2 0 1 2 AMA Innovationspreis Die Bewerber
AMA Innovationspreis 2012: Die Bewerber Sehr geehrte Damen und Herren, wir laden Sie heute ein, mit uns in die Zukunft der Schlüsseltechno logien Sensorik und Messtechnik zu blicken. Auf den folgenden Seiten stellen wir Ihnen die formal akzeptierten Bewerbungen um den AMA Innovationspreis 2012 vor. Der AMA Innnovationspreis wird seit zwölf Jahren für außergewöhn liche Forschungs- und Entwicklungsleistungen im Bereich Sensorik und Messtechnik aus dem In- und Ausland verliehen und gehört zu den renommiertesten Preisen in diesem Feld. Kriterien für die Bewertung sind vor allem die Innovationshöhe und Originalität der Lösung sowie ihre Marktrelevanz, geehrt werden die verantwortlichen Forscher und Entwickler. Wir freuen uns, dass wir Ihnen in diesem Jahr mit 75 Einreichungen einen neuen Höchststand an hervorragenden Ideen, Lösungen und Reali sierungen aus allen Bereichen der Industrie präsentieren können. Seien Sie gespannt auf intelligente, innovative und marktrelevante Forschungs- und Entwicklungsleistungen aus der Sensorik und Messtechnik. Prof. Dr. Andreas Schütze Juryvorsitzender AMA Innovationspreis
Übersicht über die Innovationen Hochintegriertes Hall-Sensor ASIC für energieautarke Absolut-Geber 5 Echtzeit-Regelungssystem für das Laserschweißen 5 Konfokal chromatischer Triangulationssensor (CCT-Sensor engl.) 6 Ultraschall-Durchflussmessgerät mit integrierter Messung der Methankonzentration für Biogasanwendungen 6 3D Position Sensing Safety Critical Applications 7 Advanced Smart Access Control System (ASAC) 7 Application attached for In Vitro Metabolic Monitor for the ICU 8 Autonome Sensorik für große Prozessbehälter (AUTOSENS) 8 Batterieloser, energieautarker clip-on Funksensor zur dauerhaften thermischen Überwachung von elektrischen Stromverteilungsanlagen 9 Bildgebende Echtzeit-Messung von Objektcharakteristika auf Basis einer intelligenten Kamera mit einer Analyse und Visualisierung der Messergebnisse auf mobilen Endgeräten 9 Chemical Sensing Array emulating biological systems 10 Clipalyzer, der schnell installierte Energie-Analysator 10 Copper theft alarm 11 Das weltweit erste kommerziell erhält - liche 4-Rohr-Coriolis-Messsystem 11 Defect Defender Mit Inline-Messtechnik- Fehler in CFK-Bauteilen verhindern 12 Der irp-bin-picker Generische und robuste Lösung des Griff in die Kiste -Problems 12 Detektions-Vorrichtung zur ultra-schnellen Unterscheidung von Wärmestrahlung vor intensiver Hintergrundstrahlung 13 Development of Nanomaterials for Quick, Simple Removal/Sensing of Toxic Arsenic in Drinking Water 13 Device and measurement procedure for detecting liquid hydrocarbon derivatives floating on water 14 Die Zukunft der integrierten Stromsensorik klein und digital 14 Doppelsensor 15 Drahtlose Sensor Module mit hoher Reichweite und synchroner Abtastung der Messkanäle 15 Energieeffizienz-optimierter, hoch-auflösender Sensor-Signal- Conditioning (SSC) Standardschaltkreis 16 Faltflex als induktives Element in Sensor- und Aktorapplikationen 16 FeQuan Verockerungssensor Sensorsystem zur Früherkennung der Ocker- und Rostbildung 17 FlowRad: Mikrowellen-Sensorsystem 17 FL-MOBI-MIC: Mikrowellen-Feuchtemesssystem zur drahtlosen Messwertübertragung 18 HAT Hybrid Autonomous Transceiver 18 HiPoCS (TM): The High Power Characterization System for Piezoelectrics 19 Hochdynamische Stromsensoren mit erhöhter Bandbreite 19 Hochpräzise Geschwindigkeitssensoren mit anwendungsspezifischer Magnetfeldformung in magnetischen Kunststoffgehäusen 20 Human-machine interface based on inertial sensors for people with severe and heterogeneous motor disorder 20
