本发明涉及一种用于监控结构相同的至少三个电发光体中的多个电发光体的方法，包括：a.对所述发光体中的多个发光体施加以来自至少一个镇流器的至少一个供给信号，b.分别针对每个单个的发光体读取至少一个参数，c.从不同发光体的所读取的参数的至少一些参数中形成至少一个参考值，d.将参考值与发光体中的单个发光体的参数进行比较，e.针对每个如下发光体生成信号：该发光体的参数相对于参考值超过预先给定的偏差。
1.一种用于监控结构相同的至少三个电发光体(1，2，3)中的多个电发光体的方法，包括：a.对所述发光体(1，2，3)中的多个发光体施加以来自至少一个镇流器(4，6，7，8)的至少一个供给信号，b.分别针对每个单个的发光体(1，2，3)读取至少一个参数，c.从不同发光体(1，2，3)的所读取的参数的至少一些参数中形成至少一个参考值，d.将所述参考值与发光体(1，2，3)中的单个发光体的参数进行比较，e.针对每个如下发光体(1，2，3)生成信号：所述发光体的参数相对于参考值超过预先给定的偏差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考值是所述参数的平均值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述参考值由所读取的全部参数形成。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述参考值分别在没有考虑在步骤c.中要与所述参考值比较的参数的情况下形成。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤b.至e.以相同的时间间隔重复。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述发光体(1，2，3)中的每个发光体的参数在一个时间间隔上被多次读取和存储，其中能够确定所述参数和所述参考值的时间分布。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当发光体的所述参数与所述参考值的偏差的时间上的变化超出确定的边界值时，针对该发光体生成信号。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，镇流器(4，6，7，8)的供给信号根据额定值来调节。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，发光体(1，2，3)的所述参数由该发光体上的供给信号来确定。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述参数是发光体(1，2，3)的有效供给电压(Ueff1，Ueff2，Ueff3)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述参考值是发光体的所述参数的平均值，其中预先给定的偏差不超过平均值的10％。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，预先给定的偏差是平均值的5％。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，额定值是一个或多个发光体(1，2，3)的有效电流强度。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，额定值是一个或多个发光体(1，2，3)的电功率的额定值。
15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，供给信号通过脉宽调制来调节。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，通过供给信号的占空比能够调节有效的供给电压。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，供给信号是恒定幅度的矩形电压。
18.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，发光体(1，2，3)分别是气体放电管。
