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EP3543537B2 - Pump unit and method for monitoring the liquid situation in a seal assembly in a pump unit - Google Patents
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EP3543537B2 - Pump unit and method for monitoring the liquid situation in a seal assembly in a pump unit - Google Patents

Pump unit and method for monitoring the liquid situation in a seal assembly in a pump unit

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Publication number
EP3543537B2
EP3543537B2 EP18163562.4A EP18163562A EP3543537B2 EP 3543537 B2 EP3543537 B2 EP 3543537B2 EP 18163562 A EP18163562 A EP 18163562A EP 3543537 B2 EP3543537 B2 EP 3543537B2
Authority
EP
European Patent Office
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sensor
pump assembly
concentration
temperature
reading
Prior art date
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Active
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EP18163562.4A
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German (de)
French (fr)
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EP3543537A1 (en
EP3543537B1 (en
Inventor
Gert Friis Eriksen
Jens Kjær Milthers
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Grundfos Holdings AS
Original Assignee
Grundfos Holdings AS
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Publication date
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Publication of EP3543537B2 publication Critical patent/EP3543537B2/en
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    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/12—Shaft sealings using sealing-rings
    • F04D29/126—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps

Definitions

  • the invention relates to a pump unit and a method for monitoring or detecting a change in concentration in a liquid reservoir in a sealing arrangement in a pump unit.
  • a seal flushing system is known, according to which a seal is flushed to prevent the penetration of substances into the seal and to ensure adequate lubrication of the seal.
  • a concentration sensor is arranged in the seal flushing system.
  • this system requires a system for circulating the fluid for flushing the seal.
  • a pump unit with an electric drive motor and at least one impeller connected to the drive motor via a shaft is known, wherein the shaft extends between the drive motor and the impeller through at least one sealing arrangement with a liquid reservoir.
  • the pump unit comprises an electric drive motor and at least one impeller connected to the drive motor via a shaft.
  • the shaft extends between the drive motor and the impeller through at least one sealing arrangement.
  • This sealing arrangement has a liquid reservoir.
  • the sealing arrangement has at least two seals, between which the liquid reservoir is designed in the form of a liquid-filled chamber.
  • the liquid reservoir serves to detect leaks and prevent water from directly penetrating the dry motor compartment.
  • the liquid in the chamber can serve for cooling.
  • the electric drive motor is preferably designed to run dry. This means that the sealing arrangement is located between the liquid-filled pump chamber in which the impeller rotates and the dry electric drive motor.
  • the pump chamber can be filled with water, in particular, if the pump unit is designed to pump water, for example fresh water or wastewater.
  • At least one concentration sensor for detecting a change in concentration in the liquid reservoir is formed on the liquid reservoir.
  • the concentration sensor can, for example, be designed to detect the concentration of a second liquid in a first liquid in the liquid reservoir, in particular the concentration of water in glycol or vice versa.
  • other liquid mixtures can also be used, in particular mixtures of more than two liquids.
  • an oil-glycol mixture may optionally contain further additives.
  • the concentration sensor is designed to detect changes in an initially set concentration of the various liquids in the liquid reservoir.
  • the concentration sensor can be designed such that it is immersed in the liquid or detects the concentration non-contactingly from the outside, e.g., through a partition wall.
  • At least one second sensor for detecting at least one further parameter of the liquid reservoir is also arranged on or in the liquid reservoir. Both the concentration sensor and the at least one second sensor are connected to an evaluation device such that the evaluation device can receive and further process the measured values recorded by the sensors.
  • the evaluation device can be integrated into an electronic control or regulating device arranged directly on the pump unit, in particular a control device for controlling or regulating the drive motor.
  • the evaluation device can be arranged, for example, in an electronics housing of the pump unit.
  • the evaluation device or parts of the evaluation device could also be integrated directly into the sensor or a sensor housing of the first and/or second sensor. It is also conceivable to distribute the functionality of the evaluation device across multiple electronic units or processors in different components.
  • the evaluation device is designed such that it evaluates at least one measured value from the concentration sensor, taking into account at least one measured value detected by the at least one second sensor.
  • the parameter detected by the second sensor can be a parameter that characterizes a specific operating state or characterizes changes in the operating states and/or ambient conditions. This makes it possible to compensate or correct the changes in the measured value of the concentration sensor based on the measured values of the at least one second sensor, thus enabling a more precise concentration measurement.
  • multiple second sensors can also be provided, or a second sensor that detects more than one parameter simultaneously.
  • the second sensor can detect the temperature and/or pressure, or alternatively or additionally, vibrations and/or structure-borne sound.
  • the at least one second sensor is a temperature sensor or a sensor that detects at least one temperature-dependent parameter.
  • a temperature-dependent parameter can be any parameter that is dependent on the temperature, in particular, is proportional to the temperature. Such a temperature-dependent parameter thus enables indirect temperature detection.
  • the evaluation device is designed to evaluate at least one measured value from the concentration sensor, taking into account at least one temperature measurement or temperature-dependent parameter detected by the at least one second sensor.
  • the evaluation device is designed to correct or compensate for the measured value from the concentration sensor based on the temperature measurement or temperature-dependent parameter detected by the at least one second sensor. 10 In this way, the temperature influence on the concentration measurement can be eliminated. This correction can be based directly on a detected temperature measurement or on a temperature-dependent parameter, for example, a vibration signal. This results in direct or indirect temperature-dependent compensation.
  • the concentration sensor is designed as an optical sensor.
  • a first possible consideration of different operating states when detecting concentration changes by the concentration sensor can be achieved by designing the evaluation device such that it only evaluates a measured value from the concentration sensor if the measured value detected by the at least one second sensor, i.e., a temperature measured value detected by the second sensor, is below a predetermined maximum limit, preferably a predetermined maximum temperature limit. This means, for example, that the concentration measurement can be suspended above a certain operating temperature at which reliable measurement results can no longer be expected.
  • the evaluation device is designed such that it outputs an alarm signal based on a measured value detected by the concentration sensor when this at least one measured value or a characteristic value derived from the measured value reaches a predetermined concentration limit.
  • the evaluation device it is possible for the evaluation device to output a switching or control signal, which can be detected by a control device and used to shut down the pump unit based on this signal in order to prevent further defects. Based on the alarm signal, it can be determined that the seals in the sealing arrangement need to be replaced.
  • the evaluation device is designed such that it forms at least one measured value from the measured value of the concentration sensor and one measured value detected by the at least one second sensor, i.e., a characteristic value derived from a temperature measured value.
  • a characteristic value can be a concentration measured value corrected for the temperature influence, i.e., a concentration measured value that has been corrected such that a temperature-dependent influence on the measurement result has been eliminated or reduced. Based on such a characteristic value, a decision can then be made regarding the condition of the liquid reservoir.
  • the characteristic value can be compared with a predetermined limit value for the concentration, and if this limit value is exceeded or undershot, an error signal can be output, signaling maintenance or repair of the seals.
  • the evaluation device can be designed such that the measured values of the concentration sensor are recorded at different times and an average of the recorded measured values is calculated as a characteristic value.
  • an average value By calculating the average value, short-term fluctuations, which may be due, for example, to changes in the operating state of the pump unit, can be minimized, and only long-term influences can be taken into account in order to determine changes in the fluid supply that may necessitate maintenance or repairs to the seals.
  • the evaluation device can be designed such that measured values, i.e. concentration measured values, which are recorded at a lower temperature are given a higher weighting when calculating the average value than measured values which are recorded at a higher temperature.
  • measured values i.e. concentration measured values
  • concentration measured values which are recorded at a lower temperature are given a higher weighting when calculating the average value than measured values which are recorded at a higher temperature.
  • This is done, for example, according to a linear function or an inverse sigmoid function.
  • other mathematical functions can also be used to achieve this.
  • monotonically decreasing functions can be used in certain temperature intervals, such as the previously mentioned linear functions and inverse sigmoid function.
  • monotonically increasing functions in certain temperature ranges, in particular at very low temperatures which are close to the freezing point.
  • a monotonically decreasing function can preferably be used in a higher temperature range and a monotonically increasing function in a lower temperature range.
  • the invention further relates to a method for detecting a concentration change in a liquid reservoir in a sealing arrangement in a pump unit, in which at least one measured value from a concentration sensor arranged on the liquid reservoir is evaluated as a function of the temperature or a temperature-dependent parameter of the liquid reservoir.
  • a temperature influence on the measurement result of a concentration sensor can be compensated.
  • the sealing arrangement 20 also has two seals 26 and 28, which are designed as shaft seals and through which the shaft 14 is passed in a sealing manner.
  • the seal 26 forms a first seal, which faces the pump housing 4, while the seal 28 forms a second seal, which faces the drive motor 2.
  • the liquid reservoir 22 is located between the first seal 26 and the second seal 28. If the first seal 26 should fail, liquid from the pump housing 4 will penetrate into the interior of the liquid reservoir 22, which can be detected. As expected, the first seal 26 will wear out sooner than the second seal 28, whereby the seal wear can be detected before liquid from the liquid reservoir 22 penetrates into the interior of the drive motor 2.
  • the structure of the liquid reservoir 22 will be described in more detail below with reference to Fig. 3 described.
  • the liquid reservoir 22 can preferably be filled with a liquid mixture containing oil or glycol, in particular with a glycol-water mixture filled. In addition to glycol and water, the mixture can contain other additives.
  • a concentration sensor 30 which is inserted into the seal housing 24 of the seal arrangement 20.
  • the concentration sensor 30 extends into the interior of the chamber in which the liquid reservoir 22 is located.
  • a second sensor 32 is arranged on the seal housing 24, which in this case is designed as a temperature sensor.
  • the second sensor 32 can, however, also be designed as a combined sensor, which detects several parameters, for example temperature and pressure and/or vibrations.
  • a vibration sensor 33 can be integrated into the second sensor as a third sensor.
  • the vibration sensor 33 serves to detect whether the pump unit is in operation or not.
  • Both the concentration sensor 30 and the second sensor 32 are connected to an evaluation device 34.
  • the output signals of the vibration sensor 33 are also evaluated by the evaluation device 34 in order to, for example, suspend the evaluation of the other sensor in the event of excessive vibrations.
  • the evaluation device 34 can be part of a control or regulation electronics 36 inside the electronics housing 10 (see Fig. 2 ), which controls the drive motor 2.
  • the concentration sensor 30 is designed as an ultrasonic sensor, as can be seen from Fig. 4
  • the concentration sensor 30 has a transmitting/receiving unit 38, which transmits an ultrasonic signal into the interior of the liquid reservoir 22 toward an opposite wall 40. The signal is reflected at the wall 40 and sent back to the transmitting/receiving unit 38, where the signal is received again.
  • the transmitting/receiving unit 38 is connected to the evaluation device 34, which can detect the signal propagation time of the ultrasonic signal between the transmitting/receiving unit 38 and the wall 40.
  • the speed of sound in the liquid reservoir 22 changes depending on the concentration, so that changes in the concentration can be detected by the evaluation unit 34 from the propagation time and thus the speed of the signal in the liquid reservoir 22.
  • the transmitting/receiving unit 38 can, for example, be designed as a piezo element.
  • Fig. 5 Signal curves for the signal velocity within the liquid reservoir 22 are shown for four different concentrations conc0, concl, conc2 and conc3.
  • Fig. 5 the velocity u is plotted against temperature T. It can be seen that the velocity differences between the individual concentrations decrease with increasing temperature T. This means that the measurement accuracy of the concentration decreases with increasing temperature. Above a temperature limit value Tg, an accurate measurement is no longer possible. Therefore, the invention provides that the evaluation device 34 preferably suspends the evaluation of the measurement result of the concentration sensor 30 when the temperature Tg is exceeded.
  • a wastewater pump is generally not operated continuously but in intervals. During operation, the temperature rises.
  • the concentration measurement or evaluation of the measured value of the concentration sensor 30 is then carried out by the evaluation device 34 only for measurements at temperatures below the temperature limit value Tg.
  • the concentration determination in the liquid reservoir 22 can be carried out by the evaluation device 34, for example, based on Fig. 6 described manner.
  • a current concentration C i is detected by the concentration sensor 30 and a current temperature T i is detected by the temperature sensor 32.
  • a check is made as to whether the current temperature value T is below a limit value T thres (corresponds to T g ). If this is the case (Y), in step S2, a corrected concentration value C out is determined as a function of the measured concentration values C i , the measured temperature values T i and the time t i .
  • the concentration C out can be determined as a weighted average value of a large number of concentrations C i measured over a longer period of time, in particular as a running average.
  • the weighting can be time- and/or temperature-dependent.
  • the weighting is preferably carried out in such a way that measurements at low temperatures are given a higher weighting than measurements at higher temperatures. This can be done according to a linear function or else an inverse sigmoid function or other suitable mathematical function.
  • step S3 If it is determined in step S1 that the temperature T i is above the set temperature limit value T thres (N), a check is carried out in step S3 as to whether the period t since the last determination of a concentration value C out is less than a predetermined interval t intervall . If this is the case (Y), C out is set to the last determined value in step A1. If it is determined in step S3 that the time interval t is equal to or greater than the predetermined interval t intervall (N), the concentration value C out is set to the last determined value in step A2 and at the same time a warning message is issued that no current measurement or concentration determination is possible.
  • the determination of the concentration C out could be based on the temperature T i and the measured
  • the concentration measurement value C i can also be determined in other ways, for example, using a neural network. Such a neural network could adapt to changes in ambient and operating conditions and, in a learning manner, adjust the correction of the concentration measurement value C i depending on the temperature.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat sowie ein Verfahren zum Überwachen bzw. Detektieren einer Konzentrationsänderung in einer Flüssigkeitsvorlage in einer Dichtungsanordnung in einem Pumpenaggregat.The invention relates to a pump unit and a method for monitoring or detecting a change in concentration in a liquid reservoir in a sealing arrangement in a pump unit.

