DE10151271A1 - Vorrichtung, Verfahren und Computerprogrammprodukt zur Durchführung von Integritätstets von Filterelementen - Google Patents

Vorrichtung, Verfahren und Computerprogrammprodukt zur Durchführung von Integritätstets von Filterelementen

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Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Durchführung der Integrität von Filterelementen mittels Testgasen, im Wesentlichen bestehend aus einer elektronischen Steuereinheit zum Regeln und/oder Steuern des Ablaufs eines Testprogramms für die in einem Filtergehäuse angeordneten zu testenden Filterelemente und einer mit der Steuereinheit und dem Filtergehäuse verbundenen pneumatischen Einheit, insbesondere zum Bereitstellen und Messen von Gasdrücken, wobei die Steuereinheit mit einem den zu testenden Filterelementen benachbarten Kommunikationsteil verbunden ist, über das Daten zwischen der Steuereinheit und an den Filterelementen angeordneten elektronischen Speicherelementen austauschbar sind. DOLLAR A Computerprogrammprodukt zur Durchführung von Integritätstests von Filterelementen, wobei Programmteile aus einem Programmspeicher abrufbar sind, die die Durchführung des Verfahrens unterstützen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung von Integritätstest von Filterelementen mittels Testgasen, im Wesentlichen bestehend aus einer elektronischen Steuereinheit zum Regeln und/oder Steuern des Ablaufs eines Testprogramms für die in einem Filtergehäuse angeordneten zu testenden Filterelemente und eine mit der Steuereinheit verbundene pneumatischen Einheit, insbesondere zum Bereitstellen und Messen von Gasdrücken.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Durchführung von Integritätstest von Filterelementen mit einer Testvorrichtung.
  • Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung von Integritätstests von Filterelementen.
  • Vorrichtungen zur Durchführung von Integritätstests von Filterelementen sind beispielsweise in der DE 39 17 856 C2, DE 199 26 002 A1 und in der DE 43 39 589 C2 beschrieben.
  • Nachteilig ist, dass bei diesen bekannten Vorrichtungen zumindest Daten, die die zu prüfenden Filterelemente charakterisieren, manuell in die Testvorrichtung eingegeben werden müssen, damit die für diese Filterelemente vorgeschriebenen Integritätstests, wie Druckhaltetest, Diffusionstest, Bubble Point Test, Wasserintrusionstest durchgeführt werden können. Daraus ergeben sich erhebliche Fehlerquellen bzgl. der unkorrekten Zuordnung der Testdaten zu den Filterelementen durch das Bedienerpersonal.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung von Integritätstests von Filterelementen vorzuschlagen, welche manuelle Fehler des Bedienpersonals weitgehend ausschließt.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass die Steuereinheit mit einem den zu testenden Filterelementen benachbarten Kommunikationsteil verbunden ist, über das Daten zwischen der Steuereinheit und an den Filterelementen angeordneten elektronischen Speicherelementen austauschbar sind.
  • Dadurch, dass die Steuereinheit über ihr Kommunikationsteil mit an den Filterelementen angeordneten elektronischen Speicherelementen Daten austauschen kann, wird es ermöglicht, dass die individuellen Daten, die die zu prüfenden Filterelemente charakterisieren, automatisch von der Testvorrichtung bzw. deren Steuereinheit gelesen werden können. Die Fehlerquellen bzgl. der unkorrekten Zuordnung von Testdaten zu den Filterelementen werden dadurch zuverlässig vermieden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Kommunikationsteil als eine Antenne zum Senden und Empfangen von Hochfrequenzsignalen und das elektronische Speicherelement als ein am Filterelement angeordneter Transponder ausgebildet. Vorzugsweise besteht der Kommunikationsteil aus einer Datenschnittstelle, einer Prozessoreinheit sowie einer Antenne.
