Kontinuierliche Ermittlung von Gaskonzentrationen

Projekt MAusKat

Automatisierte mobile Sensorplattform zeichnet Gaskonzentrationen und klimatologische Daten über einen längeren Zeitraum auf

Sensorplattform zur Gasdetektion
© Foto Fraunhofer ICT-IMM

Sensorplattform zur Gasdetektion

Wir haben im Rahmen eines Kooperationsprojekts eine mobile, infrastrukturunabhängige Sensorplattform entwickelt, mit der Gaskonzentrationen und klimatologische Daten über einen längeren Zeitraum automatisiert aufgezeichnet werden können. Damit ist eine genaue und zeitnahe Darstellung der klimatologischen Verhältnisse auch in komplexen Gebäudestrukturen über einen längeren Zeitraum möglich.

Funktionsprinzip

Die Messeinheit erfasst neben der Konzentration des Gases noch die klimatologischen Messgrößen Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck sowie die Windgeschwindigkeit in x, y und z Richtung durch Anschließen eines externen Ultraschallanemometers. Die erfassten Messgrößen werden im Intervall von einer Sekunde auf einem internen Speicherchip gespeichert und mit einem hochpräzisen Zeitstempel versehen, so dass Messdaten einzelner Plattformen miteinander vergleichbar sind. Als Rechnereinheit kommt ein auf der ARM-Architektur basierender Mikrocontroller und als Betriebssystem ein echtzeitfähiges Linux zum Einsatz. Neben dem integrierten Touchscreen zur Online-Überwachung bietet jede Plattform eine USB- und eine Ethernet-Schnittstelle. Optional kann auch eine kabellose Schnittstelle wie WLAN, Bluetooth oder Zigbee implementiert werden.

Eigenschaften und Einsatzbereiche der Sensorplattform

Unsere Sensorplattform kann infrastrukturunabhängig eingesetzt werden, dafür sorgt ein Akku mit 24 Stunden Kapazität. Bei Bedarf kann die Plattform auch über ein handelsübliches Steckernetzteil an ein bestehendes Hausnetz ausgeschlossen werden. Die Sensorplattform ist modular und fexibel aufgebaut und kann leicht an geänderte Bedingungen und Ansprüche angepasst werden. Wir haben bereits Messeinheiten mit bis zu sechs unterschiedlichen Sensoren realisiert.

Unser F&E Angebot

  • Kundenspezifische Anpassung an die Messaufgabe
  • Integration marktgängiger Gassensoren unterschiedlichen Typs (z.B. Durchfluss-, Membran-, oder Festkörpersensoren) in eine Sensorplattform,
  • Integration unterschiedlicher Betriebsarten (z. B. optisch, chemisch, MEMS),
  • Integration von Sensoren für Klimadaten (z. B. Druck, Temperatur, Feuchtigkeit),
  • Entwicklung und Integration von Auswerteroutinen.

Mögliche Einsatzgebiete:

  • Klimatologische Erfassung von Umgebungsparametern
  • Immissions-/Emissionsmessungen
  • Erfassung von Prozessgasen
  • Prozesskontrolle und Prozesssteuerung
  • Leckagedetektion  (z. B. SF6-Detektion bei Trafostationen , Hochspannungsleitungen etc.)
  • Kontinuierliche Überwachung und Kontrolle von sensitiven Bereichen
  • Erfassung von umweltrelevanten Gasen, wie z. B. TVOC, VOC, CO2.

 

Gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages, Förderkennzeichen 13N11677.