Bei Kreiselpumpenaggregaten mit trockenlaufendem elektrischen Antriebsmotor ist es erforderlich, den Pumpenraum mit dem darin rotierenden Laufrad gegenüber dem Antriebsmotor abzudichten. Dazu ist die Antriebswelle durch eine Dichtungsanordnung hindurchgeführt. Dabei ist es bekannt, zwei voneinander beabstandete Dichtungen mit einer dazwischenliegenden Flüssigkeitsvorlage zu verwenden. Derartige Flüssigkeitsvorlagen können beispielsweise mit Öl oder einem Glykol-Wasser-Gemisch gefüllt sein. Versagt nun die erste, dem Pumpenraum zugewandte Dichtung, dringt das zu fördernde Medium, beispielsweise Wasser in die Flüssigkeitsvorlage ein. Es ist wünschenswert, dies frühzeitig erfassen zu können, um die Dichtung ersetzen zu können. Bei Ölvorlagen sind Sensoren bekannt, welche eindringendes Wasser erkennen können. Bei Verwendung eines Glykol-Wasser-Gemisches in der Flüssigkeitsvorlage ist es jedoch deutlich schwieriger, eindringendes Wasser detektieren zu können. Hierzu ist es erforderlich eine Änderung der Wasserkonzentration zu erfassen. Aufgrund der sich ändernden Betriebsbedingungen und Umgebungsbedingungen ist dies nicht immer ohne Weiteres möglich.In centrifugal pump units with a dry-running electric drive motor, it is necessary to seal the pump chamber with the impeller rotating therein from the drive motor. For this purpose, the drive shaft is passed through a sealing arrangement. It is known to use two spaced-apart seals with a liquid reservoir in between. Such liquid reservoirs can be filled with oil or a glycol-water mixture, for example. If the first seal, facing the pump chamber, fails, the medium to be pumped, for example water, penetrates the liquid reservoir. It is desirable to be able to detect this early on so that the seal can be replaced. For oil reservoirs, sensors are known that can detect water ingress. However, when a glycol-water mixture is used in the liquid reservoir, it is significantly more difficult to detect water ingress. This requires detecting a change in the water concentration. Due to changing operating and ambient conditions, this is not always possible.

Aus US 2014/0116513 A1 ist ein Dichtungs-Spülsystem bekannt, gemäß dem eine Dichtung gespült wird, um ein Eindringen von Stoffen in die Dichtung zu verhindern und eine ausreichende Schmierung der Dichtung sicherzustellen. In dem Dichtungs-Spülsystem ist ein Konzentrationssensor angeordnet. Dieses System erfordert jedoch ein System zum Umwälzen der Flüssigkeit zum Spülen der Dichtung.Out of US 2014/0116513 A1 A seal flushing system is known, according to which a seal is flushed to prevent the penetration of substances into the seal and to ensure adequate lubrication of the seal. A concentration sensor is arranged in the seal flushing system. However, this system requires a system for circulating the fluid for flushing the seal.

Aus der WO2017/221217 ist ein Pumpenaggregat mit einem elektrischen Antriebsmotor und zumindest einem über eine Welle mit dem Antriebsmotor verbundenen Laufrad bekannt, wobei die Welle sich zwischen Antriebsmotor und Laufrad durch zumindest eine Dichtungsanordnung mit Flüssigkeitsvorlage erstreckt.From the WO2017/221217 A pump unit with an electric drive motor and at least one impeller connected to the drive motor via a shaft is known, wherein the shaft extends between the drive motor and the impeller through at least one sealing arrangement with a liquid reservoir.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Pumpenaggregat sowie ein Verfahren zur Überwachung einer Flüssigkeitsvorlage in einer Dichtungsanordnung eines Pumpenaggregates bereitzustellen, welche es zuverlässig ermöglichen, eindringende Flüssigkeit in einer Flüssigkeitsvorlage zu erfassen.It is an object of the invention to provide an improved pump unit and a method for monitoring a liquid reservoir in a sealing arrangement of a pump unit, which reliably enable penetrating liquid in a liquid reservoir to be detected.

Diese Ausgabe wird gelöst durch ein Pumpenaggregat mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Verfahren zum Detektieren einer Konzentrationsänderung in einer Flüssigkeitsvorlage mit den in Anspruch 18 angegebenen Merkmalen. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.This problem is solved by a pump unit having the features specified in claim 1 and by a method for detecting a concentration change in a liquid reservoir having the features specified in claim 18. Preferred embodiments emerge from the associated subclaims, the following description, and the attached figures.

Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat weist einen elektrischen Antriebsmotor und zumindest ein über eine Welle mit dem Antriebsmotor verbundenes Laufrad auf. Dabei erstreckt sich die Welle zwischen dem Antriebsmotor und dem Laufrad durch zumindest eine Dichtungsanordnung hindurch. Diese Dichtungsanordnung weist eine Flüssigkeitsvorlage auf. Dazu weist die Dichtungsanordnung zumindest zwei Dichtungen auf, zwischen welchen die Flüssigkeitsvorlage in Form einer mit Flüssigkeit gefüllten Kammer ausgebildet ist. Die Flüssigkeitsvorlage dient der Erkennung von Leckagen und dem Verhindern des direkten Eindringens von Wasser in den trockenen Motorraum. Darüber hinaus kann die Flüssigkeit in der Kammer der Kühlung dienen. Der elektrische Antriebsmotor ist bei einer solchen Ausgestaltung vorzugsweise trockenlaufend ausgebildet. D.h. die Dichtungsanordnung befindet sich zwischen dem mit Flüssigkeit gefüllten Pumpenraum, in welchem das Laufrad rotiert, und dem im Trockenen gelegenen elektrischen Antriebsmotor. Der Pumpenraum kann insbesondere mit Wasser gefüllt sein, wenn das Pumpenaggregat zum Fördern von Wasser, beispielsweise Frischwasser oder Abwasser ausgebildet ist.The pump unit according to the invention comprises an electric drive motor and at least one impeller connected to the drive motor via a shaft. The shaft extends between the drive motor and the impeller through at least one sealing arrangement. This sealing arrangement has a liquid reservoir. For this purpose, the sealing arrangement has at least two seals, between which the liquid reservoir is designed in the form of a liquid-filled chamber. The liquid reservoir serves to detect leaks and prevent water from directly penetrating the dry motor compartment. Furthermore, the liquid in the chamber can serve for cooling. In such a configuration, the electric drive motor is preferably designed to run dry. This means that the sealing arrangement is located between the liquid-filled pump chamber in which the impeller rotates and the dry electric drive motor. The pump chamber can be filled with water, in particular, if the pump unit is designed to pump water, for example fresh water or wastewater.