Impedimetric sensor for detergent residues determination 21 Innovations and Ergonomics in Sience grade High Definition thermal camera 21 Klimagriff 22 Linear traffic detection and monitoring sensor array 22 Magnetresonanz Mikrosensorarraysystem für hochaufl ösende Bildgebungs- und Spektroskopienwendungen 23 Mikrosonden zur hochdichten Messung der Aktivität einzelner Nervenzellen für neuromedizinische Anwendungen 23 Millimeterwellen Radarsensorik Mikrometergenaue Messtechnik für Positionsbestimmungen in Hydraulikzylindern 24 Miniature high performance MEMS IMU 24 Miniaturisierter Paramagnetischer Sauerstoffsensor 25 Miniaturisierter 3D-MID Strömungssensor 25 Miniaturized Electronic Nose 26 Minilabor zum Nachweis von Antibiotika-Rückständen in Milch 26 Mit Echtzeitbezug synchron messen 27 Modularer Biosensor für die patientennahe Diagnostik 27 Multifunktionaler Bondtester 28 Multifunktionaler Brückenträger aus faserverstärktem Kunststoff 28 Nano Artificial Nose (NA-NOSE) for the Detection and Identification of Disease via Exhaled Breath 29 Neuartige Dehnungssensoren auf der Basis nanogranularer Metalle 29 New FLIR i-series open markets for thermal imaging; quality camera, lowest price on the market 30 Novel Boron Based Semiconductor Temperature Sensors for Nuclear Radiation Environment 30 Novel Microelectronics Sensors of Physikal and Chemical Values 31 Online-Messtechnik zur Ermittlung der Schmierölverdünnung bei Verbrennungsmotoren 31 On-chip Detection and Quantification of Viral load by a Cell Phone 32 Optotracer Neuartiges optisches Messprinzip zur dreidimensionalen Messung der Fassungsnut von Brillen fassungen 32 OilQSens@-Sensorsystems zur kontinuierlichen online-messung vom Abbau der Additive, Verschmutzung, Verschleiß und Wassergehalt von Getriebe-, Hydraulikund Motorölen 33 PHOCIS Photonischer Chipsensor 33 Physikalische Präzisionsmessung der Zellstrahlung 34 Piezoelektrisches Sensorarray mit Auswerteelektronik für die Erfassung von Saatkörnern in pneumatischen Drillmaschinen 34 Rotierende Drehmomentmessflansche mit 24 Bit Auflösung von Manner 35 Sauerstoff-Imager auf der Grundlage fluoreszenz-optischer Sensoren 35 Sensoren für integrierte Zerstörungsfreie Prüfung in Faserverbundwerkstoffen 36 Single Breath Analysis Diagnostics Tool 36 SIRIUS: DUAL CORE A/D Technologie in der Echtzeitdatenerfassung 37 Skalarwellentransponder 37 SLX sensor 38 Smart natural gas energy meter with integrated gas quality analysis 38 Stochastic microsensor for early detection of cancer at molecular level 39 SuperResolution mit hand gehaltenen IRKameras 39 Tragbare Sensorplattform für die simultane Lokalisierung und Kartierung (HandyMap) 40 Vakuumsensor für evakuierte Wärmeisolationspaneele 40 Virtuelle Drehmomentsensoren für elektrische Lenksysteme 41 Werkstoffimmanente Dehnungssensorik für Hochleistungsverbundstrukturen (FiberCheck) 41 Wireless passive RFID-based sensor for crack detection 42
Gewinner Nominiert Hochintegriertes Hall-Sensor ASIC für energieautarke Absolut-Geber Dr. Steffen Klupsch Ralf Burkard Dr. Heiner Flocke (ic-haus GmbH, Bodenheim) Dr. Thomas Theil (Mehnert&Theil, Feldafing) Echtzeit-Regelungssystem für das Laserschweißen Felix Abt (Universität Stuttgart) Leonardo Nicolosi (TU Dresden) Andreas Blug (Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM, Freiburg) Der in Form eines Hall-ASIC realisierte energieautarke Absolut- Drehgeber Sensor verwendet als zentrale Komponente einen Wiegand-Draht, der sowohl das Multiturn-Sensorsignal, als auch die für das Zählen und Speichern der Messsignale benötigte elektrische Energie aus der kinetischen Energie des Antriebs erzeugt. Dieser voll-magnetische energieautarke Geber ersetzt auf kleinstem Raum aktuelle Getriebelösungen und Batterie gepufferte rotative und lineare Systeme. Mit einem integrierten Temperaturmodul zur präzisen Volumenstromberechnung eignet sich das System auch für energieautarke Gaszähler. ic-haus GmbH Es wurde ein Regelungssystem für das Laserschweißen realisiert, das im Kern auf einer»zellularen Neuronalen Netzwerk«-Kamera basiert (»cellular neural networks«, CNN). Das System liefert bis zu 14.000 ausgewertete Bilder pro Sekunde und ermöglicht somit die Online- Überwachung der Qualität eines Laserschweißvorgangs: Mit der Kamera wird das sogenannte»durchschweißloch«samt seiner statistischen Eigenschaften beobachtet das war bislang unmöglich. Basierend auf diesem Signal wird die Leistung des Lasers aktiv geregelt. Die CNN-Technologie ist ein Durchbruch für das hochwertige Laserschweißen. (c) Institut für Strahlwerkzeuge Dr. Steffen Klupsch Am Kuemmerling 18 Tel. 06135-92920 55294 Bodenheim Fax 06135-9292192 steffen.klupsch@ichaus.de www.ichaus.com Andreas Blug Heidenhofstr. 8 Tel. 0761-8857328 79110 Freiburg Fax 0761-8857224 andreas.blug@ipm.fraunhofer.de www.ipm.fraunhofer.de 5
