WO2025219318A1 - Verfahren zum detektieren einer ablagerung in einem von einem medium durchströmten strömungskanal - Google Patents

Verfahren zum detektieren einer ablagerung in einem von einem medium durchströmten strömungskanal

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WO2025219318A1
WO2025219318A1 PCT/EP2025/060212 EP2025060212W WO2025219318A1 WO 2025219318 A1 WO2025219318 A1 WO 2025219318A1 EP 2025060212 W EP2025060212 W EP 2025060212W WO 2025219318 A1 WO2025219318 A1 WO 2025219318A1
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Clemens Hengstler
Matthias Schmidt
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Vega Grieshaber KG
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    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/002—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow wherein the flow is in an open channel
    • G—PHYSICS
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    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/663—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters by measuring Doppler frequency shift
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    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting a deposit in a flow channel through which a medium flows, a computer program, a computer-readable storage medium and a measuring system for detecting a deposit in a flow channel through which a medium flows.
  • Examples of flow channels in which deposits can form and are a hindrance are the channels of sewage systems.
  • the channels are cleared of deposits at regular intervals. These intervals are often too short, resulting in the flow channels being cleared of deposits too frequently and uneconomically, even when the deposits are still small and therefore not critical.
  • Such cycle-based testing and cleaning is complex and costly.
  • a first aspect of the invention relates to a method for detecting a deposit in a flow channel through which a medium flows, the method comprising:
  • the object is achieved by providing a method by means of which it is possible to detect deposits in the flow channel.
  • a distance to the medium and a flow velocity of the medium are recorded and combined or related to one another in order to obtain reliable information about a change in the flow situation in the flow channel, from which a deposition can be inferred.
  • an actual ratio i.e. a current ratio
  • the actual ratio can take any form, for example, but not limited to, a value for distance and flow velocity from the measured values of distance and flow velocity measured simultaneously or consecutively, a mathematical ratio of the two, a series of measured values over time, etc.
  • the deposit can be detected by comparing the actual ratio with a target ratio between the distance and the flow velocity.
  • the target ratio can be predefined and can also take any form, for example, but not limited to, a series of measured values over time, a minimum and maximum of one or more values or mathematical ratio, a mathematical function for the distance and flow velocity or dependent on one of the two, or similar.
  • the target ratio can correspond to a state of the flow channel, in particular at the location or in the area of the recorded distance to the medium and/or the flow velocity of the medium, in which there is no deposition, only minimal deposition and/or a deposition that is acceptable according to the definition of the target ratio.
  • the actual ratio corresponds to the target ratio, in particular for the currently recorded distance and/or recorded flow velocity, or if it lies in a range of the target ratio or a range around the target ratio, it can be assumed that there is no deposition or only marginal or acceptable deposition. However, if the actual ratio does not correspond to the target ratio or is outside a range of the target ratio or a range around the target ratio, it can be assumed that a deposit is present, in particular a deposit that is not acceptable according to the defined target ratio or is sufficiently large that it can cause a problem or that freeing the flow channel from the deposit is necessary or beneficial.
  • the method according to the invention is therefore based on the knowledge that in a flow channel, a distance to the medium can be assigned to a certain flow velocity or vice versa.
  • the distance to the medium can in particular correlate with the fill level of the flow channel and can thus be assigned or calculated to this.
  • the fill level is in particular a height of the medium from a lowest point or a lowest surface of the flow channel or, in other words, of the fluidized bed to the surface of the medium.
  • the fill level can indicate a water level in the flow channel or fluidized bed. If, for example, the distance to the medium is recorded by a measuring arrangement from above the flow channel, the fill level can be determined using known dimensions of the flow channel and the known location of the measuring arrangement.
  • a threshold can now be set to detect a deposit.
  • the sensitivity of the method and the size of the deposit to be detected can be set.
  • the method can, in particular, be a computer-implemented method.
  • One, several, or all steps of the method can be executed or carried out by a computing device, for example, one or more computers.
  • the recording of the distance and the flow velocity can be understood as a computer-implemented step, i.e., recording the relevant data from a measuring device that records this data by measurement.
  • the determination of the actual ratio and the detection of the deposit can also be computer-implemented steps.
  • the recording of the distance and the flow velocity can, for example, be carried out by the measuring device.
  • the target ratio can be based on recorded distances to the medium and recorded flow velocities of the medium. These can, in particular, be previously recorded distances and flow velocities, i.e., those recorded before the detection method was carried out. This can, for example, take place after installation or attachment of a corresponding measuring arrangement or measuring system in, on, or near the flow channel, whereby it can be ensured, for example, by cleaning or visual measures, that the flow channel is essentially free of deposits. After installation, a learning phase of the measuring system can then take place, during which the target ratio is learned and thereby or subsequently predefined.
  • the target ratio can therefore, in particular, represent an actual ratio for an essentially deposit-free flow channel.
  • the learning process can take place over any period of time, from several seconds, minutes, hours or days.
  • the learning process can deterministically, for example, by recording a table of values and subsequently constructing a range of values for the target ratio with minimum and maximum ratio values for specific distances and/or flow velocities and/or using statistical methods.
  • artificial intelligence in particular machine learning, can be used to learn and/or predefine the target ratio.
  • Learning and/or predefining the target ratio can be used as a step in the method.
  • the target ratio can be stored in a data memory of the computing arrangement.
  • the target ratio can be a target ratio range between the distance and the flow velocity.
  • the deposit can be detected if the actual ratio lies outside the target ratio range.
  • the target ratio range can, on the one hand, encompass the aforementioned fluctuations during the learning phase and, furthermore, take into account that the target ratio is typically not constant but changes with changing fill levels and/or flow velocity. Accordingly, it may be necessary to compare the actual ratio with the corresponding target ratio or target ratio range for different fill levels and/or flow velocities.
  • the target ratio range can further be based on a limit value around the detected distances to the medium and the detected flow velocities of the medium.
  • the target ratio range can include a limit value around the previously detected target ratio for a substantially deposit-free flow channel, in particular for different distances, i.e., fill levels, and/or flow velocities. This can increase the sensitivity of the method so that even small correspondences between the actual ratio and the target ratio range do not trigger a detection.
  • the target ratio can therefore, in particular, represent an actual ratio for a substantially deposit-free flow channel, including a limit value.
  • the flow channel can be a channel, in particular of a sewage system.
  • the channel can be an open or closed channel.
  • the channel In addition to a channel of a sewage system, it is possible for the channel to be of another system, for example, more generally of water pipes, riverbeds, water wheels, etc.
  • Further areas of application of the invention are, for example but not limited to, the measurement of river levels, even in the case of backflow, in addition to flow measurement in sewer networks for sewage, also in sewer networks for cooling water and the like, as well as tide measurement on coasts and in offshore areas, in particular with flow information.
  • the detected distance to the medium and the detected flow velocity of the medium can be based on a transmission signal emitted by a measuring arrangement and reflected by the medium.
  • the measuring arrangement can in particular be a radar-based measuring arrangement or a measuring arrangement based on radar technology.
  • the measuring arrangement can comprise a signal generation module for generating the transmission signal and an antenna module for radiating the transmission signal onto the medium or the flow channel and receiving the transmission signal reflected therefrom.
  • a first part of the transmission signal can be radiated in a first direction perpendicular to a flow direction or, in other words, the flow direction of the medium, and a second part of the transmission signal can be radiated in a second direction that is unequal to the first direction, in particular can be oblique thereto.
  • the second direction can have an angle to the flow direction of the medium and thus to its surface, which lies between 0 degrees and 90 degrees and is for example between 30 degrees and 60 degrees, for example approximately 45 degrees.
  • the transmission signal can be emitted in the two directions in different ways. For example, it can be provided that part of the transmission signal is emitted in the first direction and at the same time a second part of the transmission signal is emitted in the second direction. It can also be provided that first the entire transmission signal is emitted in the first direction and subsequently the transmission signal is emitted completely in the second direction. This can be done for example by a switching process in the measuring arrangement.
  • At least part of the transmission signal can be a frequency-modulated continuous wave signal, which in particular can have a rising and falling frequency ramp.
  • at least part of the transmission signal can be a continuous wave signal.
  • the frequency-modulated continuous wave signal (FCMW) can originate from an FMCW unit or an FMCW radar of the signal generation module, or the signal generation module can be designed as an FMCW module or FMCW radar.
  • the frequency-modulated continuous wave signal can in particular be the first part of the transmission signal, which is radiated in particular only in the first direction.
  • the continuous wave signal (CW) can originate from a CW unit or a CW radar of the signal generation module, or the signal generation module can be designed as a CW module or CW radar.
  • the signal generation module can comprise an FMCW unit or an FMCW radar, or can be designed as an FMCW module that can generate the transmission signal with both parts, i.e., once as a frequency-modulated continuous wave signal and once as a continuous wave signal that is unmodulated, particularly with regard to its frequency.
  • the continuous wave signal can, in particular, be the second part of the transmission signal, which is, in particular, only emitted in the second direction.
  • the flow velocity of the medium can be determined from the CW transmission signal or CW part of the transmission signal, which is, in particular, emitted obliquely, reflected at the surface of the medium, and picked up by the antenna module, taking the Doppler effect into account.
