Die Nutzung von akustischen und elastischen Wellen als sensorischer Informationsträger sowie die Erzeugung von physikalischen Wechselwirkungen mit fluiden und festen Medien sind Schwerpunkte dieses Forschungsgebietes.
Inline-Analyse von fluiden Medien
Die Inline-Analyse in fluiden Stoffsystemen stellt besondere Anforderungen an die Messtechnik in Bezug auf Medien-, Temperatur- und Druckbeständigkeit. Querempfindlichkeiten zu verschiedensten physikalischen Phänomenen oder heterogene Stoffverteilungen erfordern meist applikationsspezifische Sonderlösungen oder die Kombination verschiedener akustischer oder elektromagnetischer Messprinzipien in einem Sensor.
Hierzu werden beginnend bei akustischen, über kapazitive und thermischen auch elektromagnetische Verfahren eingesetzt und erfolgreich bis hin zu tomografischen Ansätzen in Form von Funktionsmustern realisiert. Im Verbundprojekt ExAKT erfolgt hierzu die Kombination von Verfahren der Dichte- und Partikelmessung zur Analyse komplexer Fluide in der chemischen Produktion.
Applikationsspezifische Elektronik
Applikationsspezifische Messeinrichtungen erfordern in aller Regel auch applikationsspezifische Elektronik zur Sensorsignalgenerierung, -erfassung und –auswertung. Dies impliziert beispielsweise die Erarbeitung von Lösungen zur Erzeugung besonderer Sequenzen von Anregungssignalen sowie zu speziellen Multiplexer- und Verstärkertechnologien
Chemische oder biologische Sensoren
Mikroresonante Sensoren lassen sich als primär masseempfindliche Elemente vielfältig als chemische oder biologische Sensoren für die Gas- oder Flüssigphase applizieren. Ändert sich die Masse des Sensors im Nanogrammbereich, so ändert sich seine Resonanzfrequenz.
Die Spezifik des Sensors wird durch eine hauchdünn aufgetragene Schicht erzielt, die mit dem selektiv nachzuweisenden wechselwirkt. Als Sensoren werden Schwingquarze genutzt, in den Ausführungsformen QMB oder LFE. Spezielle Oszillatoren, verschiedene Messzellentypen und Equipment der Messwerterfassung stehen als Ergebnis langjähriger FuE-Tätigkeit auf diesem Gebiet zur Verfügung.
Materialcharakterisierung und Condition Monitoring
Die Interaktion von elastischen oder elektromagnetischen Wellen ermöglicht die gezielte Untersuchung oder Beeinflussung bestimmter physikalischer Eigenschaften. Hierzu zählen neben der Überwachung von Stoffströmen und Füllständen u.a. die Bestimmung von Materialzusammensetzungen oder die Interaktion in Partikelsystemen. Im Verbundvorhaben IMFControl wird aktuell ein innovatives Verfahren zur eingriffsfreien Bewertung des Muskelgewebes und der Verteilung schwer erkennbarer Fetteinlagerungen an Nutztieren entwickelt.
Die Expertisen zu wellenbasierten Messverfahren und der Aktorik werden durch langjährige Erfahrungen aus dem Bereich der Modellierung und Simulation charakteristischer Phänomene der Wellenausbreitung ergänzt.
Auf dem Gebiet des Condition Monitorings sind spezielle Fragestellungen die Spektralanalyse von Prozessen und die Schwingungsanalyse zur Überwachung von Geräten oder Anlagen..
