L17 - Inline-Prozessüberwachung von Suspensionen mit hohem Feststoffanteil

Event
11. Dresdner Sensor-Symposium 2013
2013-12-09 - 2013-12-11
Dreikönigskirche - Haus der Kirche Dresden
Chapter
11. Sensoren für Bioprozess- und Verfahrenstechnik
Author(s)
S. Wöckel, U. Steinmann - Institut für Automation und Kommunikation(ifak) e.V. Magdeburg/D, R. Weser, B. Wessel - TU Dresden/D
Pages
463 - 466
DOI
10.5162/11dss2013/L17
ISBN
978-3-9813484-5-3
Price
free

Abstract

Es wurde ein neuartiges Ultraschallmessverfahren entwickelt, mit dem die akustischen Streusignale aus hochkonzentrierten Suspensionen erfasst und zum Zweck der Partikelcharakterisierung ausgewertet werden können. Der Sensor ist als Einstecksonde konzipiert und erlaubt eine schnelle, einfache und minimalinvasive Prozessankopplung. Anstelle eines Einzelsignals im Zeitbereich wird ein statistischer Kennwert (Standardabweichung η(t)) aus einer Anzahl N von Einzelmessungen der laufzeitabhängigen akustischen Rückstreusignale ermittelt. Dadurch kann neben der Schalldämpfung, die maßgeblich von der vorhandenen Partikelkonzentration beeinflusst wird, auch der Rückstreukoeffizient bestimmt werden, der sensitiv gegenüber der Partikelgröße ist. Diese Abhängigkeiten konnten durch experimentelle und theoretische Untersuchungen im Frequenzbereich von 5 bis 20 MHz, für Partikelgrößen von 1 bis 500 μm und Partikelkonzentration bis zu 50 Ma.-% belegt werden. Die Vermeidung eines Messspalts, wie im Fall der klassischen Transmissionsanordnung, prädestiniert das Messverfahrens für die Inline-Anwendung an sehr hochkonzentrierten Suspensionen.

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