  • the FMCW transmission signal or FMCW part of the transmission signal which is emitted in particular perpendicular to the surface of the medium, can be used after its reflection at the surface of the medium and reception by the antenna module to detect the distance, or in other words, distance from or to the medium.
  • the measurement setup can be designed accordingly.
  • Non-limiting examples of such alternative measurement methods include non-contact measurement systems, such as ultrasonic sensors, pressure systems, etc., or contact-based measurement systems, for example, with a sensor for detecting the level of the medium.
  • the method can comprise detecting a size, in particular height, of the deposit based on a comparison of the actual ratio with at least two different target ratios between the distance and the flow velocity. Different target ratios or target ratio ranges, as described in detail above, can be predefined for different deposits. This can also be achieved by the previously mentioned learning and/or, for example, by simulation and/or estimation.
  • the method may further comprise outputting information based on the detected deposit.
  • This information may, for example, indicate that a deposit has been detected and, if appropriate, indicate the location of the deposit or the measuring arrangement and/or the size of the deposit.
  • the information may, in particular, be output as a warning message.
  • the information may, for example, be output to a remote server or computer and displayed there, for example, graphically, so that an operator of a wastewater system or other system that includes the flow channel can recognize on the remote server or computer that action is required, such as cleaning the flow channel at the installation location of the measuring arrangement.
  • a second aspect of the invention relates to a computer program comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to perform the method according to the first aspect of the invention.
  • the computer program may be configured such that, when executed on a computing device of a measuring system, it instructs the measuring system to perform the method according to the first aspect of the invention.
  • a third aspect of the invention relates to a computer-readable storage medium comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the method according to the first aspect of the invention.
  • the computer-readable storage medium may be configured to comprise the instructions or computer program which, when executed by a computing device of a measuring system, instructs the measuring system to carry out the method according to the first aspect of the invention.
  • a third aspect of the invention relates to a measuring system for detecting a deposit in a flow channel through which a medium flows, wherein the measuring system has a measuring arrangement and a computing arrangement for detecting a distance to the medium and a flow velocity of the medium, and wherein the computing arrangement is set up to determine an actual ratio between the detected distance and the detected flow velocity and to detect the deposit on the basis of a comparison of the actual ratio with a desired ratio between the detected distance and the detected flow velocity.
  • the measuring arrangement can provide measurement data which the computing arrangement processes to record the distance and the flow velocity or, alternatively, the The measuring arrangement itself provides the distance and the flow velocity to the calculation arrangement, which the calculation arrangement records accordingly.
  • the measuring arrangement and the computing arrangement can be located apart from one another, in particular only having a wired and/or wireless communication connection, or can be arranged next to one another. Both arrangements can have corresponding communication modules.
  • the measuring arrangement can be arranged, for example, in, on, or near the flow channel, for example in the wastewater system, while the computing arrangement can be arranged away from it, for example in a computing box or in a server center or the like.
  • the measuring arrangement can, for example, only transmit the measurement data to the computing arrangement, while the computing arrangement takes over the evaluation of this measurement data and the detection of the deposit.
  • several measuring arrangements can also be connected to one computing arrangement.
  • the measuring arrangement can, for example, be a measuring device with the measuring arrangement and the computing arrangement, both of which can be contained in the device, in particular can be enclosed by a common housing.
  • the measuring arrangement may be a radar measuring arrangement.
  • the previously described radar measuring method can be used with CW and FMCW components or CW and FMCW transmission signals.
  • the measuring arrangement can comprise a signal generation module for generating a transmission signal and an antenna module for radiating the transmission signal in a first direction perpendicular to the flow direction of the medium and in a second direction which is different from the first direction, wherein the computing arrangement can be configured to determine the distance to the medium and the flow velocity of the medium by evaluating the transmission signal reflected by the medium and picked up by the antenna module.
  • the measuring system can comprise at least two measuring arrangements that can be arranged remotely from one another in the flow channel, wherein the computing arrangement can be configured to localize the deposit in the flow channel based on the detected distance to the medium and the detected flow velocity of the medium, in particular the actual ratio of each measuring arrangement.
  • the computing arrangement can be configured to localize the deposit in the flow channel based on the detected distance to the medium and the detected flow velocity of the medium, in particular the actual ratio of each measuring arrangement.
  • the computing system or one of two computing systems can, for example, compare discrepancies between the measurement data of the measurement systems or the actual conditions at both locations of the measurement systems. For example, a determined discrepancy can also be compared with a predefined threshold value to determine whether a deposit, in particular of a predefined size and/or height, is present in the measuring arrangements.
  • FIG. 1 shows schematically an exemplary measuring system in its application.
  • FIG. 2 shows schematically another exemplary measuring system in its application.
  • FIG. 3 schematically shows yet another exemplary measuring system in use.
  • Fig. 4 schematically shows a flowchart of an exemplary detection method.
  • Fig. 5 shows a schematic diagram with actual ratios and a target ratio range for the detection method from Fig. 4.
  • FIG. 6 shows schematically a wastewater system in which several measuring systems are used.
  • Figure 1 shows a measuring system 10 with a computing arrangement 20 and a measuring arrangement 30.
  • the measuring system 10 and/or the measuring arrangement 30 can be designed, for example, as a measuring device, in particular as a distance measuring device, for example in the form of a level radar.
  • the computing arrangement 20 can be provided together with the measuring arrangement 30 in the measuring device or can be arranged remotely therefrom, in particular communicating therewith wirelessly.
  • the measuring system 10 is used for a flow channel 40, which can be configured, for example, as a channel, in particular of a wastewater system 50, as shown in Fig. 6.
  • the medium 1 is, for example, wastewater.
  • the measuring system 10 it is possible to measure the flow velocity v of the medium 1 in the flow direction 2 and the distance from the measuring arrangement 30 or the measuring device to the medium. The distance correlates with a height or fill level of the medium 1 in the flow channel 40.
  • the measuring arrangement 30 can be radar-based.
  • the measuring arrangement 30 can, for example, have two antennas or a single antenna.
  • the measuring arrangement 30, in particular an antenna module 34 of the measuring arrangement 30, can be designed in particular to emit a second transmission signal or a second part of a transmission signal, in particular a CW transmission signal, in a second direction 3, which can be oblique to the flow direction 2 of the medium 1.
  • the transmission signal can be generated by a signal generation module 32, in particular a radar-based one, and transmitted to the antenna module 34.
  • the signal generation module 32 can be designed, for example, as an FMCW module.
  • the antenna module 34 can be designed to radiate a first transmission signal or another part of the transmission signal, in particular an FMCW transmission signal, in a first direction 4 which is substantially perpendicular to the flow direction 2 of the medium 1.
  • the transmission signals or parts thereof are then at least partially reflected by the surface of the medium 1. Since the surface of the medium may exhibit slight ripples or waves, the flow velocity v or flow rate of the medium 1 can be determined from the obliquely emitted transmission signal, reflected by the surface of the medium, and picked up by the antenna arrangement 34, taking into account the Doppler effect.
  • the transmission signal emitted in the first direction 4 or part thereof can be used for distance measurement after being reflected by the surface of the medium and picked up by the antenna arrangement 34, so that the filling height h of the flow channel 40 with the medium 1 can be determined.
  • the distance and the flow velocity v of the medium 1 can be measured alternately using a switch.
  • the antenna arrangement 34 can be a single antenna having multiple main radiation directions 3, 4. This results in a simple structure for measuring the distance to a surface of the medium 1 and for simultaneously (or subsequently) measuring the flow velocity v and, if applicable, also the flow direction of the medium 1.
  • the flow rate of the medium 1 can also be determined if the geometry of the flow channel 40 or its fluidized bed is known.
  • the computing arrangement 20 can be connected to the signal generation module 32, in particular an RF module.
  • the signal generation module 32 can be connected to the antenna module 34 via a signal line.
  • the antenna module 34 can be located on a housing of the measuring system 10, and it can be provided that the antenna module 34 can be rotated relative to the signal generation module 32.
  • the antenna module 34 thus emits a transmission signal, whereby a relatively large portion of the transmission signal can be directed in the first direction 3 at an angle to the flow direction 2. At least a portion of this obliquely emitted signal portion is reflected by the surface of the flowing or streaming medium 1 and sent back to the antenna module 34 in the second direction 3. The antenna module 34 then receives this reflected signal portion of the transmission signal.
  • a frequency difference between the transmitted and received signal can be determined using a frequency-modulated continuous wave (FMCW) signal.
  • FMCW frequency-modulated continuous wave
  • the frequency difference is proportional to the distance from the water surface.
  • Various reflections can be determined through a detailed analysis of the reflection signals using FFT analysis (FFT: Fast Fourier Transformation).
  • the speed of an object can be determined using a continuous wave (CW) signal.
  • a microwave signal is incident on a moving object. The movement results in a Doppler shift of the reflected signal compared to the transmitted signal. The difference frequency is directly proportional to the speed.
  • the same electronics can be used for distance and speed measurement. Furthermore, no modulation of the transmitted signal is necessary during speed measurement.
  • FIG. 3 shows a further measuring system 10.
