Mikrotechnisches Sensorsystem zur Bestimmung des absoluten Feuchtegehalts von Gasen

Abstract:
In vielen industriellen Anwendungen ist die absolute Feuchte eines Gases oder der Umgebungsluft entscheidend. Diese lässt sich vorteilhaft über die Taupunkttemperatur bestimmen. Auf der Basis eines am HSG-IMIT entwickelten Messverfahrens und dessen mikrotechnischer Umsetzung liegt nunmehr ein Sensorsystem vor, das Taupunkttemperaturen direkt und robust, in einem weiten Bereich messen kann. Grundlage des neuartigen Sensorprinzips ist eine thermisch hoch sensitive Sensormembran mit integrierten Heiz- und Thermoelementstrukturen. Diese Membran wird anlog zum Tauspiegelprinzip gekühlt. Die Kondensatdetektion erfolgt durch eine Wärmekapazitätsbetrachtung der Membran, die sich durch eine Kondensatanlagerung drastisch ändert. Innerhalb des Verbundprojektes -ADS4TO- wurde eine modulare Plattform geschaffen, um das Sensorsystem in unterschiedlichen Szenarien zu erproben. Hierbei wurde, innerhalb des Verbundes auch eine durchgängige Fertigungskette vom Sensorchip bis hin zum betriebsbereiten Taupunktmessgerät etabliert. Durch den großen Messbereich, die gute chemische Beständigkeit der verwendeten Materialien und der Möglichkeit unter Druck zu messen, erschließt sich ein breites Anwendungsfeld.