Erfindungsgemäß ist an der Flüssigkeitsvorlage zumindest ein Konzentrationssensor zum Detektieren einer Konzentrationsänderung in der Flüssigkeitsvorlage ausgebildet. Der Konzentrationssensor kann beispielsweise dazu ausgebildet sein die Konzentration einer zweiten Flüssigkeit in einer ersten Flüssigkeit der Flüssigkeitsvorlage zu detektieren, insbesondere die Konzentration von Wasser in Glykol oder umgekehrt. Es können jedoch auch andere Flüssigkeitsmischungen Verwendung finden, insbesondere Mischungen von mehr als zwei Flüssigkeiten. So sind in einem Öl-Glykol-Gemisch gegebenenfalls weitere Additive enthalten. Der Konzentrationssensor ist dazu ausgebildet, Änderungen einer anfänglich eingestellten Konzentration der verschiedenen Flüssigkeiten in der Flüssigkeitsvorlage zu detektieren. Der Konzentrationssensor kann so ausgebildet sein, dass er in die Flüssigkeit eintaucht oder die Konzentration berührungslos von außen detektiert, z.B. durch eine Trennwand hindurch. Erfindungsgemäß ist an oder in der Flüssigkeitsvorlage darüber hinaus zumindest ein zweiter Sensor zum Detektieren zumindest eines weiteren Parameters der Flüssigkeitsvorlage angeordnet. Sowohl der Konzentrationssensor als auch der zumindest eine zweite Sensor sind mit einer Auswerteeinrichtung derart verbunden, dass die Auswerteeinrichtung die Messwerte, welche von den Sensoren erfasst werden, empfängt und weiterverarbeiten kann.According to the invention, at least one concentration sensor for detecting a change in concentration in the liquid reservoir is formed on the liquid reservoir. The concentration sensor can, for example, be designed to detect the concentration of a second liquid in a first liquid in the liquid reservoir, in particular the concentration of water in glycol or vice versa. However, other liquid mixtures can also be used, in particular mixtures of more than two liquids. For example, an oil-glycol mixture may optionally contain further additives. The concentration sensor is designed to detect changes in an initially set concentration of the various liquids in the liquid reservoir. The concentration sensor can be designed such that it is immersed in the liquid or detects the concentration non-contactingly from the outside, e.g., through a partition wall. According to the invention, at least one second sensor for detecting at least one further parameter of the liquid reservoir is also arranged on or in the liquid reservoir. Both the concentration sensor and the at least one second sensor are connected to an evaluation device such that the evaluation device can receive and further process the measured values recorded by the sensors.

Die Auswerteeinrichtung kann in eine direkt am Pumpenaggregat angeordnete elektronische Steuer- bzw. Regeleinrichtung, insbesondere eine Steuereinrichtung zur Steuerung bzw. Regelung des Antriebsmotors integriert sein. Dazu kann die Auswerteeinrichtung beispielsweise in einem Elektronikgehäuse des Pumpenaggregates angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich die Auswerteeinrichtung als ein separates Elektronikbauteil auszubilden oder aber weiter entfernt von der Sensoreinrichtung oder dem Pumpenaggregat anzuordnen, beispielsweise als cloud- oder netzwerkimplementierte Auswerteeinrichtung. Die Auswerteeinrichtung oder Teile der Auswerteeinrichtung könnten auch direkt in den Sensor bzw. ein Sensorgehäuse des ersten und/oder zweiten Sensors integriert sein. Auch ist es denkbar, die Funktionalität der Auswerteeinrichtung auf mehrere elektronische Einheiten bzw. Prozessoren in verschiedenen Komponenten zu verteilen.The evaluation device can be integrated into an electronic control or regulating device arranged directly on the pump unit, in particular a control device for controlling or regulating the drive motor. For this purpose, the evaluation device can be arranged, for example, in an electronics housing of the pump unit. However, it is also possible to design the evaluation device as a separate electronic component or to place it further away from the The evaluation device or parts of the evaluation device could also be integrated directly into the sensor or a sensor housing of the first and/or second sensor. It is also conceivable to distribute the functionality of the evaluation device across multiple electronic units or processors in different components.

Die Auswerteeinrichtung ist erfindungsgemäß so ausgestaltet, dass sie eine Auswertung zumindest eines Messwertes des Konzentrationssensors unter Berücksichtigung zumindest eines von dem zumindest einen zweiten Sensor erfassten Messwertes vornimmt. Dies hat den Vorteil, dass Änderungen des Betriebszustandes, welche einen Einfluss auf den Messwert des Konzentrationssensors haben und dessen Messergebnis verfälschen können, erfasst und berücksichtigt bzw. kompensiert werden können. So kann der Parameter, welcher von dem zweiten Sensor erfasst wird, ein Parameter sein, welcher einen bestimmten Betriebszustand kennzeichnet oder Veränderungen der Betriebszustände und/oder Umgebungsbedingungen kennzeichnet. Dies ermöglicht es, die Änderungen des Messwertes des Konzentrationssensors auf Grundlage der Messwerte des zumindest einen zweiten Sensors zu kompensieren bzw. zu korrigieren, sodass eine exaktere Konzentrationsmessung möglich wird. Es ist zu verstehen, dass auch mehrere zweite Sensoren vorgesehen sein können oder ein zweiter Sensor, welcher mehr als einen Parameter gleichzeitig erfasst. So kann der zweite Sensor beispielsweise die Temperatur und/oder den Druck oder auch alternativ oder zusätzlich Vibrationen und/oder Körperschall erfassen.According to the invention, the evaluation device is designed such that it evaluates at least one measured value from the concentration sensor, taking into account at least one measured value detected by the at least one second sensor. This has the advantage that changes in the operating state that influence the measured value of the concentration sensor and can falsify its measurement result can be detected and taken into account or compensated for. Thus, the parameter detected by the second sensor can be a parameter that characterizes a specific operating state or characterizes changes in the operating states and/or ambient conditions. This makes it possible to compensate or correct the changes in the measured value of the concentration sensor based on the measured values of the at least one second sensor, thus enabling a more precise concentration measurement. It is understood that multiple second sensors can also be provided, or a second sensor that detects more than one parameter simultaneously. For example, the second sensor can detect the temperature and/or pressure, or alternatively or additionally, vibrations and/or structure-borne sound.

Der zumindest eine zweite Sensor ist ein Temperatursensor oder ein Sensor, welcher zumindest einen temperaturabhängigen Parameter erfasst. Ein solcher temperaturabhängiger Parameter kann ein beliebiger Parameter sein, welcher von der Temperatur abhängig ist, insbesondere proportional zu der Temperatur ist. Ein solcher temperaturabhängiger Parameter ermöglicht somit eine indirekte Temperaturerfassung.The at least one second sensor is a temperature sensor or a sensor that detects at least one temperature-dependent parameter. Such a temperature-dependent parameter can be any parameter that is dependent on the temperature, in particular, is proportional to the temperature. Such a temperature-dependent parameter thus enables indirect temperature detection.

Die Auswerteeinrichtung ist so ausgestaltet, dass sie eine Auswertung zumindest eines Messwertes des Konzentrationssensors unter Berücksichtigung zumindest eines von dem zumindest einen zweiten Sensor erfassten Temperaturmesswertes oder temperaturabhängigen Parameters vornimmt. Insbesondere ist die Auswerteinrichtung, wie vorangehend schon beschrieben, so ausgebildet, dass sie den Messwert des Konzentrationssensors auf Grundlage des Tempera-turmesswertes oder temperaturabhängigen Parameters, welcher von dem zumindest zweiten Sensor erfasst wird, korrigiert bzw. kompensiert. 10 So kann der Temperatureinfluss auf die Konzentrationsmessung eliminiert werden. Dabei kann dieser Korrektur direkt ein erfasster Tempera-turmesswert oder aber ein Parameter, welcher temperaturabhängig ist, beispielsweise ein Vibrationssignal, zugrundegelegt werden. So erfolgt eine direkte oder eine indirekte temperaturabhängige Kompensation.The evaluation device is designed to evaluate at least one measured value from the concentration sensor, taking into account at least one temperature measurement or temperature-dependent parameter detected by the at least one second sensor. In particular, as already described above, the evaluation device is designed to correct or compensate for the measured value from the concentration sensor based on the temperature measurement or temperature-dependent parameter detected by the at least one second sensor. 10 In this way, the temperature influence on the concentration measurement can be eliminated. This correction can be based directly on a detected temperature measurement or on a temperature-dependent parameter, for example, a vibration signal. This results in direct or indirect temperature-dependent compensation.

Der Konzentrationssensor ist als optischer Sensor ausgebildet.The concentration sensor is designed as an optical sensor.