  • two antennas 36, 37 are provided here, each of which is connected via its own signal line to a directional coupler, a power splitter, or a switch 35, which connects the two antennas 36, 37 to the signal generation module 32.
  • an FMCW module can be provided for both measurements (distance and flow velocity), which is coupled to a switch 35, a power splitter, or directional coupler, each with an antenna 37 for the distance measurement and another antenna 36 for the flow velocity v.
  • a switch 35 Via the switch 35, one of the two antennas 36, 37 can be selected for measurement.
  • alternating measurements of distance and flow velocity are possible.
  • By using two separate antennas 36, 37 larger amplitudes of the two received signals can be achieved.
  • the signal generation module 32 can also be connected to the two antennas via a directional coupler or power splitter, as shown schematically in Fig. 3.
  • An optimized antenna is used for each of the two measurements.
  • the antenna 37 radiates the transmission signal perpendicular to the flow direction 2, as symbolized by the transmission lobe 6.
  • the second antenna 36 which is arranged obliquely to the first antenna 37, radiates the transmission signal in the oblique direction 3, as symbolized by the transmission lobe 5.
  • Figure 4 shows a method 100 for detecting a deposit 9 in the flow channel 40 through which the medium 1 flows, in particular in the channel of the wastewater system 50 from Figure 6.
  • the method 100 can be carried out at least partially or completely if a computer program 25, which can be stored on a computer-readable storage medium 24, is executed by a processor unit 22 or a CPU of the computing arrangement 20 (see Figure 1).
  • a road 55 is shown, from which, for example, a drainage grate 51 and two inspection shafts 54 branch off or lead to the flow channel 40 in the form of the channel.
  • the drainage grate 51 leads here, for example, to an intermediate channel 52, which leads to the flow channel 40 and, for example, a gully 53 partially filled with deposits.
  • two measuring systems 10 are shown, whereby instead, only the measuring arrangements 30 can be arranged here, which can in particular be wirelessly connected to the same computing arrangement 20, which can be arranged in a cloud or based on a cloud application.
  • the measuring systems 10 are therefore shown here as independent measuring devices 10, which can nevertheless be networked in order to communicate wirelessly with a remote server or computer (not shown) in a cloud application.
  • the measuring systems 10 or the measuring arrangements 30 can advantageously be arranged where problems can arise due to the conditions in the sewer network or wastewater system 50, for example in curves, at inlets, etc.
  • step 101 of the method 100 the distance to the medium 1 and the flow velocity v of the medium 1 are detected by the measuring arrangement 30, in particular by the computing arrangement 20 of the measuring system 10, which in turn can measure the distance and flow velocity v.
  • the signal generation module 32 can emit a transmission signal, partly oblique to the flow direction 2 of the medium 1 in the form of a CW signal and partly perpendicular to the flow direction 2 of the medium 2 in the form of an FMCW signal.
  • the antenna module 34 which emits the transmission signal, can receive the reflected transmission signals and either evaluate them independently and calculate the distance and flow velocity v therefrom or, alternatively, transmit the measurement data relating to the reflected transmission signals to the computing arrangement 20, which records the distance and flow velocity v therefrom.
  • an actual ratio I between the detected distance and the detected flow velocity v can now be determined, in particular continuously, which in turn can be carried out by the computing arrangement 20.
  • the deposit 9 in the flow channel 40 can finally be determined, which in turn can be carried out by the computing arrangement 20.
  • the actual ratio I can be compared with a previously defined target ratio S between the distance and the flow velocity v.
  • the target ratio S can be defined as a target ratio range S, since the target ratio S can vary with the fill level h and/or the flow velocity v and limit values can also be included in order to improve the sensitivity of the method 100.
  • the ongoing measurements of distance and flow velocity v expressed in the actual ratio I with a curve of fill level h versus flow velocity v, lie outside the target ratio range S. Accordingly, the deposit 9 is so large, in particular high, that the actual ratio I deviates so far from the target ratio range S that the deposit 9 can be detected with great reliability.
  • a fourth step 104 of the method 100 information, in particular a warning message, regarding the detected deposit 9 can finally be output.
  • This can be transmitted by the computing arrangement 20, for example, wirelessly to the aforementioned remote server or computer.
  • the measuring system 10 can accordingly comprise a wireless communication module. wherein the communication module can use any wireless connection technology such as a mobile radio standard, WLAN and the like.
  • the two or more spatially separated measuring arrangements 30 or measuring systems 10 in Fig. 6 would make it possible to reliably detect a deposit 9 between them.
  • the computing arrangement 20 can compare discrepancies between the measurement data of the measuring arrangements 30 or measuring systems 10 or the actual conditions at both installation locations. For example, a discrepancy thus determined can also be compared with a predefined threshold value to determine whether a deposit, in particular of a predefined size and/or height, is present between the measuring arrangements 30.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zum Detektieren einer Ablagerung (9) in einem von einem Medium (1) durchströmten Strömungskanal (40), wobei das Verfahren (100) aufweist: – Erfassen einer Distanz zum Medium (1) und einer Strömungsgeschwindigkeit (v) des Mediums (1), – Ermitteln eines Ist-Verhältnisses (I) zwischen der erfassten Distanz und der erfassten Strömungsgeschwindigkeit (v), und – Detektieren der Ablagerung (9) auf Basis eines Abgleichs des Ist-Verhältnisses (I) mit einem Soll-Verhältnis (S) zwischen der Distanz und der Strömungsgeschwindigkeit (v).

Description

VERFAHREN ZUM DETEKTIEREN EINER ABLAGERUNG IN EINEM VON EINEM MEDIUM DURCHSTRÖMTEN STRÖMUNGSKANAL
BEZUGNAHME AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
[0001] Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2024 110 503.8, eingereicht am 15. April 2024, die in vollem Umfang durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen wird.
TECHNISCHES GEBIET
[0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren einer Ablagerung in einem von einem Medium durchströmten Strömungskanal, ein Computerprogramm, ein computerlesbares Speichermedium und ein Messsystem zum Detektieren einer Ablagerung in einem von einem Medium durchströmten Strömungskanal.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
[0003] In verschiedenen Strömungskanälen, die von einem Medium durchströmt bzw. durchflossen werden, können sich von dem Medium mitgetragene Partikel auf dem Strömungskanal ablagern. Derartige Ablagerungen können die Durchströmung des Mediums behindern und schlimmstenfalls zu einer Verstopfung des Strömungskanals führen.
[0004] Beispiele für Strömungskanäle, bei denen Ablagerungen sich bilden können und hinderlich sind, sind Gerinne von Abwassersystemen. Um Verstopfungen zu vermeiden, werden die Gerinne nach regelmäßigen Zeitabständen von den Ablagerungen befreit. Diese Zeitabstände sind häufig zu kurz bemessen, sodass eine unwirtschaftlich häufige Befreiung der Strömungskanäle von den Ablagerungen stattfindet, obwohl die Ablagerungen noch klein und daher unkritisch sind. Eine solche zyklenbasierte Prüfung und Reinigung ist aufwändig und kostenintensiv. Andererseits besteht die Gefahr, die Zeitabstände zu lang bemessen, sodass die Befreiung der Strömungskanäle von den Ablagerungen erst stattfindet, wenn es bereits zu einem Problem kommt, beispielsweise zu einer Verstopfung. Darüber hinaus ist es eine Herausforderung, die Ablagerungen in einem Abwassersystem zu lokalisieren, die zu einem Problem führen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[0005] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die vorstehenden Nachteile zumindest teilweise zu überwinden, insbesondere ein Verfahren anzugeben, mit dem Ablagerungen in einem Strömungskanal auf einfache und zuverlässige Art und Weise detektiert werden können.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. [0007] Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren einer Ablagerung in einem von einem Medium durchströmten Strömungskanal, wobei das Verfahren aufweist:
- Erfassen einer Distanz zum Medium und einer Strömungsgeschwindigkeit des Mediums,
- Ermitteln eines Ist-Verhältnisses zwischen der erfassten Distanz und der erfassten Strömungsgeschwindigkeit, und
- Detektieren der Ablagerung auf Basis eines Abgleichs des Ist-Verhältnisses mit einem Soll- Verhältnis zwischen der Distanz und der Strömungsgeschwindigkeit.
