Science
07.07.2014

TU Wien entwickelt neuen Sensor für Flüssigkeitsanalyse

Ein schwingender Sensor kann Temperatur, Dichte und Viskosität von Schmiermitteln direkt in ihrem Lagertank messen.

Ein Sensor, der beim Anlegen von elektrischer Ladung zu schwingen beginnt, macht es möglich, den Zustand von in der Industrie eingesetzten Ölen mit wenig Aufwand zu überprüfen. Die an der Technischen Universität (TU) Wien entwickelte Methode wurde zum Patent angemeldet und könnte dabei helfen, Stehzeiten bei großen und teuren Maschinen zu reduzieren, heißt es heute, Montag, seitens der Uni.

Ölanalyse in der Maschine

Verändert Öl mit Fortdauer seines Einsatzes zum Schmieren hydraulischer Maschinen seine Eigenschaften, dann führt das zu Problemen. Die bisher einzige Möglichkeit zur Überprüfung seines Zustandes war es, Proben zu ziehen und diese anschließend im Labor zu untersuchen. Das konnte dazu führen, dass die Maschinen über Tage hinweg still stehen mussten, was wiederum hohe Kosten verursachte.

"Wir haben uns daher das Ziel gesetzt, einen Mikro-Sensor zu entwickeln, der direkt in der Maschine Dichte und Viskosität des Öls messen kann und somit jederzeit Auskunft über den Alterungszustand des Öls gibt", so Ulrich Schmid vom Institut für Sensor- und Aktuatorsysteme der TU in der Aussendung. Sein Team setzt in Kooperation mit dem Exzellenzzentrum für Tribologie AC2T in Wiener Neustadt auf eine rein elektronische Lösung.

Schwingender Silizium-Balken

Dessen Herzstück ist ein Balken aus Silizium, mit einer Oberfläche aus Aluminiumnitrid in Mikrometergröße, der durch das Anlegen einer elektrischen Spannung zum Schwingen angeregt wird. Da die Schwingungseigenschaften eben stark von der Temperatur, der Dichte und der Viskosität der umgebenden Flüssigkeit abhängen und diese mit der neuen Methode sehr präzise gemessen werden können, ist es nun möglich, Rückschlüsse auf die Qualität des Maschinenöls zu ziehen.

Ein großer Vorteil der neuen Messmethode sei, dass sie sich gut in bereits verwendete Systeme einbauen lasse. Man könne den Sensor etwa in einen Multifunktions-Chip mit einbauen, der auch noch andere wichtige Daten in der Maschine misst.