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Peter, Andreas
Elektrisch-akustischer Sensor für Binärgase und Gasfeuchte
Bod
ISBN 9783959080774
140 Seiten, Taschenbuch/Paperback
CHF 37.70
BOD folgt in ca. einer Woche
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Moderne Industrieprozesse erheben den Anspruch, ressourcenschonend zu
arbeiten. Dies betrifft einerseits einen sparsamen Rohstoffeinsatz und anderseits
einen möglichst geringen Energiebedarf. Um die vorgegebenen Ziele zu
erreichen, sind die Prozesse möglichst exakt auf einem definierten Arbeitspunkt
zu führen. Dabei kommt zwangsläufig Regelungstechnik zum Einsatz, die eine
geeignete Sensorik benötigt.
Industrielle Trocknungsprozesse sind sehr energieaufwendig und haben vielfach noch
Optimierungspotential. Häufig sind jedoch keine Sensoren verfügbar, die kontinuierlich
Messwerte unter den meist widrigen Bedingungen liefern. Die kontinuierliche
und langzeitstabile Messung von Hochfeuchte bei Temperaturen > 100 °C ist gegenwärtig
nur mit wenigen Verfahren möglich. Somit werden immer noch viele Prozesse
aufgrund von Erfahrungswerten und mit energetischem Überschuss betrieben.
Der hier vorgestellte elektrisch-akustische Sensor nutzt als Messeffekt die isentrope
Schallgeschwindigkeit des Messgases. Dieser Messeffekt unterliegt weder
Alterung noch Drift durch Beladung mit Staub oder hochmolekularen Fremdstoffen.
Mit Hilfe eines mit Messgas gefüllten Hohlraumresonators wird die Schallgeschwindigkeit
bestimmt und aus dieser mit der bekannten Messgastemperatur
das Mischungsverhältnis berechnet.
Der elektrisch-akustische Binärgassensor ist multivalent einsetzbar. In einer ausgiebigen
Fehlerbetrachtung werden mögliche Einsatzbereiche jenseits der Gasfeuchtemessung
betrachtet und deren Grenzen aufgezeigt. Das hier vorgestellte Messverfahren
ist nicht gasselektiv, weshalb das Gasgemisch qualitativ bekannt sein muss.
Die frei programmierbare Sensorelektronik kann problemlos auf den jeweiligen
Anwendungsfall angepasst werden. Der modulare Aufbau von Primärsensor und
Sensorelektronik ermöglicht vielfältige Varianten für spezielle Anwendungsfälle.
Mit der hier vorliegenden Arbeit wird erstmals ein Binärgassensor vorgestellt, der in
stehenden Medien unter widrigsten Bedingungen und bei erhöhten Temperaturen
langzeitstabil einsetzbar ist. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig, jedoch
ist der Haupteinsatzbereich die industrielle Trocknung mit hoher Staubeladung.
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