Nominiert Nominiert Konfokal chromatischer Triangulationssensor (CCT-Sensor engl.) Miro Taphanel (Karlsruher Institut für Technologie (KIT)/ Fraunhofer Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB), Karlsruhe) Ultraschall-Durchflussmessgerät mit integrierter Messung der Methan konzentration für Biogasanwendungen Dr. Michal Bezdek Pierre Ueberschlag Oliver Brumberg Andreas Berger (Endress+Hauser Flowtec AG, Weil am Rhein) Der konfokal chromatische Triangulationssensor (CCT-sensor engl.) kombiniert erstmalig das Konfokal- mit dem Triangulationsprinzip. Das Ergebnis ist ein Zeilensensor, mit dem die dreidimensionelle Geometrie im µm-bereich erfasst werden kann. Wie eine Zeilenkamera erfasst der CCT-Sensor die Topographie von perfekt spiegelnden bis hin zu voll diffusen Oberflächen. Das Funktionsprinzip beruht auf einer farbigen Beleuchtung, die jede Höhe mit einer eigenen Farbe kodiert. Der CCT-Sensor erlaubt schnellste Taktraten von über 100 khz und besticht durch seinen einfachen technischen Aufbau. Miro Taphanel Das Ultraschall-Durchflussmessgerät Prosonic Flow B 200 von Endress+Hauser ist ein branchenoptimiertes Messgerät zur Erfassung von Biogas, Faulgas und Deponiegas. Es ermöglicht sichere Messung feuchter Gase bei schwankender Gaszusammensetzung, geringem Prozessdruck und niedrigen Fliessgeschwindigkeiten. Zusätzlich ist eine direkte Messung der Methankonzentration in Biogas integriert. Neben Volumenfluss und Temperatur steht somit eine dritte unabhängige Messgrösse zur Verfügung, sowie eine Reihe abgeleiteter Messgrössen wie z. B. Brennwert und Energiefluss. Endress+Hauser, Produktdokumentation 6 Miro Taphanel Fraunhoferstraße 1 Tel. 0721-6091389 76131 Karlsruhe Fax 0721-60845926 miro.taphanel@iosb.fraunhofer.de www.iosb.fraunhofer.de Dr.-Ing. Michal Bezdek Colmarer Straße 6 Tel. 0800-3483787 79576 Weil am Rhein Fax 0800-3432936 info@de.endress.com www.de.endress.com
3D Position Sensing Safety Critical Applications Advanced Smart Access Control System (ASAC) Marcel Urban Michael Leitner Gerald Wiednig Bernd Gessner (austriamicrosystems AG) Prof. Dr. S. S. Iyengar Prof. Jong-Hoon Kim Lohit Penubaku (Florida International University) Der lineare Positionssensor AS5400 von austriamicrosystems beeindruckt durch große Genauigkeit, Störfestigkeit und Flexibilität bei der Messung verschiedenster Wegstrecken. Diese einzigartige 3D-Hallsensorlösung dient zur absoluten Positionsmessung in Automotive-Anwendungen und bietet Positionsdaten in höchster Auflösung. Interne Überwachungsfunktionen machen den Sensor einsatzfähig für sicherheitskritische Anwendungen wie z. B Pedalsysteme, Bremssysteme und Lenkwinkel- applikationen. Relativ teure LVDT Systeme wie auch induktive Mess-methoden können kostengünstig ersetzt werden. austriamicrosystems AG The ASAC system observes and records users daily behavioral activities and uses those activity patterns for providing adaptive security. From the analysis of the collected data, it selectively chooses certain users for additional layers of authentication procedure and quickly isolates those individuals who might pass thorough scrutiny by security personnel. Due to this adaptive feature, the ASAC system not only minimizes delays and provides more convenience to the users but also enhance the security measure, at the same time. Florida International University Marcel Urban Tobelbader Strasse 30 Tel. +43-3136-5000 8041 Unterpremstaetten (Austria) Fax +43-3136-52501 automotive@austiamicrosystems.com www.austriamicrosystems.com Prof. Dr. S. S. Iyengar FIU,SCIS,ECS 354, 11200 SW 8t Tel. +1-305-3483751 33199 Miami (USA) Fax +1-305-3483549 iyengar@cis.fiu.edu www.cis.fiu.edu 7