[0008] Folglich wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Verfahren bereitgestellt wird, mittels dem es möglich ist, die Ablagerung in dem Strömungskanal zu detektieren. Dazu werden eine Distanz zum Medium und eine Strömungsgeschwindigkeit des Mediums erfasst und miteinander kombiniert bzw. in Relation gesetzt, um daraus eine zuverlässige Angabe über eine Veränderung der Strömungssituation in dem Strömungskanal zu erhalten, woraus auf eine Ablagerung geschlossen werden kann. Um genau zu sein wird ein Ist-Verhältnis, also ein aktuelles Verhältnis, gebildet. Das Ist-Verhältnis kann jegliche Form annehmen, beispielsweise, aber nicht einschränkend, jeweils einen Wert für Distanz und Strömungsgeschwindigkeit aus den zeitgleich oder hintereinander gemessenen Messwerten Distanz und Strömungsgeschwindigkeit, ein mathematisches Verhältnis der beiden, eine Messwertreihe über der Zeit, usw. Die Ablagerung kann detektiert werden, indem das Ist-Verhältnis mit einem Soll-Verhältnis zwischen der Distanz und der Strömungsgeschwindigkeit abgeglichen wird. Das Soll-Verhältnis kann vordefiniert sein und ebenfalls jegliche Form annehmen, beispielsweise, aber nicht einschränkend, eine Messwertreihe über der Zeit, ein Minimum und Maximum eines oder mehrerer Werte oder mathematischer Verhältnis, eine mathematische Funktion für die Distanz und Strömungsgeschwindigkeit bzw. abhängig von jeweils einem der beiden oder ähnlich. Das Soll-Verhältnis kann einem Zustand des Strömungskanals, insbesondere an der Stelle bzw. in dem Bereich der erfassten Distanz zum Medium und/oder der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums, entsprechen, in dem keine Ablagerung, eine nur minimale Ablagerung und/oder eine gemäß der Definition des Soll-Verhältnisses akzeptierbare Ablagerung vorliegt. Entspricht das Ist-Verhältnis dem Soll-Verhältnis, insbesondere für die aktuell erfasste Distanz und/oder erfasste Strömungsgeschwindigkeit, oder liegt es in einem Bereich des Soll- Verhältnisses oder Bereichs um das Soll-Verhältnis, kann entsprechend davon ausgegangen werden, dass keine Ablagerung oder eine nur marginale oder akzeptierbare Ablagerung vorliegt. Entspricht das Ist-Verhältnis jedoch nicht dem Soll-Verhältnis oder liegt es außerhalb eines Bereichs des Soll- Verhältnisses oder Bereichs um das Soll-Verhältnis, kann entsprechend davon ausgegangen werden, dass eine Ablagerung vorliegt, insbesondere eine Ablagerung, die gemäß dem definierten Soll-Verhältnis nicht akzeptierbar bzw. hinreichend groß ist, dass diese ein Problem verursachen kann bzw. eine Befreiung des Strömungskanals von der Ablagerung erforderlich oder förderlich ist.
[0009] Die Begriffe Ist-Verhältnis und Soll-Verhältnis sind breit zu verstehen und auszulegen. Es müssen nicht zwangsläufig mathematischen Verhältnisse in Form von Werten zwischen den erfassten Messwerten von Distanz und Strömungsgeschwindigkeit gebildet werden. Wie erwähnt, können auch andere, beliebige Formen von Verhältnissen bzw. Relationen bestehen, etwa einer Wertezuordnung zwischen den beiden Messwerten, etwa aber nicht beschränkt auf die Form einer Tabelle mit den Messwerten, einer Funktion, oder dergleichen für das Ist-Verhältnis und/oder das Soll-Verhältnis. Vielmehr als die Form des Verhältnisses ist relevant, dass jeweils das Verhältnis der beiden Messwerte gemeinsam betrachtet wird, wenn es um die Detektion der Ablagerung geht, weil allein aus den einzelnen Messwerten, ohne die Relation bzw. das Verhältnis zwischen diesen, keine verlässliche Detektion einer Ablagerung möglich ist.
[0010] Das erfindungsgemäße Verfahren beruht damit auf der Erkenntnis, dass in einem Strömungskanal eine Distanz zum Medium einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit bzw. umgekehrt zuzuordnen ist. Dabei kann die Distanz zum Medium insbesondere zur Füllhöhe des Strömungskanals korrelieren und damit dieser zugeordnet bzw. berechnet werden. Die Füllhöhe ist insbesondere eine Höhe des Mediums von einem untersten Punkt oder einer untersten Fläche des Strömungskanals oder, mit anderen Worten, des Fließbetts bis zur Oberfläche des Mediums. Mit anderen Worten kann die Füllhöhe einen Pegelstand des Strömungskanals oder Fließbetts angeben. Wenn beispielsweise die Distanz zum Medium durch eine Messanordnung von oberhalb des Strömungskanals erfasst wird, lässt sich über bekannte Abmessungen des Strömungskanals und die bekannte Verortung der Messanordnung die Füllhöhe bestimmen. Setzt sich nun eine Ablagerung in dem Strömungskanal ab, verändert sich die Zuordnung oder, mit anderen Worten, das Verhältnis von Strömungsgeschwindigkeit oder, mit anderen Worten, Fließgeschwindigkeit zur Füllhöhe oder, analog, Distanz zum Medium. Über die Vordefinition bzw. Vorgabe des Soll-Verhältnisses kann nun ein Schwellwert gesetzt werden, um eine Ablagerung zu detektieren. Durch die Vordefinition des Soll-Verhältnisses können dabei eine Sensitivität des Verfahrens und eine Vorgabe der zu detektierten Ablagerungsgröße eingestellt werden.
[0011] Bei dem Verfahren kann es sich insbesondere um ein computer-implementiertes Verfahren handeln. Dabei können ein, mehrere oder sämtliche Schritte des Verfahrens durch eine Rechenanordnung, beispielsweise einen oder mehrere Computer, ausführbar sein oder ausgeführt werden. Dabei kann das Erfassen der Distanz und der Strömungsgeschwindigkeit als computerimplementierter Schritt als ein Erfassen der diesbezüglichen Daten von einer Messanordnung aufgefasst werden, die diese Daten durch Messung erfasst. Auch das Ermitteln des Ist-Verhältnisses und das Detektieren der Ablagerung können als computer-implementierte Schritte erfolgen. Alternativ, oder zusätzlich, kann beispielsweise das Erfassen der Distanz und der Strömungsgeschwindigkeit von der Messanordnung durchgeführt werden.
[0012] Das Soll-Verhältnis kann auf erfassten Distanzen zum Medium und erfassten Strömungsgeschwindigkeiten des Mediums basieren. Dabei kann es sich insbesondere um zuvor erfasste Distanzen und Strömungsgeschwindigkeit handeln, also solche, die vor dem Ausführen des Detektionsverfahren erfasst worden sind. Dies kann beispielswiese nach Einbau oder Anbringung einer entsprechenden Messanordnung oder eines Messsystems in, an oder bei dem Strömungskanal erfolgen, wobei beispielsweise durch Reinigung oder Sichtmaßnahmen sichergestellt werden kann, dass der Strömungskanal im Wesentlichen ablagerungsfrei ist. Nach dem Einbau kann dann eine Einlernphase des Messsystems erfolgen, bei der das Soll-Verhältnis gelernt wird und dadurch oder im Anschluss insbesondere vordefiniert wird. Es kann also gelernt werden, wie das Soll-Verhältnis bei im Wesentlichen ablagerungsfreiem Strömungskanal ist, insbesondere mit zunehmender Füllhöhe, etwa bei einem Starkregenereignis im Ausführungsbeispiel eines Abwassersystems, und ggf. in welchem Wertebereich es schwanken kann. Das Soll-Verhältnis kann damit also insbesondere ein Ist-Verhältnis für einen im Wesentlichen ablagerungsfreien Strömungskanal repräsentieren. Das Einlernen kann über jeglichen Zeitraum von mehreren Sekunden, Minuten, Stunden oder Tagen erfolgen. Das Einlernen kann deterministisch, beispielsweise über das Aufnehmen einer Wertetabelle und anschließende Konstruktion eines Wertebereichs für das Soll-Verhältnis mit minimalen und maximalen Verhältniswerten für bestimmte Distanzen und/oder Strömungsgeschwindigkeiten und/oder unter Verwendung statistischer Verfahren erfolgen. Alternativ, oder zusätzlich, kann eine künstliche Intelligenz, insbesondere maschinelles Lernen, zum Lernen und/oder Vordefinieren des Soll-Verhältnisses verwendet werden. Das Lernen und/oder Vordefinieren des Soll-Verhältnisses kann als Schritt in dem Verfahren zum Einsatz kommen. Alternativ, oder zusätzlich, kann das Soll-Verhältnis in einem Datenspeicher der Rechenanordnung gespeichert sein.
[0013] Das Soll-Verhältnis kann ein Soll-Verhältnisbereich zwischen der Distanz und der Strömungsgeschwindigkeit sein. Die Ablagerung kann dabei detektiert werden, wenn das Ist-Verhältnis außerhalb des Soll-Verhältnisbereichs liegt. Der Soll-Verhältnisbereich kann dabei einerseits die zuvor erwähnten Schwankungen während der Einlernphase umfassen und ferner berücksichtigen, dass das Soll-Verhältnis mit sich ändernder Füllhöhe und/oder Strömungsgeschwindigkeit typischerweise nicht konstant ist, sondern sich verändert. Entsprechend kann es erforderlich sein, das Ist-Verhältnis jeweils für verschiedene Füllhöhen und/oder Strömungsgeschwindigkeit mit dem entsprechenden Soll-Verhältnis oder Soll-Verhältnisbereich abzugleichen.