19.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个发光体包括至少十个。
20.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个发光体包括至少一百个发光体。
21.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在独立的供给信号的意义上，所述发光体(1，2，3)中的每个发光体都与一个镇流器(6，7，8)关联。
22.一种用于借助紫外辐射对物质消毒的装置，包括：
至少一个镇流器(4，6，7，8)用于对发光体(1，2，3)施加以供给信号；以及处理计算机(5)，其具有在其上编程的控制程序；
其中控制程序包括根据权利要求1至21中的任一项所述的用于监控结构相同的至少三个电发光体(1，2，3)中的多个发光体的方法。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，通过紫外辐射产生臭氧，其中至少部分地通过所产生的臭氧来进行物质的消毒。
24.根据权利要求22或23所述的装置，其特征在于，所述物质是水。
25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述水与发光体(1，2，3)热接触。
26.根据权利要求22或23所述的装置，其特征在于，发光体(1，2，3)是气体放电管。
27.根据权利要求22或23所述的装置，其特征在于，发光体的参数能够通过所述至少一个镇流器(6，7，8)的总线系统(9)来读取。
28.根据权利要求22或23所述的装置，其特征在于，所述物质是废水或者饮用水。
用于监控多个电发光体的方法以及用于借助紫外辐射对物
质进行消毒的装置
[0001] 本发明涉及一种用于监控多个电发光体的方法以及一种根据权利要求19的前序部分所述的用于借助紫外辐射来对物质进行消毒的装置。
[0002] 在对水、例如饮用水、废水、泳池水等等进行消毒的领域中已公开如下的装备：在这些装备中同时驱动多个结构相同的紫外气体放电管。根据设备的大小，在此涉及若干个管直至超过10000个管。后面提及的大型设备例如用于在相应的净化步骤之后将为了净化废水而使用的微生物杀死。所使用的紫外管成本高昂，并且因此希望的是，将这些紫外管就其寿命进行优化。另一方面，通常并不合乎目的的是在这种设备工作时直到管完全故障才维护，因为其工作能力由于多种可能的效应已经事先降低。而在消毒和杀死微生物的领域中，在任何时候都必须保证设备的完全的功能作用。
[0003] 已经表明的是，特别是在使用在用于水消毒的设备中时，发光体的当前的工作参数并未给出针对发光体的工作状态的非常可靠的要点。这尤其是由于这些工作参数与外部影响如水温、水的流动速度等等有关的相当大的波动范围而造成的。
[0004] 本发明的任务是，提出一种用于监控至少三个结构相同的电发光体中的多个电发光体的方法以及一种根据权利要求19的前序部分所述的装置，其中单个发光体的寿命的利用被分别优化。
[0005] 该任务针对开头所提及的方法借助权利要求1的特征来解决。通过将单个的发光体的参数与由其他发光体的参数中的至少一些参数形成的参考值进行比较，可以得到关于发光体工作状态的说明，如果这些影响基本上同样地作用到整个发光体上，则该说明很大程度上与外部的影响无关。特别地，这涉及发光体的工作温度，该工作温度受外部条件影响。如果发光体之一以其参数与通过一定数量的发光体形成的参考值足够明显地偏差，则产生相应的信号。该信号可以导致直接更换发光体。根据设备的大小以及必要时根据其他信息，也可以设计的是，首先收集一些信号或者引入其他的控制例程。在足够数量的发光体和各自寿命足够分散以及相应频繁地重复方法步骤的情况下，多个发光体同时表现出其参数的相应大的偏差的概率是可忽略的，使得不大可能产生故障信号。
[0006] 在优选的实施形式中，参考值简单地为参数的平均值。
[0007] 参考值特别是可以由所读取的全部参数形成。在足够大量的发光体的情况下(这些发光体至少多数处于良好的工作状态中)，通过这种方式在统计上近似了发光体的最优的平均工作值。特别地，在有较少发光体的情况下，发光体的偏差已经决定性地影响了参考值。在该情况下，可以优选地设计的是，分别在没有考虑在步骤c.中要与参考值比较的参数的情况下形成参考值。