  • Transponder sind kontaktlos lesbar und ggf. beschreibbar, wobei kein Sichtkontakt zu der Lese-/Schreibstation bzw. zu der Antenne des Steuergerätes nötig ist. Benutzerdefinierte Daten können dabei problemlos auf dem Mikrochip des Transponders gespeichert werden. Transponderdaten sind zudem durch ein Passwort schützbar.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Antenne von einem elektrisch schlecht leitenden Material umhüllt, das aus einem chemisch und thermisch stabilen organischen Polymer besteht.
  • Durch die Verwendung eines schlecht leitenden Materials wird zum einen die Leistung der Antenne nicht wesentlich beeinflusst und zum anderen wird die Antenne durch das organische Polymer geschützt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Antenne Bestandteil einer Gehäusewand eines Vorrichtungsgehäuses oder zumindest der Gehäusewand benachbart angeordnet, wobei die Gehäusewand mindestens in einem der Antenne benachbarten Bereich aus einem elektrisch schlecht leitenden Material ausgebildet ist.
  • Soweit die Antenne innerhalb des Vorrichtungsgehäuses, also außerhalb des Filtergehäuses, angeordnet ist, kann auf eine eigene Umhüllung der Antenne verzichtet werden, da diese von dem Vorrichtungsgehäuse geschützt wird. Jedoch ist es für die Antennenleistung vorteilhaft, die Gehäusewand zumindest in einem der Antenne benachbarten Bereich aus einem elektrisch schlecht leitenden Material auszubilden. Zur Steigerung der Antennenleistung ist es vorteilhaft, die Antenne bzw. den die Antenne tragenden Teil der Gehäusewand so anzuordnen, dass die Antenne zumindest für die Kommunikation auf die Transponder der Filterelemente gerichtet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Antenne außerhalb des Vorrichtungsgehäuses in dem Filtergehäuse angeordnet und über eine elektrische Leitung mit der Steuereinheit verbunden.
  • Durch Anordnung der Antenne in dem Filtergehäuse wird eine sichere Übertragung mit kleinen Leistungen gewährleistet. Ein Zugang zu den Filterelementdaten ist damit auch im eingebauten Zustand gut möglich und eine jederzeitige Kontrolle und Identifizierung der Filterkerze bzw. des Filterelementes kann einfach durchgeführt werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind als Integritätstests ein Druckhaltetest, ein Diffusionstest, ein Bubble Point Test und/oder ein Wasserintrusionstest durchführbar. Damit können alle wichtigen Integritätstests mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden. Ggf. ist auch eine Erweiterung mit weiteren Tests möglich.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Datenaustausch zwischen der Steuereinheit und den elektronischen Speicherelementen der Filterelemente im Auslesen von Daten aus den elektronischen Speicherelementen in die Steuereinheit und/oder im Einlesen von Daten in die elektronischen Speicherelemente aus der Steuereinrichtung und/oder im Überschreiben von Daten in elektronischen Speicherelementen durch die Steuereinheit. Durch das Einlesen bzw. Einspeichern von Daten in die elektronischen Speicherelemente bzw. Transponder ist es insbesondere möglich, Testergebnisse (Test record file) auf dem Transponderchip durch einen Schreibvorgang zu hinterlegen. Somit besteht die Möglichkeit, ein dokumentationsrelevantes "elektronisches Begleitpapier" zu erstellen. Insbesondere wenn das Integritätssystem an verschiedenen Standorten eingesetzt wird, und nicht permanent eine Datensicherung auf einem zentralen Datenmanagementrechner erfolgt, ist stets sichergestellt, dass am Standort der Filtrationsanlage - also am Einsatzort des zu testenden Filterelementes - alle notwendigen Dokumente verfügbar sind. Dabei kann nicht nur das aktuelle Testergebnis hinterlegt sondern auch die gesamte "Historie" für Analysezwecke im Speicher des Transponder abgelegt werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die auszutauschenden Daten Identifikationsdaten der Filterelemente, Grenzwerte für Testdaten, gemessene Testdaten und/oder limitierende Daten. Als limitierende Daten kommen insbesondere die Lebensdauer und zulässige Regenerierungs- oder Sterilisierungszyklen der Filterelemente in Frage.