Eine erste mögliche Berücksichtigung verschiedener Betriebszustände bei der Erfassung von Konzentrationsänderungen durch den Konzentrationssensor kann in der Weise erfolgen, dass die Auswerteeinrichtung so ausgestaltet ist, dass sie eine Auswertung eines Messwertes des Konzentrationssensors nur vornimmt, wenn der von dem zumindest einen zweiten Sensor erfasste Messwert, das heißt ein von dem zweiten Sensor erfasster Temperaturmesswert unterhalb eines vorgegebenen maximalen Grenzwertes, vorzugsweise eines vorgegebenen maximalen Temperaturgrenzwertes liegt. D.h. beispielsweise kann die Konzentrationsmessung oberhalb einer bestimmten Betriebstemperatur, bei welcher keine zuverlässigen Messergebnisse mehr erwartet werden können, ausgesetzt werden.A first possible consideration of different operating states when detecting concentration changes by the concentration sensor can be achieved by designing the evaluation device such that it only evaluates a measured value from the concentration sensor if the measured value detected by the at least one second sensor, i.e., a temperature measured value detected by the second sensor, is below a predetermined maximum limit, preferably a predetermined maximum temperature limit. This means, for example, that the concentration measurement can be suspended above a certain operating temperature at which reliable measurement results can no longer be expected.

Alternativ oder zusätzlich kann die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie eine Auswertung eines Messwertes des Konzentrationssensors nur vornimmt, wenn der von dem zumindest einen zweiten Sensor erfasste Messwert, das heißt ein von dem zweiten Sensor erfasster Temperaturmesswert oberhalb eines vorgegebenen minimalen Grenzwertes, d. h. vorzugsweise oberhalb eines vorgegebenen minimalen Temperaturgrenzwertes liegt. So kann beispielsweise sichergestellt werden, dass die Konzentrationsmessung bei zu niedrigen Temperaturen, bei welchen kein fehlerfreies Messergebnis zu erwarten ist, vollständig ausgesetzt wird.Alternatively or additionally, the evaluation device can be configured such that it only evaluates a measured value from the concentration sensor if the measured value detected by the at least one second sensor, i.e., a temperature measured value detected by the second sensor, is above a predetermined minimum limit, i.e., preferably above a predetermined minimum temperature limit. This can ensure, for example, that the concentration measurement is completely suspended at temperatures that are too low, at which an error-free measurement result cannot be expected.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet, dass sie auf Grundlage eines von dem Konzentrationssensor erfassten Messwertes ein Alarmsignal ausgibt, wenn dieser zumindest eine Messwert oder ein von dem Messwert abgeleiteter Kennwert einen vorbestimmten Konzentrationsgrenzwert erreicht. Zusätzlich ist es möglich, dass die Auswerteeinrichtung ein Schalt- bzw. Steuersignal ausgibt, welches von einer Steuereinrichtung erfasst werden kann und dazu genutzt werden kann, basierend auf diesem Signal das Pumpenaggregat abzuschalten, um weitere Defekte zu verhindern. Auf Grundlage des Alarmsignals kann festgestellt werden, dass ein Austausch der Dichtungen in der Dichtungsanordnung erforderlich ist. Insbesondere kann die Auswerteeinrichtung so ausgebildet sein, dass sie z.B. auf Grundlage der Größe der Konzentrationsänderung und/oder der Geschwindigkeit der Konzentrationsänderung einen Bruch bzw. eine vollständige Zerstörung einer Wellendichtung detektieren kann und bei entsprechender Erfassung eines Bruches der Wellendichtung ein Alarmsignal ausgibt.According to one possible embodiment of the invention, the evaluation device is designed such that it outputs an alarm signal based on a measured value detected by the concentration sensor when this at least one measured value or a characteristic value derived from the measured value reaches a predetermined concentration limit. In addition, it is possible for the evaluation device to output a switching or control signal, which can be detected by a control device and used to shut down the pump unit based on this signal in order to prevent further defects. Based on the alarm signal, it can be determined that the seals in the sealing arrangement need to be replaced. In particular, the evaluation device can be designed such that it can detect a break or complete destruction of a shaft seal, for example based on the magnitude of the concentration change and/or the speed of the concentration change, and outputs an alarm signal upon corresponding detection of a break in the shaft seal.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet, dass sie zumindest einen von dem Messwert des Konzentrationssensors und einen von dem zumindest einen zweiten Sensor erfassten Messwert, das heißt ein von einem Temperaturmesswert abgeleiteten Kennwert bildet. Ein solcher Kennwert kann ein um den Temperatureinfluss korrigierter Konzentrationsmesswert sein, d. h. ein Konzentrationsmesswert, welcher so korrigiert wurde, dass ein temperaturabhängiger Einfluss auf das Messergebnis beseitigt bzw. verringert wurde. Auf Grundlage eines solchen Kennwertes kann dann über den Zustand der Flüssigkeitsvorlage entschieden werden, insbesondere kann der Kennwert mit einem vorgegebenen Grenzwert für die Konzentration verglichen werden und bei Über- bzw. Unterschreiten dieses Grenzwertes kann ein Fehlersignal ausgegeben werden, welches eine Wartung bzw. Reparatur der Dichtungen signalisiert.According to a further preferred embodiment, the evaluation device is designed such that it forms at least one measured value from the measured value of the concentration sensor and one measured value detected by the at least one second sensor, i.e., a characteristic value derived from a temperature measured value. Such a characteristic value can be a concentration measured value corrected for the temperature influence, i.e., a concentration measured value that has been corrected such that a temperature-dependent influence on the measurement result has been eliminated or reduced. Based on such a characteristic value, a decision can then be made regarding the condition of the liquid reservoir. In particular, the characteristic value can be compared with a predetermined limit value for the concentration, and if this limit value is exceeded or undershot, an error signal can be output, signaling maintenance or repair of the seals.

So kann vorzugsweise die Auswerteeinrichtung so ausgebildet sein, dass sie beispielsweise bei zu hoher und/oder zu niedriger Temperatur, welche von dem zweiten Sensor erfasst wird, eine Messwerterfassung bzw. Messwertauswertung für die Konzentration aussetzt. Dabei ist die Auswerteeinrichtung weiter bevorzugt so ausgebildet, dass sie bei einem Aussetzen einer Messwerterfassung oder Messwertauswertung den letzten vor dem Aussetzen erfassten Messwert einer weiteren Verarbeitung zugrunde legt. Das heißt, die Auswerteeinrichtung gibt in solch einem Fall beispielsweise den letzten zulässig erfassten Messwert als Konzentrationswert aus.Thus, the evaluation device can preferably be configured such that, for example, if the temperature detected by the second sensor is too high and/or too low, it suspends the measured value acquisition or measured value evaluation for the concentration. The evaluation device is further preferably configured such that, if the measured value acquisition or measured value evaluation is suspended, it uses the last measured value recorded before the suspension as the basis for further processing. This means that in such a case, the evaluation device outputs, for example, the last permissible measured value recorded as the concentration value.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Auswerteeinrichtung so ausgebildet sein, dass die Messwerte des Konzentrationssensors zu verschiedenen Zeitpunkten erfasst und einen Durchschnittswert der erfassten Messwerte als Kennwert bildet. Über die Durchschnittswertbildung können kurzfristige Schwankungen, welche beispielsweise auf Änderungen des Betriebszustandes des Pumpenaggregates zurückzuführen sind, minimiert werden und es können lediglich die langfristigen Einflüsse berücksichtigt werden, um auf Veränderungen der Flüssigkeitsvorlage, welche eine Wartung bzw. Reparaturen der Dichtungen erforderlich macht, zu schließen.According to a further preferred embodiment, the evaluation device can be designed such that the measured values of the concentration sensor are recorded at different times and an average of the recorded measured values is calculated as a characteristic value. By calculating the average value, short-term fluctuations, which may be due, for example, to changes in the operating state of the pump unit, can be minimized, and only long-term influences can be taken into account in order to determine changes in the fluid supply that may necessitate maintenance or repairs to the seals.

Besonders bevorzugt kann die Auswerteeinrichtung dabei so ausgebildet sein, dass sie einen laufenden Durchschnittswert oder einen Durchschnittswert über eine bestimmte Zeitspanne als Kennwert bildet. Dabei kann die bestimmte Zeitspanne beispielsweise eine vom aktuellen Zeitpunkt zurückliegende bestimmte Zeitspanne sein. So kann beispielsweise für eine bestimmte zurückliegende Zeitspanne ausgehend vom aktuellen Zeitpunkt ein laufender Durchschnittswert oder in regelmäßigen Abständen ein neuer Durchschnittswert als Kennwert gebildet werden. Es können so langfristige Veränderungen des Kennwertes erfasst werden, während kurzfristige Schwankungen aufgrund der Durchschnittswertbildung eliminiert werden.Particularly preferably, the evaluation device can be designed to form a running average value or an average value over a specific time period as a characteristic value. The specific time period can, for example, be a specific time period back from the current point in time. For example, a running average value can be formed for a specific past time period starting from the current point in time, or a new average value can be formed at regular intervals as a characteristic value. This allows long-term changes in the characteristic value to be recorded, while short-term fluctuations due to the averaging are eliminated.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Messwerte des Konzentrationssensors bei der Bildung des Durchschnittswertes in Abhängigkeit der von dem zumindest einen zweiten Sensor erfassten Messwerte und bevorzugt in Abhängigkeit der von dem zweiten Sensor erfassten Temperaturmesswerte und/oder in Abhängigkeit der Zeit gewichtet. So können beispielsweise Konzentrationsmesswerte in Betriebszuständen, welche eine genauere Messung der Konzentration erwarten lassen, bei der Durchschnittswertbildung höher gewichtet werden als Messwerte in Betriebszuständen des Pumpenaggregates, welche ungenauere Messungen erwarten lassen. Die Betriebszustände werden dabei durch den von dem zweiten Sensor erfassten Messwert repräsentiert. Insbesondere können dies Betriebszustände bei unterschiedlichen Temperaturen bzw. unterschiedliche Temperaturen der Flüssigkeitsvorlage sein, welche von dem zweiten Sensor wie oben beschrieben direkt oder indirekt erfasst werden. So können Konzentrationsmesswerte in Temperaturbereichen, welche eine genauere Konzentrationserfassung ermöglichen, höher gewichtet werden als Konzentrationsmesswerte, welche bei anderen Temperaturen erfasst wurden. Ferner können beispielsweise Messwerte aus jüngerer Zeit höher gewichtet werden als länger zurückliegende Messungen. Darüber hinaus ist eine zeitliche Erfassung auch in der Weise möglich, dass für den Fall, dass beispielsweise bei zu hoher oder niedriger Temperatur eine Messwerterfassung bzw. Messwertauswertung ausgesetzt wird, der letzte Messwert vor dem Aussetzen genutzt wird. Gleichzeitig kann gegebenenfalls ein Warn- oder Hinweissignal ausgegeben werden, dass für längere Zeit keine korrekte Messung durchgeführt werden konnte.According to a further preferred embodiment of the invention, the evaluation device is designed such that, when calculating the average value, it weights the measured values of the concentration sensor depending on the measured values detected by the at least one second sensor and preferably depending on the temperature measured values detected by the second sensor and/or depending on time. For example, concentration measured values in operating states that are expected to yield more precise concentration measurements can be given a higher weighting during the averaging process than measured values in operating states of the pump unit that are expected to yield less precise measurements. The operating states are represented by the measured value detected by the second sensor. In particular, these can be operating states at different temperatures or different temperatures of the liquid reservoir, which are detected directly or indirectly by the second sensor as described above. For example, concentration measured values in temperature ranges that enable more precise concentration detection can be given a higher weighting than concentration measured values recorded at other temperatures. Furthermore, for example, measured values from more recent times can be given a higher weighting than measurements from further back. Furthermore, temporal recording is also possible in such a way that, in the event that, for example, measurement data acquisition or analysis is suspended due to excessively high or low temperatures, the last measured value before the suspension is used. At the same time, a warning or notification signal can be issued if necessary, indicating that a correct measurement could not be performed for an extended period.

