的操作位置，并且该旋转角度范围也可以设计成更小的范围。
8.然而，为了对阀门矩阵进行有针对性和有效的控制，必须能够确定往复操作中的精确的反转点。
9.因此，为了调整阀门，必须检测隔膜从输送量增加的吸入阶段到输送量减少的加压阶段的反转点，因为过早或过迟的阀门致动会导致低效操作。此外，对于基本的泵控制，需要检测隔膜层的位置，特别是隔膜的相应的上死点和下死点的时间。
技术实现要素：
10.因此，本发明的目的是提出一种装置和方法，其允许以简单且低成本的方式可靠地检测往复操作中的电机驱动隔膜泵的隔膜的位置。
11.所述目的通过根据权利要求1的特征组合来实现。
12.根据本发明，提供一种用于确定电机驱动隔膜泵的隔膜或驱动活塞的位置的位置检测装置，特别是检测在往复操作中通过偏心装置以电机操作的隔膜泵的隔膜运动过程中
的上、下反转点，其中由驱动连杆致动的隔膜以在最小容积和最大容积之间容积可变的方式关闭在入口侧和出口侧设有阀门装置的输送腔室，由于偏心装置的作用将具有转子的电机的往复运动转换为所述驱动连杆的致动运动，其中所述位置检测装置具有用于检测转子轴平均值位置的检测装置和从所述平均值位置至少确定所述隔膜的上反转点的位置的评估装置。
13.电机轴在电机启动后首先执行旋转运动，然后转换为往复运动，然后所述往复运动优选地仅通过往复电机轴控制。
14.在本发明的范围内，上、下反转点应理解为隔膜的这些位置：在所述位置所述隔膜的相应的运动方向在其上下移动时沿相反方向改变，因此在这些点处的输送量交替地再次缩小或增大。
15.在本发明的一个特别有利的实施例中规定，所述检测装置设计成在所述隔膜的完全上下运动期间，一旦电机轴已经从旋转运动转换成往复运动，就特别地检测所述电机轴的平均值位置。
16.此外有利地规定，设置测量装置以检测电机的转子的位置，其中所述转子位置有利地通过角度钟(winkeluhr)来检测。
17.本发明的另一方面涉及一种设计具有如上所述的位置检测装置的隔膜泵。
18.优选地，隔膜泵具有电机控制装置和阀门控制装置，所述电机控制装置设计成用于将转子轴设置在150
°
和200
°
之间的确定的角度范围内进行往复运动，并且所述阀门控制装置用于根据通过位置检测装置所确定的隔膜位置来控制阀门。
19.本发明的另一个发明方面涉及一种用于确定在往复操作中电机驱动隔膜泵的隔膜或驱动活塞的位置的方法，特别是检测由偏心装置以电机操作的隔膜泵的隔膜在运动过程中的上、下反转点，其中由驱动连杆致动的隔膜以在最小容积和最大容积之间的容积可变的方式关闭在入口侧和出口侧设有阀门装置的输送腔室，由于偏心装置的作用将具有转子的电机的往复运动转换为驱动连杆的致动运动，其中所述方法步骤规定，隔膜的位置通过角度钟至少从电机轴的平均值位置的检测中确定。
20.有利地规定，所述方法通过如上所述的位置检测装置来执行。
附图说明
21.本发明的其它有利改进方案在从属权利要求中表征或在下面连同参考附图的本发明的优选实施例的描述一起更详细地示出。
22.其中示出：
23.图1显示示例性的轴的位置随时间绘制的图表，以及
24.图2显示确定本发明极值点的步骤的流程图。
具体实施方式
25.下面根据参考图1和图2的示例性实施例更详细地描述本发明。
26.在图1中存在示例性图表，其显示轴的角位置，从在转速操作中的电机启动开始，过渡到往复操作，由此首先发生对齐，然后发生对齐的稳定往复操作。还显示了可以导出隔膜的上反转点的平均值。然后下反转点在两个连续的上反转点之间中心循环地产生。
