Feeds:
Beiträge
Kommentare

Posts Tagged ‘Sensorik’

anatomy-1751201.pngDie Sensortechnologie richtet sich neu aus: Sensorintelligenz, Dezentralisierung, Multisensorsysteme und Miniaturisierung sind die Anforderungen, die Sensoren zukünftig erfüllen müssen. Hintergrund für den Paradigmenwechsel in der Sensortechnologie sind neue Ansätze in der Prozesstechnik, die der Philosophie von „Industrie 4.0“ und „Internet der Dinge“ folgen: Auch in der Bioverfahrenstechnik sollen Prozesse zukünftig integriert und kontinuierlich laufen und möglichst in Echtzeit gesteuert und optimiert werden. Die Biotechnologie stellt dabei besonders hohe Ansprüche an Produktqualität und –sicherheit; gleichzeitig sind die Prozesse und Strukturen teils hochkomplex. Eine Vielzahl an Messdaten allein nützt wenig; die Datenflut muss gleichzeitig ausgewertet und die Ergebnisse in den Prozess zurückgespeist werden. Sogenannte „Smart Sensors“ sind in der Lage, nicht nur zu messen, sondern auch Aufgaben der komplexen Signalverarbeitung zu übernehmen und zusätzliche Informationen über sich und die Prozessumgebung bereitzustellen. Diese erweiterte „Sensorintelligenz“ umfasst Selbstdiagnose, die Ausführung dezentraler Logikfunktionen, die eigenständige Validitätsprüfung der Messwerte, die Selektion und Bewertung von Prozessprofilen bis hin zur Vorhersage von Prozessabläufen und die direkte Interaktion mit zugeordneten Akteuren über dezentrale Steuereinheiten. Damit die Vision des Smart Sensors Wirklichkeit werden kann, sind allerdings noch einige Hürden zu überwinden – vom Nachweis der Prozess und Produktsicherheit über Schnittstellengestaltung und Standards für Daten bis hin zur Datensicherheit.

Was genau Sensoren der Zukunft können müssen, ist nachzulesen im Positionspapier „Smarte Sensoren für die Biotechnologie“ der DECHEMA-Fachgruppe „Messen und Regeln in der Biotechnologie“

Advertisements

Read Full Post »

Human-nose_Public DomainGeht es um Lebensmittelaromen oder Parfumkompositionen, ist die Nase ungeschlagen. Doch wer Spuren von CO oder NO finden will, sollte auf Halbleitergassensoren setzen. Ihr Prinzip: Die Leitfähigkeit der Sensoroberfläche verändert sich, wenn sich ein Gas daran anlagert. Damit die Sensoren auf unterschiedliche Gase „anspringen“, kann man die Zusammensetzung der Oberfläche – eine ganze Palette an Metalloxiden steht zur Auswahl – so wählen, dass sich verschiedene Gase unterschiedlich stark anlagern. Sehr selektiv sind diese Sensoren jedoch in aller Regel nicht. Und sie sind häufig auch nicht langzeitstabil; deswegen können sie für manche sicherheitstechnische Anwendungen – z.B. bei der Branderkennung in Kohlekraftwerken oder der Untersuchung von Atemgasen – nicht eingesetzt werden. Könnte man die Sensoren jedoch überwachen, so dass ein Leistungsabfall gleich erkannt würde, könnte man ihre Einsatzbreite erheblich ausdehnen. Das wollen Wissenschaftler der Universität des Saarlandes in einem Projekt der industriellen Gemeinschaftsforschung angehen.
Parallel zur einfachen Leitfähigkeitsmessung sollen dabei weitere Messverfahren zum Einsatz kommen (z.B. die Impedanzspektroskopie im temperaturzyklischen Betrieb). Die Signale der verschiedenen Verfahren hängen immer von der Wechselwirkung zwischen Gasmolekülen und Sensoroberfläche ab, aber die Zusammenhänge sind je nach Gas so unterschiedlich, dass es möglich sein sollte, zwischen Änderungen in der Gaszusammensetzung und Veränderungen des Sensors zu unterscheiden.
Die Forscher gehen davon aus, dass besonders innovative KMU von diesem Projekt profitieren werden. Die Einsatzmöglichkeiten von Halbleitergassensoren würden dadurch erweitert, und die Projektergebnisse sollen sich in verschiedensten Branchen nutzen lassen.
Mehr zum Projekt

Read Full Post »