[0008] 通常有利的是，步骤b至e特别是以相同的时间间隔重复。在此，重复持续时间有利地明显小于发光体的平均寿命，并且特别有利的是小于不同的发光体的寿命的平均偏差。
[0009] 在优选的改进方案中，发光体中的每个发光体的参数在一个时间间隔上被多次读取和存储，其中可以确定参数和参考值的时间分布。通过这种方式，可以特别有利地确定参数的改变速度，这可能可以提供重要的说明。例如在包含汞齐的紫外气体放电管的情况下，有时导致滴干积聚的汞齐，这引起管的工作参数的非常短暂的变化。有问题的参数的绝对变化在此可以完全处于可容忍的范围中，其中信号的高变化速度将该发光体识别为至少在下一个例行维护的范围中要更换的发光体。在另一例子中，该时间间隔可以位于在接通设备之后热平衡的调节的范围中。正常工作的发光体分别具有类似的持续时间来达到热平衡，其中该持续时间可以明显地取决于环境影响。例如具有蒸镀物并且由此降低了其向外发射的辐射功率的发光体通常具有对达到其热平衡明显偏差的持续时间。除此之外，在平衡状态中这种发光体可以以其另外的工作参数显得完全不引人注目。此外，可以测定发光体的瞬时特性，并且与由其他发光体形成的参考值进行比较。这种瞬时特性例如可以是在工作参数对例如供给电压的瞬间变化的阶跃响应中。明显与参考值有偏差的阶跃响应可以是识别有缺陷的或者接近其寿命终点的发光体的提前指示。原则上，根据本发明的方法的术语“参数”和“参考值”也应当理解为这种响应曲线的微分分析或者一般地为在时间间隔上获得的值的集合的微分分析。
[0010] 在一个优选的实施形式中，镇流器的供给信号根据额定值来被调节。常见的紫外气体放电管通常用这种方式来描述。例如，发光体可以被调节到作为额定值的恒定电流强度上，其中供给信号或者供给电压是要调节的量。有利的是，在此从施加在发光体上的供给信号得到发光体的参数。简单的是，参数为发光体的有效的供给电压。在根据本发明的方法的一个可简单地实现并且可靠的实施形式中，参考值是发光体的有效的供给电压的平均值，其中预先给定的偏差不超过平均值的大约10％，特别是平均值的大约5％。
[0011] 在特别优选的实施形式中，额定值是发光体中的一个或多个发光体的有效电流强度。可替选地，额定值也可以是发光体中的一个或多个发光体的电功率。
[0012] 在一个可有利地实现的实施形式中，供给信号通过脉宽调制来调节。优选的是，在此可以通过供给信号的占空比来调节有效的供给电压，其中供给信号特别是恒定幅度的矩形电压。供给信号的这种控制可以以特别简单和成本低廉的方式借助镇流器中的数字电子设备来实现。
[0013] 在优选的实施形式中，发光体分别是气体放电管。气体放电管成本高昂，并且在其寿命上表现出比较复杂的特性。此外，它们在其工作参数方面对于外部影响如环境温度相当敏感，使得根据本发明的方法能够有利地以特别的方式与气体放电管结合。
[0014] 当所述多个发光体包括至少10个、特别为至少100个发光体时，通过实施根据本发明的方法，可以特别有效地优化运行成本和运行安全性。原则上，该方法在三个分离的、结构相同的发光体情况下也已经可以使用，因为在假设三个发光体中的两个发光体位于额定状态中时，可以明确地确定第三发光体的偏差。
[0015] 在有利的实施形式中，发光体中的每个发光体都在独立的供给信号的意义上与一个镇流器关联。原则上，镇流器也可以驱动所述多个发光体中的全部发光体或者驱动所述多个发光体中的小组。例如，于是可以调节通过镇流器驱动的发光体的恒定的总电流。为了能够在这种装置中读取各发光体的参数，通常需要分别测量例如单个发光体的供给电压。如果每个发光体都在分离的供给电压的意义上与分离的镇流器关联，则供给电压或者另一工作参数可以被直接地从镇流器中读取，例如通过数字总线系统来读取。在该意义中，供给信号的分离应当理解为，不同的发光体的各个镇流器可以完全集成于共同的壳体中或者集成在电路板上。重要的仅仅是分离发光体的供给信号。
[0016] 对于开头所提及的装置，本发明的任务通过权利要求19规定的特征来解决。通过在用于对物质进行消毒的装置的处理计算机上实施根据权利要求1至18中的任一项所述的方法，一方面可以最优地利用单个发光体的寿命，并且另一方面可以保证装置的最优功能。