[0014] Andererseits, zusätzlich oder alternativ, kann der Soll-Verhältnisbereich ferner auf einem Grenzwert um die erfassten Distanzen zum Medium und erfassten Strömungsgeschwindigkeiten des Mediums basieren. Mit anderen Worten kann der Soll-Verhältnisbereich einen Grenzwert um das zuvor erfasste Soll-Verhältnis bei im Wesentlichen ablagerungsfreiem Strömungskanal, insbesondere für verschiedene Distanzen, also Füllhöhen, und/oder Strömungsgeschwindigkeiten, umfassen. Dadurch kann die Sensitivität des Verfahrens erhöht werden, um nicht schon bei kleinen Übereinstimmungen zwischen dem Ist-Verhältnis und dem Soll-Verhältnisbereich mit einer Detektion auszuschlagen. Das Soll-Verhältnis kann damit also insbesondere ein Ist-Verhältnis für einen im Wesentlichen ablagerungsfreien Strömungskanal einschließlich eines Grenzwerts repräsentieren.
[0015] Der Strömungskanal kann ein Gerinne, insbesondere eines Abwassersystems, sein. Dabei kann das Gerinne ein offenes oder geschlossenes Gerinne sein. Neben einem Gerinne eines Abwassersystem ist es möglich, dass das Gerinne von einem anderen System ist, etwa ganz allgemein von Wasserrohren, Gewässerbetten, Wasserrädern usw. Weitere Anwendungsbereiche der Erfindung sind beispielsweise, aber nicht einschränkend, die Messung von Flusspegeln, auch bei Rückstau, neben der Durchflussmessung in Kanalnetzen für Abwasser auch in Kanalnetzen für Kühlwasser und ähnliches, sowie die Tidenmessung an Küsten und im Offshore-Bereich, insbesondere mit Strömungsinformationen. [0016] Die erfasste Distanz zum Medium und die erfasste Strömungsgeschwindigkeit des Mediums kann auf einem von einer Messanordnung abgestrahlten und von dem Medium reflektierten Sendesignal basieren. Bei der Messanordnung kann es sich dabei insbesondere um eine radarbasierte bzw. auf Radartechnologie basierende Messanordnung handeln. Die Messanordnung kann dabei ein Signalerzeugungsmodul zum Erzeugen des Sendesignals und ein Antennenmodul zum Abstrahlen des Sendesignals auf das Medium bzw. den Strömungskanal und Aufnehmen des davon reflektierten Sendesignals aufweisen. Ein erster Teil des Sendesignals kann dabei in eine erste Richtung senkrecht zu einer Strömungsrichtung oder, mit anderen Worten, Fließrichtung des Mediums abgestrahlt werden und ein zweiter Teil des Sendesignals kann in eine zweite Richtung abgestrahlt werden, die ungleich der ersten Richtung sein kann, insbesondere schräg dazu sein kann. Beispielsweise kann die zweite Richtung einen Winkel zur Fließrichtung des Mediums und damit zu dessen Oberfläche aufweisen, der zwischen 0 Grad und 90 Grad liegt und beispielsweise zwischen 30 Grad und 60 Grad beträgt, beispielsweise in etwa 45 Grad. Das Abstrahlen des Sendesignals in die beiden Richtungen kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Teil des Sendesignals in die erste Richtung abgestrahlt wird und gleichzeitig ein zweiter Teil des Sendesignals in die zweite Richtung. Auch kann vorgesehen sein, dass zunächst das gesamte Sendesignal in die erste Richtung abgestrahlt wird und zeitlich darauffolgend das Sendesignal vollständig in die zweite Richtung abgestrahlt wird. Dies kann beispielsweise durch einen Umschaltvorgang in der Messanordnung geschehen.
[0017] Zumindest ein Teil des Sendesignals kann ein frequenzmoduliertes kontinuierliches Wellensignal sein, welches insbesondere eine ansteigende und abfallende Frequenzrampe aufweisen kann. Alternativ, oder zusätzlich, kann zumindest ein Teil des Sendesignals ein kontinuierliches Wellensignal sein. Das frequenzmoduliertes kontinuierliche Wellensignal (Engl, frequency modulated continous wave, kurz FCMW) kann dabei von einer FMCW-Einheit oder einem FMCW-Radar des Signalerzeugungsmoduls stammen oder das Signalerzeugungsmodul kann als FMCW-Modul oder FMCW-Radar ausgebildet sein. Bei dem frequenzmodulierten kontinuierlichen Wellensignal kann es sich insbesondere um den ersten Teil des Sendesignals handeln, der insbesondere nur in die erste Richtung abgestrahlt wird. Das kontinuierliche Wellensignal (Engi, continous wave, kurz CW) kann dabei von einer CW-Einheit oder einem CW-Radar des Signalerzeugungsmoduls stammen oder das Signalerzeugungsmodul kann als CW-Modul oder CW-Radar ausgebildet sein. Insbesondere kann das Signalerzeugungsmodul eine FMCW-Einheit oder ein FMCW-Radar aufweisen oder als FMCW-Modul ausgebildet sein kann, welches das Sendesignal mit beiden Teilen erzeugen kann, also einmal als frequenzmoduliertes kontinuierliches Wellensignal und einmal als insbesondere hinsichtlich seiner Frequenz unmoduliertes kontinuierliches Wellensignal. Dadurch kann eine Einheit bzw. ein Radar in der Messanordnung eingespart werden. Bei dem kontinuierlichen Wellensignal kann es sich insbesondere um den zweiten Teil des Sendesignals handeln, der insbesondere nur in die zweite Richtung abgestrahlt wird. Da die Oberfläche des strömenden Mediums eine leichte Kräuselung oder Wellenbildung aufweisen kann, kann aus dem insbesondere schräg abgestrahlten, an der Oberfläche des Mediums reflektierten und von dem Antennenmodul aufgenommenen CW-Sendesignal bzw. CW-Teil des Sendesignals unter Berücksichtigung des Dopplereffekts die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums erfasst werden. Das insbesondere senkrecht zur Oberfläche des Mediums ausgestrahlte FMCW-Sendesignal bzw. FMCW- Teil des Sendesignals kann nach dessen Reflexion an der Oberfläche des Mediums und Aufnahme durch das Antennenmodul zur Erfassung der Distanz, oder, mit anderen Worten, Entfernung von bzw. zu dem Medium genutzt werden.
[0018] Alternativ zu einem Radarmessverfahren können entweder für die Distanzmessung, die Strömungsgeschwindigkeitsmessung oder beide auch andere Messverfahren zum Einsatz kommen, sodass die Messanordnung entsprechend anders aufgebaut sein kann. Nicht einschränkende Beispiele solcher alternativen Messverfahren sind berührungslose Messsysteme, wie beispielweise Ultraschallsensoren, Drucksysteme, usw., oder berühungsbasierte Messsysteme, etwa mit einem Fühler zur Erfassung des Pegels des Mediums. [0019] Das Verfahren kann das Detektieren einer Größe, insbesondere Höhe, der Ablagerung auf Basis eines Abgleichs des Ist-Verhältnisses mit zumindest zwei unterschiedlichen Soll-Verhältnissen zwischen der Distanz und der Strömungsgeschwindigkeit umfassen. Dabei können unterschiedliche Soll- Verhältnisse oder Soll-Verhältnisbereiche, wie sie vorstehend ausführlich beschrieben worden sind, für unterschiedliche Ablagerungen vordefiniert werden. Dies kann ebenfalls durch das zuvor angesprochene Lernen und/oder beispielsweise durch Simulation und/oder Schätzung erfolgen. Entsprechend kann es beispielsweise möglich sein, durch mehrere Soll-Verhältnisse unterschiedliche Schwellwerte für verschiedene Ablagerungsgrößen, insbesondere Ablagerungshöhen, zu definieren, und so kontinuierlich die Ablagerungsgröße zu überwachen. Dadurch kann frühzeitig erkannt werden, wo sich Ablagerungen voraussichtlich bilden und wie sich diese entwickeln, um frühzeitig Gegenmaßnahmen, etwa in Form einer Reinigung des Strömungskanals, zu planen.
[0020] Das Verfahren kann ferner ein Ausgeben einer Information auf Basis der detektierten Ablagerung aufweisen. Diese Information kann beispielsweise angeben, dass eine Ablagerung detektiert worden ist und ggf. die Lage der Ablagerung oder der Messanordnung und/oder die Ablagerungsgröße angeben. Die Information kann insbesondere als eine Warnmeldung ausgegeben werden. Die Information kann beispielsweise an einen entfernten Server oder Computer ausgegeben werden und dort beispielsweise graphisch angezeigt werden, damit etwa ein Betreiber eines Abwassersystems oder sonstigen Systems, das den Strömungskanal umfasst, an dem entfernten Server oder Computer erkennen kann, dass Handlungsbedarf besteht, etwa eine Reinigung des Strömungskanals an dem Einbauort der Messanordnung erforderlich ist.
[0021] Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen. Insbesondere oder alternativ kann das Computerprogramm derart eingerichtet sein, dass, wenn es auf einer Rechenanordnung eines Messsystems ausgeführt wird, das Messsystem anleitet, das Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen.
[0022] Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen. Insbesondere oder alternativ kann das computerlesbare Speichermedium derart eingerichtet sein, dass es die Befehle oder das Computerprogramm umfasst, welche bzw. welches wenn es von einer Rechenanordnung eines Messsystems ausgeführt wird, das Messsystem anleitet, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen.
