Industrielösungen für Prozesse

Spektrale Zustandserfassung per Ultraschall

Industrielösungen für Prozesse

Die spektroskopische Untersuchung mittels Ultraschall ermöglicht Aussagen über physikalische Kenngrößen von Materialien und zur chemischen Analyse von flüssigen Medien. So können mittels der Evaluierung der frequenzabhängigen Dämpfung und der Schallgeschwindigkeit Aussagen über die Qualität und Zusammensetzung von Flüssigkeiten wie bspw. Ölen oder Alkohol-Wasser-Gemischen getroffen werden, eine ideale Ergänzung der optischen Spektroskopie. Zudem ermöglicht die Untersuchung von Streueffekten die Erfassung von Partikeln und Schwebekörpern in der Lösung.

Die am Fraunhofer IPMS entwickelten kapazitiven mikromechanischen Ultraschallwandler (CMUT) bieten eine Reihe an Vorteilen für die akustische Spektroskopie. Im Gegensatz zu gängigen piezoelektrischen Ultraschallelementen werden CMUTs mittels mikromechanischen Herstellungsverfahren realisiert und ermöglichen dadurch eine höchst kompakte Aufbauform für Umweltmesssysteme. In Verbindung mit der monolithischen Integration mittels einer CMOS-Schaltung können die Sensoren als komplettes Analysesystem auf einem Chip realisiert werden. Die ideale akustische Anpassung an flüssige Medien ermöglicht zudem eine extrem effiziente Einkopplung der Schallwellen in die Analysemedien sowie eine hervorragende Frequenzbandbreite sowie hochsensitive Detektion. Das Angebot des Fraunhofer IPMS umfasst Entwicklungs- und Charakterisierungsdienstleistungen sowie Evaluierungssysteme für die spektrale Zustandsüberwachung.