F16 - Neuartiger thermischer Wirbelsensor zur Bestimmung von binären Mischungsverhältnissen in Fluiden

Event
11. Dresdner Sensor-Symposium 2013
2013-12-09 - 2013-12-11
Dreikönigskirche - Haus der Kirche Dresden
Chapter
6. Neuartige Sensormaterialien und –technologien
Author(s)
B. Schmitt, C. Kiefer, A. Schütze - Universität des Saarlandes, Saarbrücken/D
Pages
373 - 378
DOI
10.5162/11dss2013/F16
ISBN
978-3-9813484-5-3
Price
free

Abstract

Ein neuartiger thermischer Sensor zur Bestimmung von Mischungsverhältnissen wird vorgestellt. Das Messprinzip beruht auf der Nutzung eines stationären Wirbelpaares, das sich bei geringen Reynoldszahlen hinter einem in einer Strömung befindlichen Störkörper bildet. Die Ausdehnung des Wirbels in Strömungsrichtung ändert sich unter anderem mit der Viskosität des anströmenden Gemisches, wobei durch ihre Bestimmung bzw. Auswertung ihrer Änderung auf das Mischungsverhältnis geschlossen werden kann. Mikrostrukturierte Heizer werden in dem Totgebiet hinter dem Störkörper platziert, um dieses zu erfassen, was eine bessere Auflösung des Mischungsverhältnisses ermöglicht als dies in der freien Strömung möglich wäre. In ersten Messungen von Methanol/Wasser-Gemischen konnten bei einer Flussrate von 0,09 ml/s Auflösungen von 0,5 Vol.-% erreicht werden. Die einfache und kostengünstige Herstellung der Sensoren und der Messkammer verspricht ein großes Einsatzpotential des Messprinzips, beispielsweise in Direktmethanolbrennstoffzellen zum Betrieb von mobilen Geräten.

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