[0017] 在优选的实施形式中，通过发光体的紫外辐射产生臭氧，其中物质的消毒至少部分地通过所产生的臭氧来进行。在特别适合的装置中，该物质为水，特别是废水或者饮用水。在这种设备中，发光体通常受到由于水引起的显著的热影响。水温的改变或者流动速度特别是在气体放电管的情况下明显影响了发光体，使得将当前的工作温度与固定的额定值比较并不可靠。由此，根据本发明的对参考值的动态确定以及在所述装置中实施的方法实现了特别好的结果。
[0018] 在一个特别有利的实施形式中，发光体的参数可以通过所述至少一个镇流器的总线系统来读取。这能够实现将常用的镇流器与处理计算机以成本低廉和简单的方式结合。
[0019] 本发明的其他的优点和特征由下面描述的实施例以及从属权利要求中得出。
[0020] 下面描述了根据本发明的装置的两个优选的实施例并且借助附图来详细阐述。
[0021] 图1示出了根据本发明的装置的第一实施例的示意图。
[0022] 图2示出了根据本发明的装置的第二实施例的示意图。
[0023] 根据图1的第一实施例包括三个紫外气体放电管1、2、3，它们通过共同的镇流器4驱动。在管1、2、3的每一个之前都串联有一个电容器1a、2a、3a。管1、2、3的每一个管都从其电容器侧的接触部分岔出分离的测量线路1b、2b、3b，并且通到处理计算机5中。由此，三个管的每个单个的供给电压可以被处理计算机5读取，为此处理计算机5包括相应的测量接口。
[0024] 镇流器4输出可变占空比的矩形交流电压作为供给电压。有效的供给电压被定义为交流电压的数值的时间平均值，于是可以通过占空比来调节有效电压。
[0025] 有效的、即时间平均的电路通过镇流器被保持在恒定的额定值上，其中电压的占空比是被调节的量。例如，如果结构相同的气体放电管1、2、3中的每个气体放电管都具有1安培的标称工作电流，则镇流器调节到3安培的恒定总电流。
[0026] 在三个管的正常状态中，由此对于各个管中的每一个管在任何时刻都得到很大程度上相同的工作电压。如果管之一接近其寿命终点，则其工作电压值(该工作电压值通过线路1b、2b、3b读取)偏离另外两个管的工作电压值。处理计算机5以明显小于管的工作持续时间的时间间隔(例如每分钟一次)读取三个管的有效工作电压。重要的是，三个工作电压基本上同时被读取，以便排除变化的环境参数的影响。图1中的装置的三个管1、2、3设置在水消毒设备中，并且持续地被水环流，水的流动速度或者温度会变化。
[0027] 在读取有效电压的三元组作为三个管1、2、3的参数之后，从三个电压值形成平均值。随后，通过处理计算机将该平均值与三个电压的每个单个电压进行比较。如果三个电压之一偏离超过平均值或者参考值的5％，则处理计算机5生成信号，该信号表明所涉及的管引人注目。
[0028] 表1
[0029]Ueff1[V] Ueff2[V] Ueff3[V]
T水＝5℃ 90.7 92.5 92.4
T水＝30℃ 93.1 94.8 95.1
[0030] 表1示出了三个气体放电管的测量值的一个具体例子。其中分别调节到恒定的电流上，其中三个辐射器或者管1、2、3分别具有所测量的有效电压Ueff1、Ueff2、Ueff3。在该例子中显示出第一管1的过低的电压，该电压比另外两个管的平均电压低大约2％。测量值分别在5℃和30℃的水温的情况下被记录。显然，如对应于管1与其他管2、3的偏差那样，通过该温度差引起了电压值的类似大小的变化。
[0031] 在根据图2的第二实施例中，三个管1、2、3分别与各自的镇流器6、7、8关联。镇流器6、7、8中的每个镇流器都独立地将三个管1、2、3中的每个管调节到相同的恒定电流，其中如在第一实施例中那样，电压是具有可变占空比的矩形交流电压。镇流器6、7、8借助数字电子设备来构建，并且具有总线系统9，通过该总线系统可以将它们互联并且进行控制。处理计算机5通过总线系统9从镇流器6、7、8直接读取针对相应的管1、2、3调整的有效供给电压，而无需在管上的附加的测量线路。这些值如前面描述的那样被考虑用于形成动态的参考值，其中与参考值的偏差超过有效电压的5％导致产生针对所涉及的各管的信号。
[0032] 根据本发明的方法和根据本发明的装置特别适于三个或更多个结构相同的管。在示意性实施例中，仅仅示出了三个管。然而，通常使用明显更多的管，特别是在在用于对饮用水和/或废水进行消毒的大型设备中。
