Gassensoren – Anwendungen im Überblick

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