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UNI 2 2015

UNI I 02 I 2015 23 | Foto: Lutz Müller Foto: Patrick P. Palej/fotolia.com Sensor misst Ölqualität Ein wichtiges Anwendungsbeispiel auf diesem Gebiet ist ein vom IMN Macro- Nano® im Rahmen des BMBF-Verbund-projektes „Nanotechnologiebasiertes Mikrosystem zum insitu-Fluidmonito-ring (NaMiFlu)“ (Förderkennzeichen 16SV5360) gemeinsam mit Unternehmen erforschter innovativer Ölzustandssen-sor. Das neue Messsystem misst den chemischen Zustand von Motor- oder Hydraulikölen während des laufenden Betriebs und liefert Informationen zu deren Alterung. „Damit“, so Professor Hoffmann, „können die Öle länger ge-nutzt, die Anlagentechnik geschützt, Ressourcen geschont und zugleich Kosten gesenkt werden.“ Projektpartner waren EADS Deutschland GmbH (jetzt Airbus), HYDAC Electronic GmbH und FUCHS Eu-rope Schmierstoffe GmbH, der größte von den Ölmultis unabhängige deutsche Öl-hersteller, u.a. von Hydraulik-Ölen, sowie die Siegert Thinfilm Technology GmbH, die Micro-Hybrid Electronic GmbH und die Uni des Saarlandes, Lehrstuhl für Mi-kromechanik, Auswerteelektronik Mikrofluidik/-aktorik. Das zeigt das enorme Interesse von Herstellern industrieller Öle und von Systemen und Komponenten technischer Hydraulik an der Entwicklung. Gelungenes Anwendungsbeispiel Möglich wurde die Innovation durch gelungene Mikro-Nano-Integration: Öle werden heute nach wie vor im Wesent-lichen auf Grund der Nutzungszeit ge-wechselt oder es werden relativ einfach zu prüfende Eigenschaften wie Trübung oder Viskosität gemessen. Doch kennen die Ölhersteller inzwischen auch die chemischen Alterungsprozesse im Öl sehr gut. Auch diese kann man messen: wenn ein Öl altert, dann verändert sich seine chemische Zusammensetzung, und zwar charakteristisch für jedes Öl. Diese Änderung kann optisch beurteilt werden, allerdings nicht im sichtbaren Spek-tralbereich, sondern im Infrarot-Bereich (IR). Öle wie auch viele andere Stoffe zeigen eine charakteristische Absorption im Infraroten, die sich ebenso charakte-ristisch bei der Alterung verändert. Mit Hilfe einer Durchfluss-Küvette, einem für IR-Strahlung transparenten Gefäß für optische Untersuchungen, ist es möglich, diese Veränderungen kontinuierlich zu beobachten. Dazu muss die Küvette aber auch hochdruckfest sein. Stahl und an-dere Metalle, aber auch Gläser sind zwar druckfest, aber leider nicht IR-durchlässig. Geeignet ist dagegen Silicium. Mit Hilfe der Mikro-Nano-Integration ist es gelun-gen, aus Silicium eine hochdruckfeste Kü-vette für das Öl-Monitoring zu erzeugen. Messküvette IR-Emitter Gelungene Mikro-Nano-Integration: Innovativer Ölzustandssensor für die Zustandsanalyse von Hydraulikölen. Detektor „Damit können die Öle länger genutzt, die Anlagentechnik geschützt, Ressourcen geschont und zugleich Kosten gesenkt werden.“ UNITITEL


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