  • Die bekannten Verfahren weisen die oben erwähnten Nachteile auf.
  • Weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Prüfen von Filterelementen vorzuschlagen, welche manuelle Fehler des Bedienerpersonals bei der Durchführung von Integritätstests weitgehend ausschließt.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 13 dadurch gelöst, dass folgende Schritte durchgeführt werden:
    • a) Auslesen von Identifikationsdaten und/oder limitierenden Daten und/oder Grenzwerten für Testdaten aus den jeweiligen Filterelementen angeordneten elektronischen Speicherelementen,
    • b) Hinterlegen der Daten von a) in der Testvorrichtung und
    • c) Durchführen der entsprechend Datenlage vorgesehenen Integritätstest.
  • Durch das Auslesen von Daten aus den jeweiligen Filterelementen zugeordneten elektronischen Speicherelementen und dem Hinterlegen der Daten in der Testvorrichtung, werden die bei einer manuellen Datenübertragung möglichen Fehlerquellen zuverlässig vermieden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nach der Durchführung der Integritätstests in einem weiteren Schritt eine Prüfung durchgeführt, ob die Grenzwerte und/oder die limitierenden Daten von mindestens einer der gemessenen Daten erreicht oder überschritten sind. Wenn die Grenzwerte und/oder die limitierenden Daten erreicht oder überschritten sind, erfolgt dann in einem nachfolgenden Schritt ein Sperren der Filterelemente.
  • Durch die Prüfung und ggf. durch nachfolgendes Sperren der Filterelemente für eine weitere Benutzung wird die mit den Integritätstests erreichte Sicherheit erheblich verbessert.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden nach Durchführen der Integritätstests die gemessenen Integritätsdaten in die elektronischen Speicherelemente bzw. Transponder der jeweiligen Filterelemente eingeschrieben.
  • Durch das Einschreiben der gemessenen Integritätsdaten in die elektronischen Speicherelemente bzw. Transponder der jeweiligen Filterelemente werden so zuverlässige "elektronische Begleitpapiere" erstellt. Für zukünftige weitere Integritätstests kann so zudem der Aussagewert erhöht werden.
  • Weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Computerprogrammprodukt zum Prüfen von Filterelementen nach den beanspruchten Testverfahren vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 16 dadurch gelöst, dass Programmteile aus einem Programmspeicher abrufbar sind, die die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 13 bis 15 unterstützen.
  • Dadurch, dass die unterstützenden Programmteile aus einem Programm abrufbar sind, wird der Aufbau einer entsprechenden Testvorrichtung und das Verfahren erheblich vereinfacht.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind aus dem Programmspeicher Programmteile abrufbar, die die Kommunikation zwischen einer Testvorrichtung und eines dem zu testenden Filterelement zugeordneten Transponders unterstützen.
  • Durch die kommunikationsunterstützenden Programmteile wird die automatische Kommunikation zwischen der Testvorrichtung und den Transpondern der Filterelemente ermöglicht und beschleunigt.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft veranschaulicht sind.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung von Integritätstests von Filterelementen mit einem innerhalb eines Vorrichtungsgehäuses angeordneten Kommunikationsteil,
  • Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Überwachung von Integritätstests von Filterelementen mit einem in einem Filtergehäuse angeordneten elektronischen Kommunikationsteil,
  • Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrensablaufes nach einem Algorithmus, bei dem nur ein Lesen von Daten aus einem Transponder erfolgt und
  • Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Verfahrensablaufs nach einem Algorithmus, bei dem ein Lese- und Schreibzugriff auf den Transponder eines Filterelementes erfolgt.
  • Eine Vorrichtung 1 bzw. Testvorrichtung zur Durchführung von Integritätstests von Filterelementen 2 besteht im Wesentlichen aus einem Vorrichtungsgehäuse 3, einer elektronischen Steuereinheit 4 und einer pneumatischen Einheit 5.