[0023] Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Messsystem zum Detektieren einer Ablagerung in einem von einem Medium durchströmten Strömungskanal, wobei das Messsystem eine Messanordnung und eine Rechenanordnung zum Erfassen einer Distanz zum Medium und einer Strömungsgeschwindigkeit des Mediums aufweist, und wobei die Rechenanordnung zum Ermitteln eines Ist-Verhältnisses zwischen der erfassten Distanz und der erfassten Strömungsgeschwindigkeit und zum Detektieren der Ablagerung auf Basis eines Abgleichs des Ist-Verhältnisses mit einem Soll- Verhältnis zwischen der erfassten Distanz und der erfassten Strömungsgeschwindigkeit eingerichtet ist.
[0024] Dabei kann beispielsweise die Messanordnung Messdaten liefern, welche die Rechenanordnung zum Erfassen der Distanz und der Strömungsgeschwindigkeit verarbeitet oder, alternativ, kann die Messanordnung selbst die Distanz und die Strömungsgeschwindigkeit an die Rechenanordnung bereitstellen, welche die Rechenanordnung entsprechend erfasst.
[0025] Die Messanordnung und die Rechenanordnung können dabei voneinander entfernt sein, insbesondere lediglich über eine drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikationsverbindung verfügen, oder beieinander angeordnet sein. Beide Anordnungen können entsprechenden Kommunikationsmodule aufweisen. In der ersten Variante kann die Messanordnung beispielsweise in, an oder bei dem Strömungskanal, beispielsweise im Abwassersystem, angeordnet sein, während die Rechenanordnung entfernt davon, etwa in einem Rechenkasten oder in einem Serverzentrum oder dergleichen angeordnet sein kann. Die Messanordnung kann insoweit beispielsweise nur die Messdaten an die Rechenanordnung übertragen, während die Rechenanordnung die Auswertung dieser Messdaten und die Detektion der Ablagerung übernimmt. Vorteilhafterweise können so auch mehrere Messanordnungen mit einer Rechenanordnung verbunden werden. In der zweiten Variante kann die Messanordnung beispielsweise als ein Messgerät mit der Messanordnung und der Rechenanordnung sein, die beide in dem Gerät enthalten sein können, insbesondere von einem gemeinsamen Gehäuse umschlossen sein können.
[0026] Die Messanordnung kann eine Radarmessanordnung sein. Insbesondere kann das zuvor beschriebene Radarmessverfahren mit CW- und FMCW-Teilen oder CW- und FMCW-Sendesignalen eingesetzt werden.
[0027] Beispielsweise kann die Messanordnung ein Signalerzeugungsmodul zur Erzeugung eines Sendesignals und ein Antennenmodul zum Abstrahlen des Sendesignals in eine erste Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung des Mediums und in eine zweite Richtung, die ungleich der ersten Richtung ist, aufweisen, wobei die Rechenanordnung zur Bestimmung der Distanz zum Medium und der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums durch Auswertung des von dem Medium reflektierten und von dem Antennenmodul aufgenommenen Sendesignals eingerichtet sein kann.
[0028] Das Messsystem kann zumindest zwei entfernt voneinander in dem Strömungskanal anordenbare Messanordnungen aufweisen, wobei die Rechenanordnung dazu eingerichtet sein kann, die Ablagerung in dem Strömungskanal auf Basis der erfassten Distanz zum Medium und der erfassten Strömungsgeschwindigkeit des Mediums, insbesondere des Ist-Verhältnisses, jeder Messanordnung zu lokalisieren. Durch zwei oder mehr örtlich voneinander entfernte Messanordnungen oder ganze Messgeräte, die miteinander in, beispielweise drahtloser, Kommunikation stehen, lassen sich anhand der bekannten Einbauorte der Messanordnungen oder Messgeräte Ablagerungen auch dort ermitteln, wo keine Messanordnung oder Messgerät verortet ist. Wenn beispielsweise ein Ist-Verhältnis an einem Ort des Strömungskanals von einem Soll-Verhältnis abweichen würde, an diesem Ort aber keine Messanordnung angebracht ist, die dies feststellen könnte, dann kann, beispielsweise wenn dieser Ort zwischen zwei Messanordnungen an dem Strömungskanal liegt, durch Auswertung der Messdaten dieser Messanordnung bestimmt werden, dass zwischen den beiden Messanordnungen eine Ablagerung vorliegt. Dazu kann die Rechenanordnung oder eine von zwei Rechenanordnung beispielsweise Diskrepanzen zwischen den Messdaten der Messanordnungen oder den Ist-Verhältnissen an beiden Orten der Messanordnungen miteinander vergleichen. Beispielsweise kann auch ein Abgleich einer ermittelten Diskrepanz mit einem vordefinierten Schwellenwert erfolgen, um zu bestimmen, ob zwischen den Messanordnungen eine Ablagerung, insbesondere vordefinierter Größe und/oder Höhe, vorhanden ist.
[0029] Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Darin bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente. Gleiche oder ähnliche Elemente können aber auch durch unterschiedliche Bezugszeichen bezeichnet sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0030] Fig. 1 zeigt schematisch ein beispielhaftes Messsystem in seiner Anwendung.
[0031] Fig. 2 zeigt schematisch ein weiteres beispielhaftes Messsystem in seiner Anwendung.
[0032] Fig. 3 zeigt schematisch ein noch weiteres beispielhaftes Messsystem in seiner Anwendung. [0033] Fig. 4 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines beispielhaften Detektionsverfahrens.
[0034] Fig. 5 zeigt schematisch ein Diagramm mit Ist-Verhältnissen und einem Soll-Verhältnisbereich für das Detektionsverfahren aus Fig. 4.
[0035] Fig. 6 zeigt schematisch ein Abwassersystem, in dem mehrere Messsysteme eingesetzt sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0036] Figur 1 zeigt ein Messsystem 10 mit einer Rechenanordnung 20 und einer Messanordnung 30. Das Messsystem 10 und/oder die Messanordnung 30 kann beispielsweise als ein Messgerät, insbesondere als ein Distanzmessgerät, beispielsweise in Form eines Füllstandradars ausgebildet sein. Die Rechenanordnung 20 kann mit der Messanordnung 30 zusammen in dem Messgerät vorgesehen sein oder entfernt davon angeordnet sein, insbesondere drahtlos damit kommunizieren.
[0037] Das Messsystem 10 wird für einen Strömungskanal 40 eingesetzt, welches beispielsweise als ein Gerinne, insbesondere eines Abwassersystems 50, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, ausgebildet sein kann. In dem Strömungskanal 40, welches offen sein kann, strömt bzw. fließt ein Medium 1 , insbesondere ein Fluid, ganz besonders eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser. Im Beispiel des Abwassersystems 50 handelt es sich bei dem Medium 1 beispielsweise um Abwasser.
[0038] Mittels des Messsystems 10 ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeit v des Mediums 1 in der Strömungsrichtung 2 und der Distanz von der Messanordnung 30 bzw. des Messgeräts zum Medium zu messen. Die Distanz korreliert mit einer Höhe bzw. Füllhöhe des Mediums 1 in dem Strömungskanal 40. Die Messanordnung 30 kann dabei radarbasiert sein. Die Messanordnung 30 kann beispielsweise zwei Antennen oder eine einzelne Antenne aufweisen.
[0039] Die Messanordnung 30, insbesondere ein Antennenmodul 34 der Messanordnung 30, kann insbesondere ausgeführt sein, ein zweites Sendesignal oder einen zweiten Teil eines Sendesignals, insbesondere ein CW-Sendesignal, in eine zweite Richtung 3 abzustrahlen, die schräg zur Strömungsrichtung 2 des Mediums 1 stehen kann. Das Sendesignal kann dabei von einem insbesondere radarbasierten Signalerzeugungsmodul 32 erzeugt werden und an das Antennenmodul 34 übertragen werden. Das Signalerzeugungsmodul 32 kann beispielsweise als ein FMCW-Modul ausgeführt sein.
Darüber hinaus kann das Antennenmodul 34 ausgeführt sein, ein erstes Sendesignal oder einen anderen Teil des Sendesignals, insbesondere ein FMCW-Sendesignal, in eine erste Richtung 4 abzustrahlen, die im Wesentlichen senkrecht auf der Strömungsrichtung 2 des Mediums 1 steht. [0040] Die Sendesignale bzw. dessen Teile werden dann zumindest teilweise an der Oberfläche des Mediums 1 reflektiert. Da die Oberfläche des Mediums eine leichte Kräuselung oder Wellenbildung aufweisen kann, kann aus dem schräg abgestrahlten, an der Oberfläche des Mediums reflektierten und von der Antennenanordnung 34 aufgenommenen Sendesignal unter Berücksichtigung des Dopplereffekts die Strömungsgeschwindigkeit v bzw. Fließgeschwindigkeit des Mediums 1 bestimmt werden. Das in die erste Richtung 4 abgestrahlte Sendesignal bzw. dessen Teil kann nach dessen Reflexion an der Oberfläche des Mediums und Aufnahme durch die Antennenanordnung 34 zur Distanz- bzw. Entfernungsmessung herangezogen werden, sodass die Füllhöhe h des Strömungskanals 40 mit dem Medium 1 bestimmt werden kann.
