Gassensoren – Anwendungen im Überblick

Thema

Amperometrischer Sauerstoffsensor für industrielle Anwendungen

Kombinierter elektrochemischer CO2/O2-Sensor

Sauerstoffsensor für Inertgasanwendungen und Gasgemische mit brennbaren Komponenten

WLD-Array für selektive Gasanalyse

Dickschicht-Sensor für die H2-Bestimmung in Chlorgas

Detektor für halogenierte organische Verbindungen (Rice-Detektor)

WLD-Array für selektive Gasanalyse

Thema Gassensoren

WLD-Array
© Fraunhofer IKTS
WLD-Modul der Fa. Henze-Hauck GmbH für Sensorelementintegration.
Keramische-WLD-Sensorelemente
© Fraunhofer IKTS
Keramische WLD Sensorelemente

Die quantitative Analyse mehrkomponentiger Gasgemische erfordert im Allgemeinen kostenintensive Analysatoren auf Basis der Massenspektrometrie oder Gaschromatographie oder die aufwendige Kopplung verschiedener komplementärer Sensortypen. Mit Hilfe der Bestimmung der Wärmeleit­fähigkeit eines Gasgemischs bei verschiedenen Temperaturen kann bei bekannten Gaskomponenten die quantitative Zusammensetzung des Gemischs bestimmt werden. Am Fraunhofer IKTS wurde gemeinsam mit der Henze-Hauck Prozessmesstechnik/Analytik GmbH ein Wärmeleitfähigkeits­detektor-Array (WLD) für die selektive Analyse von Biogasgemischen entwickelt.
 

Entwicklungsergebnisse
 

Das entwickelte WLD-Array erlaubt bei reduziertem Messaufwand die quantitative Analyse eines dreikomponentigen Gasgemischs aus CH4, CO2 und N2. In Abhängigkeit von den konkreten Gasarten können mit dem Array auch bis zu vier Gaskomponenten quantitativ identifiziert werden, bspw. CH4, CO2, N2 und H2. Gleichzeitig erlaubt der kompakte modulare Aufbau eine platz- und kostensparende Integration in bestehende Prozessabläufe.


Leistungsangebot 
 

  • Realisierung der Wärmeleitfähigkeitsdetektoren mittels Dickschichttechnologie auf ultradünnen Keramiksubstraten (≤ 60 µm)    
  • Anpassung an weitere Zielgase in Abhängigkeit der physikalischen Gaseigenschaften
  • Integration katalytisch aktiver Schichten für die Detektion ausgewählter Gaskompo­nenten                  
  • Detektorkalibrierung und Langzeittests
  • Beistellung von Sensor-Prototypen für Tests


Veröffentlichungen
 

S. Dietrich, M. Kusnezoff, S. Ziesche, J. Henze, Wärmeleitfähigkeitsdetektoren-Array zur selektiven Gasanalyse, Dresdner Sensor-Symposium, Konferenzband, 133-136, 2011, DOI: 10.5162/10dss2011/8.3

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