  • Die zu testenden Filterelemente 2 sind in einem Filtergehäuse 6 angeordnet, das eine Zuflussleitung 7 und eine Abflussleitung 8 aufweist.
  • Die pneumatische Einheit 5 wird von der Steuereinheit 4 geregelt bzw. gesteuert und dient insbesondere in bekannter Weise zum Bereitstellen und Messen von Gasdrücken. Nichtdargestellte Leistungen mit nichtdargestellten Sensoren und Stellgliedern dienen in bekannter Weise zur Überwachung und Messung der Integrität des Filterelementes 2.
  • Das Filterelement 2 weist an seinem oberen Ende 9 ein elektronisches Speicherelement 10 auf, das als Transponder 11 ausgebildet ist. An einer Gehäusewand 12 des Vorrichtungsgehäuses 3 ist ein Kommunikationsteil 13 angeordnet. Das Kommunikationsteil 13 ist als ein Antenne 14 ausgebildet.
  • Nach einer anderen Ausführungsform ist das Kommunikationsteil 13' bzw. die Antenne 14' in dem Filtergehäuse 6 angeordnet und über eine elektrische Verbindung 15 mit der Steuereinheit 4 verbunden.
  • Zur Durchführung des Verfahrens werden aus dem Transponder 11 des Filterelementes 2 Identifikationsdaten und 1 oder limitierende Daten und/oder Grenzwerte für Testdaten ausgelesen und in einem nichtdargestellten Speicher der Steuereinheit 4 hinterlegt, die die Durchführung der entsprechend der Datenlage vorgesehenen Integritätstests regelt bzw. steuert. Von der Steuereinheit 4 wird geprüft, ob die Grenzwerte und/oder die limitierenden Daten von mindestens einer der gemessenen Daten erreicht oder überschritten sind. Wenn die Grenzwerte und/oder die limitierenden Daten erreicht oder überschritten sind, erfolgt über die Steuereinheit 4 ein Sperren der Filterelementes 2. Die nach Durchführen der Integritätstests gemessenen Integritätsdaten werden in den Transpondern 11 der jeweiligen Filterelemente 2 eingeschrieben. Die Steuereinheit 4 weist Programmspeicher auf, aus denen Programmteile abrufbar sind, die die Durchführung des Verfahrens unterstützen.
  • In Fig. 3 ist der Verfahrensablauf nach einem Algorithmus dargestellt, bei dem nur Daten aus dem Transponder ausgelesen werden. Nach dem Start des Testverfahrens erfolgt ein Datentransfer von Testparametern aus dem Transponder 11. Testparameter sind dabei:
    • - Filterelementnummer
    • - Filterelementtyp
    • - max. Diffusion
    • - Testdruckdiffusion
    • - Bubble Point Grenzwert
    • - Stabilisierungszeit
    • - Testzeit
  • Nach einer eventuellen manuellen Ergänzung der Testparameter werden die Integritätstests durchgeführt.
  • Fig. 4 zeigt den Verfahrensablauf nach einem Algorithmus, bei dem ein Lese-/und Schreibzugriff auf den Transponder 11 besteht. Hierbei wird nach der Testdurchführung das Testergebnis in der Steuereinheit 4 und/oder im Transponder 11 gespeichert. Als Testergebnis werden beispielsweise gespeichert:
    • - Dateiname
    • - Dateigröße
    • - Benutzername
    • - Zeitpunkt (Datum, Zeit)
    • - Checksumme
    • - Testbewertung (positiv/negativ)
    • - gemessene Diffusion
    • - eingestellter Testdruck
    • - gemessener Bubble Point Wert
    • - Testparameter.