[0041] Bei Verwendung von zwei getrennten Antennen in der Antennenanordnung 34 können mit einem Umschalter abwechselnd die Distanz und die Strömungsgeschwindigkeit v des Mediums 1 gemessen werden. Im Übrigen kann es sich bei der Antennenanordnung 34 um eine Einzelantenne handeln, die mehrere Hauptabstrahlrichtungen 3, 4 aufweist. Hierdurch ergibt sich ein einfacher Aufbau zur Messung der Distanz zu einer Oberfläche des Mediums 1 und zur gleichzeitigen (oder darauffolgenden) Messung der Fließgeschwindigkeit v und ggf. auch der Fließrichtung des Mediums 1 . Auch kann die Durchflussmenge des Mediums 1 bestimmt werden, wenn die Geometrie des Strömungskanals 40 bzw. dessen Fließbetts bekannt ist.
[0042] Die Rechenanordnung 20 kann mit dem Signalerzeugungsmodul 32, insbesondere einem HF- Modul, verbunden sein. Das Signalerzeugungsmodul 32 kann über eine Signalleitung an das Antennenmodul 34 angeschlossen sein. Das Antennenmodul 34 kann sich an einem Gehäuse des Messsystems 10 befinden und es kann vorgesehen sein, dass sich das Antennenmodul 34 gegen das Signalerzeugungsmodul 32 verdrehen lässt.
[0043] Das Antennenmodul 34 strahlt also ein Sendesignal ab, wobei ein verhältnismäßig großer Anteil des Sendesignals in der ersten Richtung 3 schräg zur Strömungsrichtung 2 gerichtet sein kann. Zumindest ein Teil dieses schräg abgestrahlten Signalanteils wird von der Oberfläche des fließenden bzw. strömenden Mediums 1 reflektiert und in der zweiten Richtung 3 an das Antennenmodul 34 zurückgesendet. Das Antennenmodul 34 nimmt dann diesen reflektierten Signalanteil des Sendesignals auf.
[0044] Nach dieser Messung (oder davor) wird ein weiterer, unter Umständen geringerer Signalanteil senkrecht zur Strömungsgeschwindigkeit 2 des Mediums 1 in der ersten Richtung 4 abgestrahlt, an der Oberfläche des Mediums 1 reflektiert und in umgekehrter Richtung zurück zum Antennenmodul 34 gestrahlt. Das Antennenmodul 34 nimmt dann diesen Signalanteil des reflektierten Sendesignals auf. [0045] Aus den aufgenommenen, reflektierten Sendesignalanteilen kann dann eine Echokurve erzeugt werden, aus welcher die Distanz zur Oberfläche des Mediums 1 (und daraus die Füllhöhe h) sowie die Strömungsgeschwindigkeit v (durch eine Dopplerauswertung des schräg zur Strömungsrichtung 2 abgestrahlten Sendesignals bzw. Sendesignalanteils) erfolgt.
[0046] Bei der Verwendung eines FMCW-Radarverfahrens zur Entfernungsmessung ist es möglich, mit demselben Signalerzeugungsmodul 32, insbesondere Mikrowellensystem, auch ein CW-Signal zu erzeugen, um die Strömungsgeschwindigkeit v z. B. eines strömenden Gewässers als Medium 1 zu erfassen. [0047] Bei der Messung der Entfernung bzw. Distanz kann über ein frequenzmoduliertes Dauerstrichsignal (FMCW-Signal) eine Differenzfrequenz zwischen dem gesendeten und empfangenen Signal ermittelt werden. Die Differenzfrequenz ist proportional der Entfernung zur Wasseroberfläche. Über eine detaillierte Auswertung der Reflexionssignale mithilfe einer FFT-Analyse (FFT: Fast Fourier Transformation) können verschiedene Reflexionen ermittelt werden.
[0048] Die Geschwindigkeit eines Objekts kann mithilfe eines Dauerstrichsignals (CW-Signal) ermittelt werden. Ein Mikrowellensignal trifft dabei auf ein bewegtes Objekt. Durch die Bewegung ergibt sich eine Dopplerverschiebung des reflektierten Signals im Vergleich zum Sendesignal. Die Differenzfrequenz ist direkt proportional zur Geschwindigkeit. Für die Entfernungsmessung und die Geschwindigkeitsmessung kann dieselbe Elektronik verwendet werden. Außerdem ist während der Geschwindigkeitsmessung keine Modulation des Sendesignals notwendig.
[0049] Wie in Figur 2 gezeigt ist, ist es möglich, nur eine Antenne in dem Antennenmodul 34 einzusetzen, welches in eine einzige Richtung abstrahlt, um die Entfernung und die Geschwindigkeit zu erfassen. Dabei können allerdings Ungenauigkeiten bei der Entfernungsmessung auftreten. In diesem Fall werden sowohl das FMCW-Signal als auch das CW-Signal in dieselbe Richtung schräg zur Strömungsrichtung 2 des Mediums 1 abgestrahlt.
[0050] Figur 3 zeigt ein weiteres Messsystem 10. Im Vergleich zum Messsystem 10 der Fig. 2 sind hier zwei Antennen 36, 37 vorgesehen, welche jeweils über eine eigene Signalleitung an einen Richtkoppler, einen Leistungssplitter oder einen Umschalter 35 angeschlossen sind, der die beiden Antennen 36, 37 mit dem Signalerzeugungsmodul 32 verbindet. Es kann also insbesondere ein FMCW-Modul für beide Messungen (Distanz und Strömungsgeschwindigkeit) vorgesehen sein, welches mit je einer Antenne 37 für die Distanzmessung und einer anderen Antenne 36 für die Strömungsgeschwindigkeit v an einen Umschalter 35, einen Powersplitter oder Richtkoppler gekoppelt ist. Über den Umschalter 35 kann jeweils eine der beiden Antennen 36, 37 zur Messung ausgewählt werden. Somit sind abwechselnde Messungen von Distanz und Strömungsgeschwindigkeit möglich. Durch die Verwendung von zwei getrennten Antennen 36, 37 können größere Amplituden der beiden Empfangssignale erreicht werden.
[0051] Auch kann, wie bereits beschrieben, das Signalerzeugungsmodul 32 mit den beiden Antennen über einen Richtkoppler oder Powersplitter verbunden sein, wie dies in der Fig. 3 schematisch gezeigt ist. Für beide Messungen wird hier jeweils eine optimierte Antenne eingesetzt. Die Antenne 37 strahlt das Sendesignal senkrecht zur Strömungsrichtung 2 ab, wie dies durch die Sendekeule 6 symbolisiert ist. Die zweite Antenne 36, welche schräg zur ersten Antenne 37 angeordnet ist, strahlt das Sendesignal in die schräge Richtung 3 ab, wie dies durch die Sendekeule 5 symbolisiert ist.
[0052] Figur 4 zeigt ein Verfahren 100 zur Detektion einer Ablagerung 9 in dem vom Medium 1 durchströmten Strömungskanal 40, insbesondere in dem Gerinne des Abwassersystems 50 aus Figur 6. Das Verfahren 100 kann zumindest teilweise oder vollständig ausgeführt werden, wenn ein Computerprogramm 25, das auf einem computerlesbaren Speichermedium 24 gespeichert sein kann, durch eine Prozessoreinheit 22 bzw. einen CPU der Rechenanordnung 20 ausgeführt wird (siehe Fig. 1). [0053] In dem beispielhaft in Fig. 6 gezeigten Abwassersystem 50 ist dabei eine Straße 55 gezeigt, von der beispielhaft ein Abflussgitter 51 und zwei Kontrollschächte 54 abgehen bzw. zum Strömungskanal 40 in Form des Gerinnes führen. Das Abflussgitter 51 führt hier beispielhaft zu einem Zwischenkanal 52, der zum Strömungskanal 40 führt und hier beispielhaft einen teilweise mit Ablagerung gefüllten Sinkkasten 53 aufweist. Zwischen den beiden Kontrollschächten 54 und hinter dem in der Strömungsrichtung 2 hinteren der beiden Kontrollschächte 54 sind jeweils zwei Messsysteme 10 gezeigt, wobei hier stattdessen auch nur die Messanordnungen 30 angeordnet sein können, die insbesondere drahtlos mit derselben Rechenanordnung 20 verbunden sein können, die in einer Cloud angeordnet sein kann bzw. auf einer Cloud-Anwendung basieren kann. Beispielhaft sind hier die Messsysteme 10 daher als eigenständige Messgeräte 10 gezeigt, die aber nichtsdestotrotz vernetzbar sein können, um in einer Cloud-Anwendung drahtlos mit einem entfernten Server oder Computer (nicht gezeigt) zu kommunizieren. Grundsätzlich können die Messsysteme 10 oder die Messanordnungen 30 vorteilhafterweise dort angeordnet werden, wo es aufgrund der Gegebenheiten in dem Kanalnetz oder Abwassersystem 50 zu Problemen kommen kann, also etwa in Kurven, an Zuläufen, usw.
