Inbetriebnahme Pumpenprüfstand
Finalisierung der Inbetriebnahme des Pumpenprüfstands
Verfasser
Patricia Viebke
Einleitung
Für einen geregelten Ablauf eines Kaffeebezugs innerhalb der Kaffeemaschine ist Sensorik notwendig. Die Sensorik ist für die Aufnahme von Temperaturen, Druck, Durchflussrate und Kaffeemenge verantwortlich. Nur anhand von korrekten Messwerten der Sensorik kann eine korrekte Regelung innerhalb der Maschine erfolgen. Erst dann gelingt es, einen optimalen Kaffee zu beziehen.
Damit Zuverlässigkeit in der Messwertaufnahme gewährleistet wird, muss die Sensorik einer Kalibrierung unterzogen werden. Dies gilt sowohl für Sensoren innerhalb der Kaffeemaschine, als auch in einem extern eingesetzten Messsystem.
Die Kalibrierung von Temperatursensoren wurde bislang manuell durchgeführt. Daraus ergab sich die Problematik, dass nicht der gesamte Messbereich kalibriert werden konnte. Ein im Messsystem verwendeter NTC Sensor mit einem Messbereich bis 100 °C kann unter Umgebungsdruck die obere Messgrenze aufgrund des Wassersiedens nicht erreichen. Durch die im Wasser entstehenden Luftblasen wird nicht mehr die korrekte Wassertemperatur gemessen.
Bei der Kalibrierung von Drucksensoren sind ebenfalls Schwierigkeiten aufgetreten. Für diese Sensoren wird bislang eine Vorrichtung verwendet, in welcher ein Referenzdrucksensor verbaut ist. An den Gewinden in der Vorrichtung werden eine Handpumpe und der zu kalibrierende Sensor eingeschraubt. Die restlichen Bohrungen müssen druckdicht verschlossen werden. Durch das händische Aufpumpen ist kein kontinuierlicher Druckverlauf zu erreichen. Der Druck steigt stufenweise. Die Vorgehensweise dient lediglich der ersten Funktionsprüfung von Drucksensoren. Da nicht der gesamte Messbereich und Kontinuität erreicht werden können, sind die bislang verwendeten Vorgehensweisen für die Ermittlung einer präzisen Kennlinie ungeeignet.
Für eine parametrierbare Kalibrierung von Temperatur- und Drucksensoren wird ein Pumpenprüfstand entwickelt. Bevor mit dem Prüfstand Kalibrierungen durchgeführt werden, ist eine zuverlässig funktionierende U¨ berwachung und Steuerung unabdingbar.
Inhaltsverzeichnis
1. Abstract
2. Verzeichnis der Formelzeichen
3. Verzeichnis der Abkürzungen
4. Einleitung
4.1. Ausgangszustand des Pumpenprüfstandes
4.2. Zielvereinbarung
5. Aufbau des Pumpenprüfstands
5.1. Pumpe
5.2. Magnetventile
5.3. Integration der Sensorik
6. Elektronikplatinen
6.1. 230V-SSR-Platine
6.2. Verteilerplatine
7. Softwareprogrammierung
7.1. Ausgabe des MicroPython Codes
7.2. Steuerung des Pr¨ufstandes
7.2.1. Leistung des Heizelements
7.2.2. Elektrisches Dosierventil
7.2.3. Magnetventile
7.3. Konfiguration des Messobjekts
7.4. Datenverarbeitung
8. Druckregelung
8.1. Einstellen des Maximaldrucks
8.2. Bedienung und Funktionsweise der Druckregelung
9. Zusammenfassung
10.Fazit und Ausblick