Abgasmessung: Hochpräziser Nanopartikelsensor entwickelt
Forscherteam entwickelt ein Abgasmessgerät, das kleinste Partikel präziser und schneller misst
Die Feinstaubbelastung, und darunter auch die von Verbrennungsmotoren emittierten Nanopartikel, zu senken, ist von allgemeinem Interesse. Ein Forscherteam der CTR Carinthian Tech Research in Villach und der AVL List GmbH in Graz entwickelte einen hochpräzisen optischen Sensor, der selbst kleinste Nanopartikel unter 0,2 Mikrometer (µm) detektiert. Eine Größe, die von besonderem Interesse ist, denn je kleiner die Teilchen sind, umso schädlicher sind sie für den Menschen. Durch einen maßgeschneiderten, simulationsgestützten Designprozess kann der Partikelsensor präzise kleinste Schadstoffe detektieren und mit dreifach erhöhter Dynamik messen. Gleichzeitig wurde die gesamte Stabilität und Regelung des Systems verbessert. Anwendung findet diese neue Entwicklung in der Abgasanalytik Produktlinie “APCplus“ von AVL, die seit Herbst 2016 am Markt verfügbar ist.
Systemmodellierung und Co-Design
Unter allen Luftschadstoffen werden insbesondere Nanopartikel unter 200 Nanometer (nm) erfasst. Deren Messung ist besonders schwierig. Die Messung der tatsächlichen Partikelemissionen benötigt daher präzise und zuverlässige Sensoren. Dabei müssen die Nanopartikel in der Luft oder im Abgas einzeln und nicht als Summenparameter gezählt werden. Die Nanopartikel werden dazu in eine übersättigte Atmosphäre geleitet. In dieser wirken sie als Kondensationskeime und erzeugen eine Art Nebel, dessen Tröpfchen einzeln gezählt werden können. Dabei müssen die wechselwirkenden thermischen, physikalischen und chemischen Prozesse perfekt aufeinander abgestimmt sein, um eine zuverlässige Partikeldetektion zu gewährleisten. „Wir haben am Computer ein umfangreiches 3-D-Simulationsmodell erstellt und mit experimentellen Daten verglichen. Die Herausforderung lag in der Komplexität des Messprinzips und den wechselseitigen Abhängigkeiten. Erst wenn man systemisch und umfassend forscht und entwickelt, wird das gesamte System verbessert“, so Martin Kraft, CTR Forschungsleiter für photonische Systemtechnik.
Präzisere und schnellere Messung
Für Tristan Reinisch, Teamleiter Produkt Entwicklung bei AVL, führt die Forschungszusammenarbeit letztlich zum Mehrwert für den Anwender: „Der Nanopartikelsensor hat eine um 20 Prozent verbesserte Leistung. Wir erreichen eine hohe Trennschärfe in Bezug auf den Durchmesser der Nanopartikel und erhalten schnellere Messergebnisse.“ Der Nanopartikelsensor„APCplus“ wurde in Österreich entwickelt und gefertigt. Weitere Entwicklungen dieser Art sind geplant.
Strategische Forschungspartnerschaft
Die Forschungszusammenarbeit zwischen AVL und CTR ist langfristig angelegt. Erste grundlegende Forschungen starteten schon in der ersten Phase (2008 bis 2014) des Kompetenzzentrenprogrammes COMET und werden im laufenden Programm (2015-2022) im Rahmen von ASSIC (Austrian Smart Systems Integration Research Center) vorangetrieben.
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
Diese Produkte könnten Sie interessieren
SprayMaster inspex von LaVision
Qualitätsprüfung für Ihren Sprühprozess durch digitale Spray- und Partikelanalyse
Verlässlich, automatisiert, digital – Die Geometrie-Messung Ihres Sprühverfahrens in Echtzeit
VEGAPULS | VEGABAR | VEGASWING von VEGA Grieshaber
Füllstände cybersicher überwachen - so geht’s
Erfahren Sie mehr über den einzigartigen Sensor für flüssige und feste Medien
FireSting-PRO von PyroScience
Neues faseroptisches Messgerät: Präzise Messungen selbst in kleinsten Volumen
Messen Sie pH, Sauerstoff und Temperatur sogar unter sterilen Bedingungen
VIONIC powered by INTELLO von Metrohm
Der neue Potentiostat ideal für Batterie-, Brennstoffzellen- und Elektrolyseapplikationen
VIONIC powered by INTELLO
Meistgelesene News
Weitere News von unseren anderen Portalen
Verwandte Inhalte finden Sie in den Themenwelten
Themenwelt Partikelanalyse
Die Methoden der Partikelanalyse erlaubt es uns, winzige Partikel in verschiedenen Materialien zu untersuchen und ihre Eigenschaften zu enthüllen. Ob in der Umweltüberwachung, der Nanotechnologie oder der pharmazeutischen Industrie – die Partikelanalyse eröffnet uns einen Blick in eine verborgene Welt, in der wir die Zusammensetzung, Größe und Form von Partikeln entschlüsseln können. Erleben Sie die faszinierende Welt der Partikelanalyse!
Themenwelt Partikelanalyse
Die Methoden der Partikelanalyse erlaubt es uns, winzige Partikel in verschiedenen Materialien zu untersuchen und ihre Eigenschaften zu enthüllen. Ob in der Umweltüberwachung, der Nanotechnologie oder der pharmazeutischen Industrie – die Partikelanalyse eröffnet uns einen Blick in eine verborgene Welt, in der wir die Zusammensetzung, Größe und Form von Partikeln entschlüsseln können. Erleben Sie die faszinierende Welt der Partikelanalyse!
Themenwelt Sensortechnik
Die Sensortechnik hat die chemische Industrie revolutioniert, indem sie präzise, zeitnahe und zuverlässige Datenbereitstellung in einer Vielzahl von Prozessen ermöglicht. Vom Überwachen kritischer Parameter in Produktionslinien bis hin zur Früherkennung potenzieller Störungen oder Gefahren – Sensoren sind die stillen Wächter, die Qualität, Effizienz und Sicherheit gewährleisten.
Themenwelt Sensortechnik
Die Sensortechnik hat die chemische Industrie revolutioniert, indem sie präzise, zeitnahe und zuverlässige Datenbereitstellung in einer Vielzahl von Prozessen ermöglicht. Vom Überwachen kritischer Parameter in Produktionslinien bis hin zur Früherkennung potenzieller Störungen oder Gefahren – Sensoren sind die stillen Wächter, die Qualität, Effizienz und Sicherheit gewährleisten.