Besonders bevorzugt kann die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet sein, dass Messwerte, d. h. Konzentrationsmesswerte, welche bei niedrigerer Temperatur erfasst werden bei der Bildung des Durchschnittswertes höher gewichtet werden als Messwerte, welche bei einer höheren Temperatur erfasst werden. Dies erfolgt beispielsweise gemäß einer linearen Funktion oder einer umgekehrten Sigmoidfunktion. Es sind jedoch auch andere mathematische Funktionen anwendbar, um dies zu erreichen. Grundsätzlich können beispielsweise monoton fallende Funktionen in bestimmten Temperaturintervallen verwendet werden, wie beispielsweise die zuvor genannten linearen Funktionen und umgekehrten Sigmoidfunktion. Es ist jedoch auch möglich, in bestimmten Temperaturbereichen monoton steigende Funktionen einzusetzen, insbesondere bei sehr niedrigen Temperaturen, die nahe dem Gefrierpunkt liegen. So kann vorzugsweise in einem höheren Temperaturbereich eine monoton fallende und in einem niedrigeren Temperaturbereich eine monoton steigende Funktion zum Einsatz kommen.Particularly preferably, the evaluation device can be designed such that measured values, i.e. concentration measured values, which are recorded at a lower temperature are given a higher weighting when calculating the average value than measured values which are recorded at a higher temperature. This is done, for example, according to a linear function or an inverse sigmoid function. However, other mathematical functions can also be used to achieve this. In principle, for example, monotonically decreasing functions can be used in certain temperature intervals, such as the previously mentioned linear functions and inverse sigmoid function. However, it is also possible to use monotonically increasing functions in certain temperature ranges, in particular at very low temperatures which are close to the freezing point. Thus, a monotonically decreasing function can preferably be used in a higher temperature range and a monotonically increasing function in a lower temperature range.

Die höhere Gewichtung der bei niedriger Temperatur erfassten Messwerte ist insbesondere bei Verwendung eines Ultraschallsensors bevorzugt, da bei niedrigen Temperaturen die Konzentrationsänderungen zu einer größeren Veränderung der Schallgeschwindigkeit durch das Medium führen, woraus eine höhere Messgenauigkeit resultiert. Bei höheren Temperaturen werden die Geschwindigkeitsunterschiede kleiner, sodass in diesen Bereichen größere Messungenauigkeiten gegeben sein können.The higher weighting of measured values recorded at low temperatures is particularly advantageous when using an ultrasonic sensor, since at low temperatures, changes in concentration lead to a greater change in the speed of sound through the medium, resulting in greater measurement accuracy. At higher temperatures, the speed differences become smaller, so greater measurement inaccuracies can occur in these ranges.

Alternativ oder zusätzlich kann die Auswerteeinrichtung ein neuronales Netzwerk zur Auswertung des zumindest einen Messwertes aufweisen. Ein solches neuronales Netzwerk hat den Vorteil, dass eine lernende Auswertung möglich ist, welche sich laufend an Veränderungen der Betriebszustände und Umgebungsbedingungen anpasst, wodurch die Auswertung des Messwertes von dem Konzentrationssensor laufend verbessert und in der Genauigkeit erhöht werden kann.Alternatively or additionally, the evaluation device can comprise a neural network for evaluating the at least one measured value. Such a neural network has the advantage of enabling a learning evaluation that continuously adapts to changes in operating states and environmental conditions, allowing the evaluation of the measured value from the concentration sensor to be continuously improved and its accuracy increased.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung können der Konzentrationssensor und der zumindest eine zweite Sensor in eine Sensorbaueinheit integriert sein. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich bei dem Konzentrationssensor um einen Ultraschallsensor und bei dem zumindest einen zweiten Sensor um einen Temperatursensor handelt. So kann eine integrierte Sensorbaueinheit geschaffen werden, welche als Ganzes leicht in ein Pumpenaggregat integriert werden kann. Insbesondere ist es auch möglich, gemeinsame elektrische Anschlüsse sowohl für den Konzentrationssensor und den zumindest einen zweiten Sensor zu nutzen und gegebenenfalls auch die Datenübertragung über gemeinsame Leitungen durchzuführen.According to one possible embodiment of the invention, the concentration sensor and the at least one second sensor can be integrated into a sensor assembly. This applies in particular if the concentration sensor is an ultrasonic sensor and the at least one second sensor is a temperature sensor. This creates an integrated sensor assembly that can be easily integrated into a pump unit as a whole. In particular, it is also possible to use common electrical connections for both the concentration sensor and the at least one second sensor and, if necessary, to also carry out data transmission via common lines.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung ist zumindest ein dritter Sensor vorhanden, welcher ausgebildet ist, einen Betriebszustand des Pumpenaggregates zu erfassen. Insbesondere kann dieser zumindest eine dritte Sensor so ausgebildet sein, dass er erfasst, ob das Pumpenaggregat im Betrieb ist oder nicht. Dazu kann der zumindest eine dritte Sensor beispielsweise ein Vibrations- oder Körperschallsensor sein. An einem Vibrations- oder Körperschallsignal lässt sich sehr leicht der Betriebszustand detektieren und insbesondere, ob das Pumpenaggregat ein- oder ausgeschaltet ist. Die Auswerteeinrichtung ist dabei bevorzugt so ausgebildet, dass sie eine Auswertung des Signals des Konzentrationssensors nur in vorbestimmten Betriebszuständen, beispielsweise wenn das Pumpenaggregat ausgeschaltet ist, vornimmt. Dies kann das Messergebnis verbessern. Beispielsweise können Luftblasen in der Flüssigkeitsvorlage während des Betriebs auftreten, welche das Messergebnis verfälschen. Dies kann durch die Anordnung eines dritten Sensors in der beschriebenen Weise erfasst werden, so dass z.B. die Auswertung eines Signals des Konzentrationssensors nur in solchen Betriebszuständen erfolgt, in denen keine Beeinträchtigung des Messergebnisses zu erwarten ist.According to another possible embodiment of the invention, at least one third sensor is provided, which is designed to detect an operating state of the pump unit. In particular, this at least one third sensor can be designed to detect whether the pump unit is operating or not. For this purpose, the at least one third sensor can be, for example, a vibration or structure-borne sound sensor. The operating state, and in particular whether the pump unit is switched on or off, can be very easily detected from a vibration or structure-borne sound signal. The evaluation device is preferably designed to evaluate the signal from the concentration sensor only in predetermined operating states, for example, when the pump unit is switched off. This can improve the measurement result. For example, air bubbles can occur in the liquid reservoir during operation, which distort the measurement result. This can be detected by arranging a third sensor in the manner described, so that, for example, the evaluation of a signal from the concentration sensor only takes place in operating states in which no impairment of the measurement result is to be expected.

Wie oben beschrieben ist die Flüssigkeitsvorlage vorzugsweise mit einer Öl- oder Glykol enthaltenen Flüssigkeitsmischung gefüllt. Insbesondere kann die Flüssigkeitsmischung eine Mischung von Glykol und Wasser enthalten. Der Konzentrationssensor und die Auswerteeinrichtung sind bevorzugt zum Erfassen der Konzentration von Wasser in der Flüssigkeitsvorlage ausgebildet, sodass Eindringen des Wassers detektiert werden kann und somit eine Warnmeldung erzeugt werden kann, wenn die dem Pumpenraum zugewandte Dichtung undicht wird.As described above, the liquid reservoir is preferably filled with a liquid mixture containing oil or glycol. In particular, the liquid mixture can contain a mixture of glycol and water. The concentration sensor and the evaluation device are preferably designed to detect the water concentration in the liquid reservoir, so that water penetration can be detected and a warning message can be generated if the seal facing the pump chamber becomes leaky.

