Sensorik im Automotive-Einsatz
Neue Messmethode für die Zusammensetzung von Gemischen
Wissenschaftler der Universität des Saarlandes haben einen Sensor entwickelt, der anhand der Wärmeausbreitung in unterschiedlichen Flüssigkeiten die Zusammensetzung eines aus zwei Komponenten bestehenden Gemisches misst. In der Automobilbranche könnte man damit zum Beispiel das Methanol/Wasser-Verhältnis in Brennstoffzellen messen.
Nach wie vor ist es messtechnisch gesehen schwierig, das genaue Verhältnis zweier gemischter Flüssigkeiten in den verschiedensten Anwendungsbereichen zu ermitteln. Der in Saarbrücken entwickelte Sensor könnte hier Abhilfe schaffen: Er misst, wie sich Wärme in der zu untersuchenden Flüssigkeit ausbreitet. »So kann man Rückschlüsse über das Mischungsverhältnis der beiden Flüssigkeiten gewinnen, denn die Wärme breitet sich je nach Verhältnis unterschiedlich schnell aus«, erklärt Bastian Schmitt, Doktorand am Lehrstuhl für Messtechnik von Professor Andreas Schütze an der Universität des Saarlandes. Er hat den Sensor maßgeblich entwickelt.
»Grundsätzlich besteht der Sensor nur aus einer dünnen Folie, einem Heizer auf der Folie und einer simplen Messelektronik«, führt Schütze aus. »Dank seines einfachen Aufbaus eignet er sich auch hervorragend für Low-cost-Anwendungen.«
Sehr gute Einsatzmöglichkeiten sehen die Forscher unter anderem in der Automobilbranche, etwa bei der Messung von Zweikomponentengemischen wie der Harnstoff-Wasser-Lösung für den DNOx-Katalysator. Ein solcher DNOx-Katalysator kommt in modernen Diesel-Pkw und in Lkw zur Abgasnachbehandlung zum Einsatz. Er wandelt den Großteil gefährlicher Stickoxide in den Abgasen in die ungefährlichen Bestandteile Stickstoff und Wasser um. Damit dieser chemische Prozess gelingt, ist eine Lösung aus Wasser und Harnstoff nötig, deren Mischungsverhältnis bei 32,5 Prozent Harnstoff und 67,5 Prozent Wasser liegt. Diese Konzentration könnte ein Sensor, wie ihn die Saarbrücker Ingenieure entwickelt haben, im Fahrzeug überwachen.
Weil die Entwicklung noch ganz am Anfang steht, ist die Messgenauigkeit für industrielle Anwendungen noch nicht ausreichend. »Aber mit einer Auflösung von fünf Prozent bereits in der ersten Versuchen sind wir auf einem guten Weg«, so Schütze.
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