[0054] Das Verfahren 100 wird nachstehend beispielhaft mit Bezug auf das in der Fig. 6 linke Messsystem 10 erläutert. In Schritt 101 des Verfahrens 100 wird, insbesondere von der Rechenanordnung 20 des Messsystems 10, die Distanz zum Medium 1 und die Strömungsgeschwindigkeit v des Mediums 1 , von der Messanordnung 30 erfasst, die wiederum die Distanz und Strömungsgeschwindigkeit v messen kann. Dazu kann das Signalerzeugungsmodul 32 ein Sendesignal, teils schräg zur Strömungsrichtung 2 des Mediums 1 in Form eines CW-Signals und teils senkrecht zur Strömungsrichtung 2 des Mediums 2 in Form eines FMCW-Signals, abstrahlen. Das Antennenmodul 34, welches das Sendesignal abstrahlt, kann die reflektierten Sendesignale empfangen und entweder selbstständig auswerten und daraus die Distanz und Strömungsgeschwindigkeit v berechnen oder, alternativ, die Messdaten bzgl. der reflektierten Sendesignale an die Rechenanordnung 20 übermitteln, welche die Distanz und Strömungsgeschwindigkeit v daraus erfasst.
[0055] In einem zweiten Schritt 102 kann nun, insbesondere laufend, ein Ist-Verhältnis I zwischen der erfassten Distanz und der erfassten Strömungsgeschwindigkeit v ermittelt werden, was wiederum von der Rechenanordnung 20 ausgeführt werden kann.
[0056] In einem dritten Schritt 103 des Verfahrens 100 kann schließlich die Ablagerung 9 in dem Strömungskanal 40 ermittelt werden, was wiederum von der Rechenanordnung 20 ausgeführt werden kann. Dazu kann das Ist-Verhältnis I mit einem zuvor definierten Soll-Verhältnis S zwischen der Distanz und der Strömungsgeschwindigkeit v abgeglichen werden. Wie in Figur 5 beispielhaft gezeigt ist, kann das Soll-Verhältnis S dabei als ein Soll-Verhältnisbereich S definiert sein, da das Soll-Verhältnis S von mit der Füllhöhe h und/oder der Strömungsgeschwindigkeit v variieren kann und auch Grenzwerte einbezogen werden können, um die Sensitivität des Verfahrens 100 zu verbessern. Hier ist beispielhaft gezeigt, dass die laufenden Messungen von Distanz und Strömungsgeschwindigkeit v, ausgedrückt in dem Ist-Verhältnis I mit einer Kurve von Füllhöhe h über Strömungsgeschwindigkeit v, außerhalb des Soll-Verhältnisbereichs S liegen. Entsprechend ist die Ablagerung 9 derart groß, insbesondere hoch, dass das Ist-Verhältnis I derart weit vom Soll-Verhältnisbereich S abweicht, dass die Ablagerung 9 mit großer Zuverlässigkeit detektiert werden kann.
[0057] In einem vierten Schritt 104 des Verfahrens 100 kann schließlich eine Information, insbesondere eine Warnmeldung, bzgl. der detektierten Ablagerung 9 ausgegeben werden. Diese kann durch die Rechenanordnung 20 bspw. drahtlos an den bereits erwähnten entfernten Server oder Computer übertragen werden. Das Messsystem 10 kann entsprechend ein drahtloses Kommunikationsmodul aufweisen, wobei das Kommunikationsmodul eine beliebige drahtlose Verbindungstechnologie wie bspw. einen Mobilfunkstandard, WLAN und dergleichen verwenden kann.
[0058] Im Übrigen wäre es durch die zwei oder mehr örtlich voneinander entfernte Messanordnungen 30 oder Messsysteme 10 in Fig. 6 möglich, eine Ablagerung 9 auch dazwischen zuverlässig zu ermitteln. Dazu kann beispielsweise eine Auswertung der Messdaten beider Messanordnungen 30 bzw.
Messsystem 10 erfolgen. Die Rechenanordnung 20 kann Diskrepanzen zwischen den Messdaten der Messanordnungen 30 oder Messsystemen 10 oder den Ist- Verhältnissen an beiden Einbauorten miteinander vergleichen. Beispielsweise kann auch ein Abgleich einer so ermittelten Diskrepanz mit einem vordefinierten Schwellenwert erfolgen, um zu bestimmen, ob zwischen den Messanordnungen 30 eine Ablagerung, insbesondere vordefinierter Größe und/oder Höhe, vorhanden ist.
[0059] Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass "umfassend" und "aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Beispiele oder Aspekte beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Beispiele oder Aspekte verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren (100) zum Detektieren einer Ablagerung (9) in einem von einem Medium (1) durchströmten Strömungskanal (40), wobei das Verfahren (100) aufweist:
- Erfassen einer Distanz zum Medium (1) und einer Strömungsgeschwindigkeit (v) des Mediums (1),
- Ermitteln eines Ist-Verhältnisses (I) zwischen der erfassten Distanz und der erfassten Strömungsgeschwindigkeit (v), und
- Detektieren der Ablagerung (9) auf Basis eines Abgleichs des Ist- Verhältnisses (I) mit einem Soll- Verhältnis (S) zwischen der Distanz und der Strömungsgeschwindigkeit (v).
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1 , wobei das Soll- Verhältnis (S) auf erfassten Distanzen zum Medium (1) und erfassten Strömungsgeschwindigkeiten (v) des Mediums (1) basiert.
3. Verfahren (100) nach Anspruch 2, wobei das Soll- Verhältnis (S) ein Soll- Verhältnisbereich (S) zwischen der Distanz und der Strömungsgeschwindigkeit (v) ist, und die Ablagerung (9) detektiert wird, wenn das Ist-Verhältnis (I) außerhalb des Soll-Verhältnisbereichs (S) liegt.
4. Verfahren (100) nach Anspruch 3, wobei der Soll- Verhältnisbereich (S) ferner auf einem Grenzwert um die erfassten Distanzen zum Medium und erfassten Strömungsgeschwindigkeiten (v) des Mediums (1) basiert.
5. Verfahren (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Strömungskanal (40) ein Gerinne, insbesondere eines Abwassersystems (50), ist.
6. Verfahren (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die erfasste Distanz zum Medium (1) und die erfasste Strömungsgeschwindigkeit (v) des Mediums (1) auf einem von einer Messanordnung (30) abgestrahlten und von dem Medium (1) reflektierten Sendesignal basieren.
7. Verfahren (100) nach Anspruch 6, wobei zumindest ein Teil des Sendesignals ein frequenzmoduliertes kontinuierliches Wellensignal ist, und wobei zumindest ein Teil des Sendesignals ein kontinuierliches Wellensignal ist.
8. Verfahren (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (100) ein Detektieren einer Größe der Ablagerung (9) auf Basis eines Abgleichs des Ist- Verhältnisses (I) mit zumindest zwei unterschiedlichen Soll-Verhältnissen (S) zwischen der Distanz und der Strömungsgeschwindigkeit (v) umfasst.
9. Verfahren (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (100) ferner aufweist:
- Ausgeben einer Information auf Basis der detektierten Ablagerung (9).
10. Computerprogramm (25), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms (25) durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche auszuführen.
11. Computerlesbares Speichermedium (24), umfassend Befehle, die bei der Ausführung der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
12. Messsystem (10) zum Detektieren einer Ablagerung (9) in einem von einem Medium (1) durchströmten Strömungskanal (40), wobei das Messsystem (10) eine Messanordnung (30) und eine Rechenanordnung (20) zum Erfassen einer Distanz zum Medium (1) und einer Strömungsgeschwindigkeit (v) des Mediums (1) aufweist, und wobei die Rechenanordnung (20) zum Ermitteln eines Ist-Verhältnisses (I) zwischen der erfassten Distanz und der erfassten Strömungsgeschwindigkeit (v) und zum Detektieren der Ablagerung (9) auf Basis eines Abgleichs des Ist-Verhältnisses (I) mit einem Soll-Verhältnis (S) zwischen der erfassten Distanz und der erfassten Strömungsgeschwindigkeit (v) eingerichtet ist.
13. Messsystem (10) nach Anspruch 12, wobei die Messanordnung (30) eine Radarmessanordnung ist.
14. Messsystem (10) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Messanordnung (30) ein Signalerzeugungsmodul (32) zur Erzeugung eines Sendesignals und ein Antennenmodul (34) zum Abstrahlen des Sendesignals in eine erste Richtung (4) senkrecht zur Strömungsrichtung des Mediums (1) und in eine zweite Richtung (3), die ungleich der ersten Richtung (4) ist, aufweist, wobei die Rechenanordnung (20) zur Bestimmung der Distanz zum Medium (1) und der Strömungsgeschwindigkeit (v) des Mediums (1) durch Auswertung des von dem Medium (1) reflektierten und von dem Antennenmodul (34) aufgenommenen Sendesignals eingerichtet ist.
15. Messsystem (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Messsystem (10) zumindest zwei entfernt voneinander in dem Strömungskanal (40) anordenbare Messanordnungen (30) aufweist, wobei die Rechenanordnung (20) dazu eingerichtet ist, die Ablagerung (9) in dem Strömungskanal (40) auf Basis der erfassten Distanz zum Medium (1) und der erfassten Strömungsgeschwindigkeit (v) des Mediums (1) jeder Messanordnung (30) zu lokalisieren.
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