Besonders bevorzugt ist das Pumpenaggregat ein Wasserpumpenaggregat und weiter bevorzugt ein Abwasserpumpenaggregat. Solche Pumpenaggregate können als Tauchpumpen ausgebildet sein und es ist wichtig, dass der Motorraum, in welchem der trockenlaufende elektrische Antriebsmotor angeordnet ist, zuverlässig abgedichtet ist.The pump unit is particularly preferably a water pump unit, and more preferably a wastewater pump unit. Such pump units can be designed as submersible pumps, and it is important that the motor compartment, in which the dry-running electric drive motor is located, is reliably sealed.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet, dass sie auf Grundlage der Auswertung der Messwerte des Konzentrationssensors eine Zeitspanne bis zur nächsten fälligen Wartung des Pumpenaggregates berechnet bzw. voraussagt. Dabei ist unter Wartung beispielsweise der Austausch einer Dichtung, das heißt einer Wellendichtung, zu verstehen. Die Auswerteeinrichtung oder eine mit der Auswerteeinrichtung verbundene Steuereinrichtung kann den Zeitpunkt für die nächste fällige Wartung abschätzen. Dies kann auf Basis einer Extrapolation basierend auf den zuvor erfassten Messungen des Konzentrationssensors erfolgen. Beispielsweise kann es von im Wesentlichen konstanten Messwerten ausgehend einen plötzlichen Anstieg geben, welcher darauf hindeutet, dass in naher Zukunft die Dichtung zu tauschen ist. Hier kann eine exponentielle Tendenz vorliegen, welche von der Auswerteeinrichtung und einer verbundenen Steuereinrichtung berücksichtigt werden kann.According to a further possible embodiment, the evaluation device is designed such that, based on the evaluation of the measured values of the concentration sensor, it calculates or predicts a period of time until the next maintenance of the pump unit is due. Maintenance is understood to mean, for example, the replacement of a seal, i.e., a shaft seal. The evaluation device or a control device connected to the evaluation device can estimate the time for the next maintenance. This can be done based on an extrapolation based on the previously recorded measurements of the concentration sensor. For example, starting from essentially constant measured values, there may be a sudden increase, which indicates that the seal needs to be replaced in the near future. An exponential trend can be present here, which can be taken into account by the evaluation device and a connected control device.

Neben dem beschriebenen Pumpenaggregat ist Gegenstand der Erfindung ferner ein Verfahren zum Detektieren einer Konzentrationsänderung in einer Flüssigkeitsvorlage in einer Dichtungsanordnung in einem Pumpenaggregat, bei welchem zumindest ein Messwert eines an der Flüssigkeitsvorlage angeordneten Konzentrationssensors in Abhängigkeit der Temperatur oder eines temperaturabhängigen Parameters der Flüssigkeitsvorlage ausgewertet wird. Auf diese Weise kann insbesondere ein Temperatureinfluss auf das Messergebnis eines Konzentrationssensors kompensiert werden. Dies kann in der oben anhand des Pumpenaggregates beschriebenen Weise erfolgen. Bezüglich bevorzugter Verfahrensschritte wird auf die vorangehende Beschreibung des Pumpenaggregates beschrieben. Dort beschriebene Verfahrensabläufe bzw. sich aus der Ausgestaltung des Pumpenaggregates ergebene Verfahrensabläufe sind ebenfalls bevorzugt Gegenstand des erfindungsgemäßen Verfahrens.In addition to the described pump unit, the invention further relates to a method for detecting a concentration change in a liquid reservoir in a sealing arrangement in a pump unit, in which at least one measured value from a concentration sensor arranged on the liquid reservoir is evaluated as a function of the temperature or a temperature-dependent parameter of the liquid reservoir. In this way, in particular, a temperature influence on the measurement result of a concentration sensor can be compensated. This can be done in the manner described above with reference to the pump unit. With regard to preferred method steps, reference is made to the preceding description of the pump unit. Method sequences described therein or method sequences resulting from the design of the pump unit are also preferably the subject of the method according to the invention.

Besonders bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Auswertung des zumindest einen Messwertes des Konzentrationssensors ausgesetzt, wenn die Temperatur der Flüssigkeitsvorlage oberhalb eines oberen Grenzwertes oder unterhalb eines unteren Grenzwertes liegt. So kann ausgeschlossen werden, dass Messwerte, welche bei Umgebungsbedingungen, welche keine genaue Messung ermöglichen, aufgenommen wurden, bei der Konzentrationserfassung berücksichtigt werden.Particularly preferably, in the method according to the invention, the evaluation of at least one measured value from the concentration sensor is suspended when the temperature of the liquid reservoir is above an upper limit or below a lower limit. This prevents measured values recorded under ambient conditions that do not allow for accurate measurement from being taken into account in the concentration determination.

Besonders bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bei der Auswertung aus einer Mehrzahl von Messwerten des Konzentrationssensors ein Durchschnittswert gebildet, wobei die einzelnen Messwerte weiter bevorzugt in Abhängigkeit eines weiteren Parameters und bevorzugt in Abhängigkeit der jeweils erfassten Temperatur und/oder in Abhängigkeit der Zeit unterschiedlich gewichtet werden. Insbesondere können Messwerte, welche bei niedrigerer Temperatur erfasst wurden, wie es oben anhand des Pumpenaggregates beschrieben wurde, höher gewichtet werden.Particularly preferably, in the method according to the invention, an average value is calculated from a plurality of measured values from the concentration sensor during the evaluation, wherein the individual measured values are further preferably weighted differently depending on a further parameter and preferably depending on the respectively detected temperature and/or depending on the time. In particular, measured values recorded at lower temperatures, as described above with reference to the pump unit, can be given a higher weighting.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Pumpenaggregates,
Fig. 2
eine Schnittansicht des Antriebsmotors des Pumpenaggregates gemäß Fig. 1,
Fig. 3
eine vergrößerte Schnittansicht der Dichtungsanordnung an dem Antriebsmotor gemäß Fig. 2,
Fig. 4
schematisch die Konzentrationsmessung mittels Ultraschall,
Fig. 5
die Schallgeschwindigkeit in der Flüssigkeitsvorlage in Abhängigkeit der Temperatur für verschiedene Konzentrationen, und
Fig. 6
schematisch den Ablauf einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
The invention is described below by way of example with reference to the accompanying figures, which show:
Fig. 1
a perspective view of a pump unit according to the invention,
Fig. 2
a sectional view of the drive motor of the pump unit according to Fig. 1 ,
Fig. 3
an enlarged sectional view of the sealing arrangement on the drive motor according to Fig. 2 ,
Fig. 4
schematically the concentration measurement using ultrasound,
Fig. 5
the speed of sound in the liquid reservoir as a function of temperature for different concentrations, and
Fig. 6
schematically shows the sequence of a preferred embodiment of the method according to the invention.

Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat, welches beispielhaft in Figuren 1 und 2 gezeigt ist, ist als Tauchpumpenaggregat ausgebildet. Das Pumpenaggregat weist in bekannter Weise einen elektrischen Antriebsmotor 2 mit einem angesetzten Pumpengehäuse 4 auf. Das Pumpengehäuse 4 weist an seiner Unterseite eine Eintrittsöffnung 6 sowie einen radialen Druckstutzen 8 auf. An dem dem Pumpengehäuse 4 abgewandten Axialende des Antriebsmotors 2 weist dieser einen Klemmenkasten bzw. ein Elektronikgehäuse 10 auf, in welchem eine Steuer- und Regelelektronik für den Antriebsmotor 2 angeordnet sein kann und/oder die elektrische Verbindung zu einer Anschlussleitung 12 für die Energieversorgung hergestellt werden kann.The pump unit according to the invention, which is exemplified in Figures 1 and 2 is shown, is designed as a submersible pump unit. The pump unit has, in a known manner, an electric drive motor 2 with an attached pump housing 4. The pump housing 4 has an inlet opening 6 and a radial pressure port 8 on its underside. At the axial end of the drive motor 2 facing away from the pump housing 4, the drive motor 2 has a terminal box or an electronics housing 10, in which control and regulating electronics for the drive motor 2 can be arranged and/or the electrical connection to a connecting line 12 for the power supply can be established.

Das Pumpengehäuse 4 beinhaltet in seinem Inneren in bekannter Weise einen Pumpenraum, in welchem ein Laufrad (hier nicht gezeigt) rotiert. Das Laufrad ist drehfest mit der Antriebswelle bzw. Welle 14 des Antriebsmotors 6 verbunden. Im Antriebsmotor 2 ist die Welle 14 drehfest mit dem Rotor 16 des Antriebsmotors verbunden, welcher in bekannter Weise im Inneren des Stators 18 rotiert. Der Antriebsmotor 6 ist als trockenlaufender Motor ausgebildet, d. h. der Innenraum des Antriebsmotors 2 ist gegenüber dem Pumpenraum im Inneren des Pumpengehäuses 4 vollständig gedichtet, wozu die Welle 14 durch eine Dichtungsanordnung 20 hindurchgeführt ist. Die Dichtungsanordnung 20 weist eine Flüssigkeitsvorlage 22 im Inneren einer von einem Dichtungsgehäuse 24 begrenzten Kammer auf. Die Dichtungsanordnung 20 weist darüber hinaus zwei Dichtungen 26 und 28 auf, welche als Wellendichtungen ausgebildet sind und durch welche die Welle 14 dichtend hindurchgeführt ist. Die Dichtung 26 bildet eine erste Dichtung, welche dem Pumpengehäuse 4 zugewandt ist, während die Dichtung 28 eine zweite Dichtung bildet, welche dem Antriebsmotor 2 zugewandt ist. Zwischen der ersten Dichtung 26 und der zweiten Dichtung 28 ist die Flüssigkeitsvorlage 22 gelegen. Wenn nun die erste Dichtung 26 versagen sollte, dringt Flüssigkeit aus dem Pumpengehäuse 4 in das Innere der Flüssigkeitsvorlage 22 ein, was erfasst werden kann. Erwartungsgemäß wird die erste Dichtung 26 eher verschleißen als die zweite Dichtung 28, wodurch der Verschleiß der Dichtung erkannt werden kann, bevor Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsvorlage 22 in das Innere des Antriebsmotors 2 eindringt. Der Aufbau der Flüssigkeitsvorlage 22 wird nachfolgend näher anhand von Fig. 3 beschrieben.The pump housing 4 contains, in a known manner, a pump chamber in which an impeller (not shown here) rotates. The impeller is connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft or shaft 14 of the drive motor 6. In the drive motor 2, the shaft 14 is connected in a rotationally fixed manner to the rotor 16 of the drive motor, which rotates in a known manner inside the stator 18. The drive motor 6 is designed as a dry-running motor, i.e. the interior of the drive motor 2 is completely sealed off from the pump chamber inside the pump housing 4, for which purpose the shaft 14 is passed through a sealing arrangement 20. The sealing arrangement 20 has a liquid reservoir 22 inside a chamber delimited by a sealing housing 24. The sealing arrangement 20 also has two seals 26 and 28, which are designed as shaft seals and through which the shaft 14 is passed in a sealing manner. The seal 26 forms a first seal, which faces the pump housing 4, while the seal 28 forms a second seal, which faces the drive motor 2. The liquid reservoir 22 is located between the first seal 26 and the second seal 28. If the first seal 26 should fail, liquid from the pump housing 4 will penetrate into the interior of the liquid reservoir 22, which can be detected. As expected, the first seal 26 will wear out sooner than the second seal 28, whereby the seal wear can be detected before liquid from the liquid reservoir 22 penetrates into the interior of the drive motor 2. The structure of the liquid reservoir 22 will be described in more detail below with reference to Fig. 3 described.

