1.7 - Gassensor zur Konzentrationsüberwachung von Methan bei Wärmebehandlungsprozessen
- Event
- 13. Dresdner Sensor-Symposium 2017
2017-12-04 - 2017-12-06
Hotel Elbflorenz, Dresden - Chapter
- 1. Sensortechnologien
- Author(s)
- S. Schröder, H. Fritze - TU Clausthal, Goslar/D
- Pages
- 28 - 33
- DOI
- 10.5162/13dss2017/1.7
- ISBN
- 978-3-9816876-5-1
- Price
- free
Abstract
Die Überwachung der Ofenatmosphäre bei Wärmebehandlungsprozessen ermöglicht es, direkte Rückschlüsse auf den Bauteilzustand im Ofen zu ziehen. Daher wird im Verbundvorhaben „Konzentrationsabhängige Industrieofen-Regelung“ eine Technologie entwickelt, bei der die Messung der Ofenatmosphäre eine energieeffiziente Regelung von elektrisch beheizten Wärmebehandlungsprozessen ermöglicht. Eine solche Technologie bietet ein erhebliches Energieeinsparpotential.
Die Überwachung der Ofenatmosphäre kann dabei abhängig vom konkreten Materialsystem auf eine überschaubare Anzahl von Schlüsselgasspezies beschränkt werden. Ein Beispiel bildet Methan, das bei Temperaturen um 700 °C detektiert werden muss. Zur Messung der Methankonzentration wird ein Gassensorprinzip umgesetzt, das die Selektivität metalloxidbasierter Gassensoren erhöht, in dem neben den elektrischen auch mechanische Eigenschaften der Sensorschicht mit Hilfe hochtemperaturstabiler piezoelektrischer Resonatoren bestimmt werden. Als Sensorschicht wird z. B. Praseodym dotiertes Ceroxid Pr0,1Ce0,9O2–δ verwendet, das auf einkristalline Ca3TaGa3Si2O14 Resonatoren aufgebracht wird.