5.1.2 Vibrationen als Energiequelle für Feldinstrumente in der Prozessautomatisierung
- Event
- 16. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2012
2012-05-22 - 2012-05-23
Nürnberg, Germany - Chapter
- 5.1 Autonome Sensoren
- Author(s)
- K. König, M. Ulrich, H. Kaul, P. Nenninger - ABB AG, Ilmenau
- Pages
- 508 - 512
- DOI
- 10.5162/sensoren2012/5.1.2
- ISBN
- 978-3-9813484-0-8
- Price
- free
Abstract
Drahtlose Feldinstrumente ermöglichen eine größere Flexibilität bei Messungen an prozesstechnischen Anlagen, z.B. an unzugänglichen oder entfernten Orten oder auf bewegten Teilen [ULR12]. Für dauerhafte Lösungen ist jedoch die Energieversorgung über Primärzellen wegen des Wartungsaufwands unbefriedigend. Energy Harvesting bietet Alternativen, um vor Ort verfügbare Energie, z.B. aus Temperaturgradienten, Sonneneinstrahlung oder mechanischer Bewegung, in nutzbare Energie umzuwandeln [ULR11]. Diese Arbeit geht auf die Möglichkeit ein, Vibrationen in prozesstechnischen Anlagen als Energiequelle zu nutzen.
Vibrationen sind in prozesstechnischen Anlagen zwar in der Regel unerwünscht, werden aber dennoch von Pumpen und Motoren in signifikantem Ausmaß erzeugt und breiten sich in der Anlage aus. Diese ungenutzte mechanische Energie der Vibrationen steht prinzipiell als Energiequelle für Energy Harvesting zur Verfügung.
Eine Reihe von Herstellern bietet Vibrationswandler basierend auf harmonischen Oszillatoren und elektromagnetischer Induktion oder dem piezoelektrischen Effekt an. Erfolgreiche Pilotanwendungen im Transportsektor [NAU03] und in Konsumgütern [KNI08, PAR05] sind bekannt. Systematische
Untersuchungen bezüglich der Einsatzfähgikeit in typischen Prozessanlagen, besonders mit drehzahlgesteuerten Antrieben die wegen ihrer potenziell besseren Energieeffizienz häufig eingesetzt werden, sind nach unserem Wissen jedoch noch nicht durchgeführt worden.