27.图2示出了并行运行的两个过程的流程图。一个过程涉及使用角度钟检测转子位置。并行地控制电机，使得所述电机首先顺时针旋转(cw)，然后再次逆时针旋转(ccw)，重复所述过程，直到顺时针方向的位置(pos_cw)和逆时针方向的位置(pos_ccw)的差值小于设定的目标值(x)，以确定已达到稳定位置。由此确定隔膜的上极值点(ot)的位置。
28.极值点通过取两个反转点之间的平均值来确定。所以基本上从转子位置获取最大值和最小值，并由此形成平均值。
29.本发明的实施不限于上述优选实施例。相反，即使在根本不同设计的情况下，也可以想到使用所示解决方案的多种变型。
技术特征：
1.一种用于确定电机驱动隔膜泵的隔膜或驱动活塞的位置的位置检测装置，特别是检测通过偏心装置以电机操作的隔膜泵的隔膜的运动过程中的上反转点和下反转点，其中由驱动连杆致动的隔膜以在最小容积和最大容积之间容积可变的方式关闭在入口侧和出口侧设有阀门装置的输送腔室，由于所述偏心装置的作用将具有安装在轴上的转子的电机的往复运动转换为所述驱动连杆的致动运动，其中所述位置检测装置具有用于检测转子轴的平均值位置的检测装置以及用于从所述平均值位置确定至少所述隔膜的上反转点的位置的评估装置。2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述检测装置设计成在所述隔膜的完全上下运动期间，一旦电机轴已经从旋转运动转变为往复运动，就特别检测所述电机轴的平均值位置。3.根据权利要求3所述的位置检测装置，其特征在于，设置用于检测转子位置的角度钟。4.一种隔膜泵，其构造成具有根据前述权利要求1至3中任一项所述的位置检测装置。5.根据权利要求4所述的隔膜泵，其特征在于，所述隔膜泵具有电机控制装置以及阀门控制装置，所述电机控制装置设计成用于将所述转子轴设置在150
°
和200
°
之间的确定的角度范围内进行往复运动，并且所述阀门控制装置用于根据通过所述位置检测装置所确定的隔膜位置来控制阀门。6.一种用于确定电机驱动隔膜泵的隔膜或驱动活塞的位置的方法，特别是检测由偏心装置以电机操作的隔膜泵的隔膜在运动过程中的上和/或下反转点，其中由驱动连杆致动的隔膜在最小容积和最大容积之间容积可变地关闭在入口侧和出口侧设有阀门装置的输送腔室，通过所述偏心装置的作用将具有安装在轴上的转子的电机的往复运动转换为所述驱动连杆的致动运动，其中所述隔膜的位置通过角度钟至少从所述电机轴的平均值位置的检测中确定。7.根据权利要求7所述的方法，其通过根据前述权利要求1至3中任一项所述的位置检测装置执行。
技术总结
本发明涉及一种用于确定电机驱动隔膜泵的隔膜或驱动活塞的位置的位置检测装置，特别是检测经由偏心装置以电机操作的隔膜泵的隔膜的运动过程中的上、下反转点，其中由驱动连杆致动的隔膜以在最小容积和最大容积之间容积可变的方式关闭在入口侧和出口侧设有阀门装置的输送腔室，由于偏心装置的作用将具有安装在轴上的转子的电机的往复运动转换为所述驱动连杆的致动运动，其中所述位置检测装置具有用于检测转子轴平均值位置的检测装置以及用于所述平均值位置确定至少所述隔膜的上反转点的位置的评估装置。转点的位置的评估装置。转点的位置的评估装置。
技术研发人员：M
受保护的技术使用者：依必安-派特圣乔根有限责任两合公司
技术研发日：2020.05.15
技术公布日：2021/10/18
再多了解一些
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