Die Flüssigkeitsvorlage 22 kann bevorzugt mit einer Flüssigkeitsmischung, welche Öl oder Glykol enthält, insbesondere mit einer Glykol-Wasser-Mischung gefüllt sein. Dabei kann die Mischung außer Glykol und Wasser noch weitere Zusatzstoffe bzw. Additive enthalten. Wenn aus dem Pumpenraum im Inneren des Pumpengehäuses 4 durch die erste Dichtung 26 Wasser in die Flüssigkeitsvorlage 22 eindringt, ändert sich die Glykol-Wasser-Konzentration in der Flüssigkeitsvorlage 22. Dies wird durch einen Konzentrationssensor 30 erfasst, welcher in das Dichtungsgehäuse 24 der Dichtungsanordnung 20 eingesetzt ist. Der Konzentrationssensor 30 erstreckt sich in das Innere der Kammer, in welcher sich die Flüssigkeitsvorlage 22 befindet. Zusätzlich ist an dem Dichtungsgehäuse 24 ein zweiter Sensor 32 angeordnet, welcher in diesem Fall als Temperatursensor ausgebildet ist. Der zweite Sensor 32 kann jedoch auch als kombinierter Sensor ausgebildet sein, welche mehrere Parameter, beispielsweise Temperatur und Druck und/oder Vibrationen erfasst. So kann, wie in Figur 3 dargestellt, in den zweiten Sensor ein Vibrationssensor 33 als dritter Sensor integriert sein. Der Vibrationssensor 33 dient dazu, zu erkennen, ob das Pumpenaggregat in Betrieb ist oder nicht. Sowohl der Konzentrationssensor 30 als auch der zweite Sensor 32 sind mit einer Auswerteeinrichtung 34 verbunden. Auch die Ausgangssignale des Vibrationssensors 33 werden von der Auswerteeinrichtung 34 ausgewertet, um beispielsweise bei zu starken Vibrationen die Auswertung des anderen Sensors auszusetzen. Die Auswerteeinrichtung 34 kann Teil einer Steuer- bzw. Regelungselektronik 36 im Inneren des Elektronikgehäuses 10 (siehe Fig. 2) sein, welche den Antriebsmotor 2 steuert.The liquid reservoir 22 can preferably be filled with a liquid mixture containing oil or glycol, in particular with a glycol-water mixture filled. In addition to glycol and water, the mixture can contain other additives. When water penetrates from the pump chamber inside the pump housing 4 through the first seal 26 into the liquid reservoir 22, the glycol-water concentration in the liquid reservoir 22 changes. This is detected by a concentration sensor 30, which is inserted into the seal housing 24 of the seal arrangement 20. The concentration sensor 30 extends into the interior of the chamber in which the liquid reservoir 22 is located. In addition, a second sensor 32 is arranged on the seal housing 24, which in this case is designed as a temperature sensor. The second sensor 32 can, however, also be designed as a combined sensor, which detects several parameters, for example temperature and pressure and/or vibrations. Thus, as in Figure 3 As shown, a vibration sensor 33 can be integrated into the second sensor as a third sensor. The vibration sensor 33 serves to detect whether the pump unit is in operation or not. Both the concentration sensor 30 and the second sensor 32 are connected to an evaluation device 34. The output signals of the vibration sensor 33 are also evaluated by the evaluation device 34 in order to, for example, suspend the evaluation of the other sensor in the event of excessive vibrations. The evaluation device 34 can be part of a control or regulation electronics 36 inside the electronics housing 10 (see Fig. 2 ), which controls the drive motor 2.

Der Konzentrationssensor 30 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Ultraschallsensor ausgebildet, wie er anhand von Fig. 4 beschrieben wird. Der Konzentrationssensor 30 weist eine Sende/Empfangseinheit 38 auf, welche ein Ultraschallsignal in das Innere der Flüssigkeitsvorlage 22 zu einer gegenüberliegenden Wandung 40 hin aussendet. An der Wandung 40 wird das Signal reflektiert und zu der Sende/Empfangseinheit 38 zurückgesendet, an welcher das Signal wieder empfangen wird. Die Sende/Empfangseinheit 38 ist mit der Auswerteeinrichtung 34 verbunden, welche die Signallaufzeit des Ultraschallsignals zwischen der Sende/Empfangseinheit 38 und der Wandung 40 erfassen kann. Die Schallgeschwindigkeit der Flüssigkeitsvorlage 22 ändert sich konzentrationsabhängig, sodass aus der Laufzeit und somit der Geschwindigkeit des Signals in der Flüssigkeitsvorlage 22 von der Auswerteeinheit 34 Veränderungen der Konzentration erfasst werden können. Die Sende/Empfangseinheit 38 kann beispielsweise als Piezoelement ausgebildet sein.In this embodiment, the concentration sensor 30 is designed as an ultrasonic sensor, as can be seen from Fig. 4 The concentration sensor 30 has a transmitting/receiving unit 38, which transmits an ultrasonic signal into the interior of the liquid reservoir 22 toward an opposite wall 40. The signal is reflected at the wall 40 and sent back to the transmitting/receiving unit 38, where the signal is received again. The transmitting/receiving unit 38 is connected to the evaluation device 34, which can detect the signal propagation time of the ultrasonic signal between the transmitting/receiving unit 38 and the wall 40. The speed of sound in the liquid reservoir 22 changes depending on the concentration, so that changes in the concentration can be detected by the evaluation unit 34 from the propagation time and thus the speed of the signal in the liquid reservoir 22. The transmitting/receiving unit 38 can, for example, be designed as a piezo element.

In Fig. 5 sind Signalverläufe für die Signalgeschwindigkeit innerhalb der Flüssigkeitsvorlage 22 für vier unterschiedliche Konzentrationen conc0, concl, conc2 und conc3 dargestellt. Dabei ist in Fig. 5 die Geschwindigkeit u über der Temperatur T aufgetragen. Es ist zu erkennen, dass die Geschwindigkeitsunterschiede zwischen den einzelnen Konzentrationen mit zunehmender Temperatur T abnehmen. D. h. die Messgenauigkeit der Konzentration nimmt mit zunehmender Temperatur ab. Ab einem Temperaturgrenzwert Tg ist eine genaue Messung nicht mehr möglich. Daher ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung 34 vorzugsweise bei Überschreiten der Temperatur Tg die Auswertung des Messergebnisses des Konzentrationssensors 30 aussetzt. Eine Abwasserpumpe wird in der Regel nicht kontinuierlich sondern in Intervallen betrieben. Beim Betrieb steigt die Temperatur an. Wenn die Pumpe dann wieder abgeschaltet wird, sinkt die Temperatur wieder, sodass es beim Betrieb gegebenenfalls regelmäßig vorkommt, dass der Temperaturgrenzwert Tg überschritten wird, anschließend aber wieder unterschritten wird. Die Konzentrationsmessung bzw. Auswertung des Messwertes des Konzentrationssensors 30 wird dann von der Auswerteeinrichtung 34 nur für Messungen bei Temperaturen unterhalb des Temperaturgrenzwertes Tg vorgenommen.In Fig. 5 Signal curves for the signal velocity within the liquid reservoir 22 are shown for four different concentrations conc0, concl, conc2 and conc3. Fig. 5 the velocity u is plotted against temperature T. It can be seen that the velocity differences between the individual concentrations decrease with increasing temperature T. This means that the measurement accuracy of the concentration decreases with increasing temperature. Above a temperature limit value Tg, an accurate measurement is no longer possible. Therefore, the invention provides that the evaluation device 34 preferably suspends the evaluation of the measurement result of the concentration sensor 30 when the temperature Tg is exceeded. A wastewater pump is generally not operated continuously but in intervals. During operation, the temperature rises. When the pump is then switched off again, the temperature drops again, so that it may regularly happen during operation that the temperature limit value Tg is exceeded, but then falls below again. The concentration measurement or evaluation of the measured value of the concentration sensor 30 is then carried out by the evaluation device 34 only for measurements at temperatures below the temperature limit value Tg.

