Während der ACHEMA 2012 in Frankfurt am Main berichtete die Messezeitung ACHEMA Daily über das neue optische Messverfahren des Fachgebiets Strömungslehre und Aerodynamik der TU Darmstadt. Der Artikel erschien in der Rubrik „Partikelcharakterisierung“ unter der Überschrift „Größe und Geschwindigkeit von Partikeln und Tropfen messen“.

Artikel der ACHEMA Daily „Größe und Geschwindigkeit von Partikeln und Tropfen messen“ mit einem Foto von Walter Schäfer
ACHEMA Daily, Juni 2012. Foto im Artikel: Wühr. Zum Vergrößern anklicken.

Worüber der Artikel berichtete

Der Artikel erläutert, warum die Charakterisierung von Tropfen und Partikeln in einer Strömung im Zentrum vieler verfahrenstechnischer Aufgaben steht, etwa bei der Vermessung von Tropfen in der Sprühtrocknung. Laut Walter Schäfer waren bisherige Messverfahren für Größe und Geschwindigkeit ungeeignet für nichttransparente Partikel und für Tropfen von Suspensionen und Emulsionen.

  • Weiterentwickeltes Zeitverschiebungsverfahren: Walter Schäfer und seine Kollegen haben das bekannte Zeitverschiebungsverfahren durch neue Auswertungs- und Validierungsalgorithmen weiterentwickelt, sodass solche Messungen in technischen Systemen zuverlässig und mit geringem apparativem Aufwand möglich werden.
  • Kompakte Optik: Die optische Konfiguration wurde wesentlich vereinfacht und verkleinert. Sie lässt sich in Vorwärts- oder Rückwärtsstreuung aufbauen, eignet sich damit auch bei eingeschränktem Zugang zum Prozess und lässt sich leicht an spezielle Aufgaben anpassen, etwa die Milchpulver- oder Haarsprayproduktion.
  • Tropfen und Feststoffpartikel: Neben Tropfen lassen sich auch Feststoffpartikel in Größe und Geschwindigkeit erfassen. In vielen Fällen kann zusätzlich der Brechungsindex bestimmt werden, um verschiedene Phasen zu unterscheiden. Anwender erhalten so ein einfaches, flexibel positionierbares Inline-Messsystem zur Prozessüberwachung und -optimierung.
  • Prototypen und Patente: Prototypgeräte waren bereits im Einsatz, die entscheidenden Neuentwicklungen zum Patent angemeldet. Für transparente Partikel waren Messbereich und Genauigkeit mit etablierten optischen Verfahren vergleichbar.
  • Förderung: Die Forschung wurde unter anderem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Graduiertenkolleg 1114 gefördert.

Am Stand in Halle 9.2

Demonstrator des Zeitverschiebungsverfahrens am Stand der TU Darmstadt auf der ACHEMA 2012
Der Demonstrator am Stand der TU Darmstadt: Sprühkammer, optische Sonden auf einer Traverse und Live-Signalverarbeitung.
Walter Schäfer im Gespräch mit einem Besucher am Stand der ACHEMA 2012
Walter Schäfer erläutert einem Besucher das Messverfahren.

Messebroschüre

Zur ACHEMA 2012 veröffentlichte das Fachgebiet eine zweisprachige Broschüre (deutsch/englisch) mit dem Titel „Optisches Zeitverschiebungsverfahren zur Partikelcharakterisierung – Time-Shift Technique for Optical Particle Characterization“.

Titelseite der Broschüre der TU Darmstadt „Optisches Zeitverschiebungsverfahren zur Partikelcharakterisierung“
Titelseite
Innenseiten der Broschüre der TU Darmstadt mit Messprinzip und optischem Aufbau
Innenseiten (deutsch und englisch)

Von der Forschung zu ai-quanton

Das auf der ACHEMA 2012 gezeigte Zeitverschiebungsverfahren ist eine der technologischen Wurzeln der Messsysteme, die ai-quanton heute entwickelt. Mehr zur Messe selbst: ACHEMA 2012 – Erste öffentliche Präsentation der TSTOF-Spraymesstechnik. Das Prinzip wird unter TSTOF und Lichtstreusignale erklärt.