Claims (18)

1. Vorrichtung zur Durchführung von Integritätstest von Filterelementen mittels Testgasen im Wesentlichen bestehend aus einer elektronischen Steuereinheit zum Regeln und/oder Steuern des Ablaufs eines Testprogramms für die in einem Filtergehäuse angeordneten zu testenden Filterelemente und einer mit der Steuereinheit und dem Filtergehäuse verbundenen pneumatischen Einheit, insbesondere zum Bereitstellen und Messen von Gasdrücken, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit mit einem den zu testenden Filterelementen benachbarten Kommunikationsteil verbunden ist, über das Daten zwischen der Steuereinheit und an den Filterelementen angeordneten elektronischen Speicherelementen austauschbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsteil als eine Antenne zum Senden und Empfangen von Hochfrequenzsignalen und das elektronische Speicherelement als ein Transponder ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsteil aus einer Datenschnittstelle, einer Prozessoreinheit und einer Antenne besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne von einem elektrisch schlecht leitendem Material umhüllt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das die Antenne umhüllende Material aus einem chemisch und thermisch stabilen organischen Polymer besteht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne Bestandteil einer Gehäusewand eines Vorrichtungsgehäuses ist oder zur Gehäusewand benachbart angeordnet ist und dass die Gehäusewand mindestens in einem der Antenne benachbarten Bereich aus einem elektrisch schlecht leitenden Material ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der der Antenne benachbarte Teil der Gehäusewand so angeordnet ist, dass er zumindest für die Kommunikation auf die Transponder der Filterelemente gerichtet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne außerhalb des Vorrichtungsgehäuses angeordnet ist und über eine elektrische Leitung mit der Steuereinheit verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne in dem Filtergehäuse angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Integritätstest ein Druckhaltetest, ein Diffusionstest, ein Bubble Point Test und/oder ein Wasserintrusionstest durchführbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenaustausch zwischen der Steuereinheit und den elektronischen Speicherelementen der Filterelemente im Auslesen von Daten aus den elektronischen Speicherelementen in die Steuereinheit und/oder im Einlesen von Daten in die elektronischen Speicherelemente aus der Steuereinrichtung und/oder im Überschreiben von Daten in den elektronischen Speicherelementen durch die Steuereinheit besteht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten Identifikationsdaten der Filterelemente, Grenzwerte für Testdaten, gemessene Testdaten und/oder limitierende Daten sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Lebensdauer und zulässige Regenerierungs- oder Sterilisierungszyklen der Filterelemente limitierende Daten sind.
14. Verfahren zur Durchführung von Integritätstests von Filterelementen mit einer Testvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte durchgeführt werden:
a) Auslesen von Identifikationsdaten und/oder limitierenden Daten und/oder Grenzwerten für Testdaten aus an den jeweiligen Filterelementen angeordneten elektronischen Speicherelementen,
b) Hinterlegen der Daten von a) in der Testvorrichtung,
c) Durchführen der entsprechend Datenlage vorgesehenen Integritätstests.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach Durchführung der Integritätstests in einem weiteren Schritt:
a) eine Prüfung erfolgt, ob die Grenzwerte und/oder die limitierenden Daten von mindestens einer der gemessenen Testdaten erreicht oder überschritten sind und in einem nachfolgenden Schritt
b) ein Sperren der Filterelemente für eine weitere Benutzung erfolgt, wenn die Grenzwerte und/oder die limitierenden Daten erreicht oder überschritten sind.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass nach Durchführen der Integritätstests die gemessenen Integritätsdaten in die elektronischen Speicherelemente der jeweiligen Filterelemente eingeschrieben werden.
17. Computerprogrammprodukt zur Durchführung von Integritätstests von Filterelementen, dadurch gekennzeichnet, dass Programmteile aus einem Programmspeicher abrufbar sind, die die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 14 bis 16 unterstützen.
18. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Programmspeicher Programmteile abrufbar sind, die die Kommunikation zwischen einer Testvorrichtung und eines dem zu testenden Filterelement zugeordneten Transponders unterstützen.
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