Die Konzentrationsbestimmung in der Flüssigkeitsvorlage 22 kann von der Auswerteeinrichtung 34 beispielsweise in der anhand von Fig. 6 beschriebenen Weise erfolgen. Als Eingangsgrößen werden von dem Konzentrationssensor 30 eine aktuelle Konzentration Ci sowie von dem Temperatursensor 32 eine aktuelle Temperatur Ti erfasst. Im Schritt S1 wird überprüft, ob der aktuelle Temperaturwert T unterhalb eines Grenzwertes Tthres (entspricht Tg) liegt. Ist dies der Fall (Y) wird im Schritt S2 ein korrigierter Konzentrationswert Cout als Funktion der gemessenen Konzentrationswerte Ci, der gemessenen Temperaturwerte Ti sowie der Zeit ti ermittelt. So kann beispielsweise die Konzentration Cout als ein gewichteter Durchschnittswert einer Vielzahl über einen längeren Zeitraum gemessener Konzentrationen Ci ermittelt werden, insbesondere als laufender Durchschnitt. Die Gewichtung kann zeit- und/oder temperaturabhängig erfolgen. Insbesondere erfolgt die Gewichtung vorzugsweise so, dass Messungen bei niedrigen Temperaturen höher gewichtet werden als Messungen bei höheren Temperaturen. Dies kann gemäß einer linearen Funktion oder auch einer umgekehrten Sigmoidfunktion oder anderen geeigneten mathematischen Funktion erfolgen.The concentration determination in the liquid reservoir 22 can be carried out by the evaluation device 34, for example, based on Fig. 6 described manner. As input variables, a current concentration C i is detected by the concentration sensor 30 and a current temperature T i is detected by the temperature sensor 32. In step S1, a check is made as to whether the current temperature value T is below a limit value T thres (corresponds to T g ). If this is the case (Y), in step S2, a corrected concentration value C out is determined as a function of the measured concentration values C i , the measured temperature values T i and the time t i . For example, the concentration C out can be determined as a weighted average value of a large number of concentrations C i measured over a longer period of time, in particular as a running average. The weighting can be time- and/or temperature-dependent. In particular, the weighting is preferably carried out in such a way that measurements at low temperatures are given a higher weighting than measurements at higher temperatures. This can be done according to a linear function or else an inverse sigmoid function or other suitable mathematical function.

Wenn im Schritt S1 festgestellt werden sollte, dass die Temperatur Ti über dem gesetzten Temperaturgrenzwert Tthres liegt (N) wird im Schritt S3 geprüft, ob der Zeitraum t seit der letzten Bestimmung eines Konzentrationswertes Cout kleiner als ein vorgegebenes Intervall tintervall ist. Ist dies der Fall (Y) wird im Schritt A1 Cout auf den letzten bestimmten Wert gesetzt. Wenn im Schritt S3 festgestellt wird, dass das Zeitintervall t gleich oder größer dem vorgegebenen Intervall tintervall ist (N) wird im Schritt A2 der Konzentrationswert Cout auf dem letzten bestimmten Wert gesetzt und gleichzeitig eine Warnmeldung ausgegeben, dass keine aktuelle Messung bzw. Konzentrationsbestimmung möglich ist.If it is determined in step S1 that the temperature T i is above the set temperature limit value T thres (N), a check is carried out in step S3 as to whether the period t since the last determination of a concentration value C out is less than a predetermined interval t intervall . If this is the case (Y), C out is set to the last determined value in step A1. If it is determined in step S3 that the time interval t is equal to or greater than the predetermined interval t intervall (N), the concentration value C out is set to the last determined value in step A2 and at the same time a warning message is issued that no current measurement or concentration determination is possible.

Alternativ könnte die Bestimmung der Konzentration Cout (geschätzte bzw. korrigierte Konzentration) basierend auf der Temperatur Ti und dem gemessenen Konzentrationsmesswert Ci auch auf andere Weise erfolgen, beispielsweise unter Verwendung eines neuronalen Netzwerkes. Ein solches neuronales Netzwerk könnte sich an Veränderungen der Umgebungs- und Betriebsbedingungen anpassen und in lernender Weise die Korrektur des Konzentrationsmesswertes Ci in Abhängigkeit der Temperatur anpassen.Alternatively, the determination of the concentration C out (estimated or corrected concentration) could be based on the temperature T i and the measured The concentration measurement value C i can also be determined in other ways, for example, using a neural network. Such a neural network could adapt to changes in ambient and operating conditions and, in a learning manner, adjust the correction of the concentration measurement value C i depending on the temperature.

Auch andere Algorithmen oder Verfahren können zur Anwendung kommen, um die Konzentrationsmesswerte Ci temperaturabhängig zu korrigieren bzw. anzupassen, um den Temperatureinfluss aus der Konzentrationsmessung zu verringern bzw. zu eliminieren.Other algorithms or methods can also be used to correct or adjust the concentration measurement values C i depending on the temperature in order to reduce or eliminate the temperature influence from the concentration measurement.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
- Antriebsmotor- Drive motor
44
- Pumpengehäuse- Pump housing
66
- Eintrittsöffnung- Entrance opening
88
- Druckstutzen- Pressure nozzle
1010
- Elektronikgehäuse- Electronics housing
1212
- Anschlussleitung- Connection cable
1414
- Welle- Wave
1616
- Rotor- Rotor
1818
- Stator- Stator
2020
- Dichtungsanordnung- Sealing arrangement
2222
- Flüssigkeitsvorlage- Liquid reservoir
2424
- Dichtungsgehäuse- Seal housing
2626
- erste Dichtung- first seal
2828
- zweite Dichtung- second seal
3030
- Konzentrationssensor- Concentration sensor
3232
- zweiter Sensor/Temperatursensor- second sensor/temperature sensor
3333
dritter Sensor/Vibrationssensorthird sensor/vibration sensor
3434
- Auswerteeinrichtung- Evaluation device
3636
- Steuerelektronik- Control electronics
3838
- Sende/Empfangseinheit- Transmitting/receiving unit
4040
- Wandung- Wall
Tg, TthresTg, Tthres
- Temperaturgrenzwert- Temperature limit
tt
- Zeit- Time
TT
- Temperatur- Temperature
CC
- Konzentration- Concentration

Claims (20)

  1. A pump assembly with an electrical drive motor (2) and with at least one impeller which is connected to the drive motor (2) via a shaft (14), wherein the shaft extends between the drive motor (2) and the impeller through at least one seal arrangement (20) with a fluid reservoir (22),
    wherein the seal arrangement (20) comprises at least two seals (26, 28) between which the fluid reservoir (22) in the form of a chamber which is filled with fluid is formed,
    characterised in that
    at least one concentration sensor (30) in the form of an optical sensor for detecting a concentration change in the fluid reservoir (22) and at least one second sensor (32) for detecting at least one further parameter (22) of the fluid reservoir (22) are arranged on the fluid reservoir (22), wherein the second sensor is a temperature sensor (32) or a sensor which detects at least one temperature-dependent parameter,
    the concentration sensor (30) and the second sensor (2) are connected to an evaluation device (34), and that
    the evaluation device (34) is designed in a manner such that it carries out an evaluation of at least one reading of the concentration sensor (30) whilst taking into account at least one reading which is detected by the second sensor (32).
  2. A pump assembly according to claim 1, characterised in that the evaluation device (34) is designed in a manner such that it only carries out an evaluation of a reading of the concentration sensor (30) when temperature reading which is detected by the at least one second sensor (32) lies below a defined maximal limit value.
  3. A pump assembly according to claim 1 or 2, characterised in that the evaluation device (34) is designed in a manner such that it only carries out an evaluation of a reading of the concentration sensor (30) when the temperature reading which is detected by the at least one second sensor (32) lies above a defined minimal limit value.
  4. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the evaluation device (34) is designed in a manner such that given the skipping of a reading acquisition or reading evaluation, it takes the last reading which was detected before the skipping as a basis for the further processing.
  5. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the evaluation device (34) is designed in a manner such that it outputs an alarm signal on the basis of a reading which is detected by the concentration sensor (32) if this at least one reading or a characteristic value which is derived from the reading reaches a predefined concentration limit value.
  6. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the evaluation device (34) is designed in a manner such that it forms at least one characteristic value which is derived from the reading of the concentration sensor (30) and from a temperature reading which is detected by the at least one second sensor (32).
  7. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the evaluation device (34) is designed in a manner such that it detects readings of the concentration sensor (30) at different points in time and forms an average value of the detected readings as a characteristic value.
  8. A pump assembly according to claim 7, characterised in that the evaluation device (34) is designed in a manner such that it forms a rolling average value or an average value over a certain time span, as a characteristic value.
  9. A pump assembly according to claim 7 or 8, characterised in that the evaluation device (34) is designed in a manner such that on forming the average value, it weights the readings of the concentration sensor (30) in dependence on the readings which are detected by the second sensor (32) and preferably in dependence on the temperature readings which are detected by the at least one second sensor (32) and/or in dependence on the time.
  10. A pump assembly according to claim 9, characterised in that the evaluation device (34) is designed in a manner such that on forming the average value, readings which are detected at a lower temperature are weighted higher than readings which are detected at a higher temperature, wherein this is preferably effected according to a linear function or an inverse Sigmoid function.
  11. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the evaluation device (34) comprises a neuronal network for evaluating the at least one reading.
  12. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the concentration sensor (30) and the at least one second sensor (32) are integrated in a sensor construction unit.
  13. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised by at least one third sensor (33) which is designed to detect an operating state of the pump assembly.
  14. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the fluid reservoir (22) is filled with a fluid mixture which contains oil or glycol.
  15. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the concentration sensor (30) and the evaluation device (34) are designed for detecting the concentration of water in the fluid reservoir.
  16. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the pump assembly is a waste water pump assembly.
  17. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the evaluation device (34) is designed in a manner such that it computes a time interval until the next due maintenance of the pump assembly on the basis of the evaluation of the readings of the concentration sensor (30).
  18. A method for detecting a concentration change in a fluid reservoir (22) in a seal arrangement (20) in a pump assembly, said seal arrangement comprising two seals (26, 28), between which the fluid reservoir (22) in the form of a chamber which is filled with fluid is formed, concerning which method at least one reading of a concentration sensor (30) in the form of an optical sensor which is arranged on the fluid reservoir (22) is evaluated in dependence on the temperature of or on a temperature-dependent parameter of the fluid reservoir (22).
  19. A method according to claim 18, characterised in that the evaluation of the at least one reading is skipped if the temperature lies above an upper limit value or below a lower limit value.
  20. A method according to claim 18 or 19, characterised in that on evaluation, an average value is formed from a plurality of readings of the concentration sensor (30), wherein the individual readings are weighted differently depending on a further parameter and preferably in dependence on the respectively detected temperature and/or in dependence on time.
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