Application attached for In Vitro Metabolic Monitor for the ICU Autonome Sensorik für große Prozessbehälter (AUTOSENS) Dr. Miklos Gratzl Dr. Maria Peshkova Punkaj Ahuja Brian Hemphill (Case Western Reserve University, Cleveland) PD Dr.-Ing. habil. Uwe Hampel Sebastian Reinecke Dr. Holger Kryk Martin Tschofen (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf) We have developed a low-cost, reusable optical slide that provides a metabolic snapshot of a variety of parameters (ph, glucose, K+, lactate) at the point of care (POC) from a single drop of blood. The slide does not require any reagents. The slide can be read by the naked eye or digitally with an inexpensive reader. Further the slide does not require any power supply, when read by the naked eye. Utilizing a single reusable slide for multiple screenings for the same patient, at the bedside, makes the device more cost-effective and improves turnaround time and compliance for disease management. Für eine effiziente Steuerung von Prozessen in verfahrenstechnischen Anlagen ist eine detaillierte räumliche und zeitliche Erfassung von Prozessparametern erforderlich, die jedoch mit herkömmlichen Messverfahren nicht realisiert werden kann. Als vollkommen neuen Lösungsansatz dazu wurde am HZDR ein autonomes Sensorpartikel entwickelt, welches als Strömungsfolger in großen Behältern, wie Biogasfermentern, eingesetzt werden könnte und somit kontinuierlich Prozessparameter erfasst, speichert und diese nach Wiedergewinnung des Partikels am Behälterauslass einem Analysesystem zur Verfügung stellt. Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf e.v. (HZDR) 8 Punkaj Ahuja 10900 Euclid Heights Blvd, Wick 415 Tel. +1-216-3686585 44106 Cleveland (USA) Pna3@case.edu Uwe Pöpping Bautzener Landstrasse 400 Tel. 0351-2602772 01328 Dresden Fax 0351-2602772 u.hampel@hzdr.de www.hzdr.de
Batterieloser, energieautarker clip-on Funksensor zur dauerhaften thermischen Überwachung von elektrischen Stromverteilungsanlagen Martin Schmidt Fritz Volkert Dr. Joachim Nurnus Daniel Höferlin Alexander Gavrikov Mike Benkendorf Muhannad Ghanam (Micropelt GmbH, Freiburg) Bildgebende Echtzeit-Messung von Objektcharakteristika auf Basis einer intelligenten Kamera mit einer Analyse und Visualisierung der Messergebnisse auf mobilen Endgeräten Lars Rockstroh Dimitrij Gester (Geroc GmbH i.g., Zwickau / Universität Stuttgart) TE-qNODE ist ein energieautarker, batterieloser Funksensor mit integrierter thermoelektrischer Energieversorgung. Das Gerät überwacht Stromleiter und Maschinen auf Temperaturerhöhung. Es erzeugt seine Betriebsenergie aus der Abwärme dieser Anlagen. Dazu genügt ein Temperatur-Unterschied von 5 C über der Umgebungsluft. Messung und Funkübertragung erfolgen minütlich. Per Aufschnapp-Montage braucht die Nachrüstung nur Sekunden. Dauerhafte Überwachung z. B. von Hochstrom-Verteilungen, auch unter Volllast, erkennt Schäden frühzeitig. TE-qNODE ist dafür die erste kommerziell akzeptable Lösung. Micropelt GmbH Eine Kamera ermöglicht Messungen von Objektcharakteristika (Anzahl, Durchm., Flächeninhalt, Form, Geschw.) mit 60fps in Echtzeit sowie eine Prüfung und Überwachung auf Basis der Bilddaten. Bildund Objektdaten können über Bluetooth- oder WLAN-Verbindungen zu Android-Geräten übertragen und dort visualisiert, gespeichert oder weitergeleitet werden (wahlweise mit Verschlüsselung). Ebenso ist eine Übertragung über UART, USB, WLAN sowie über das Mobilfunknetz ohne die Verwendung eines Mobiltelefons möglich. Die Funktionalität kann vor dem Kauf auf einem Android-Gerät ausprobiert werden. geroc GmbH Dr. Joachim Nurnus Emmy-Noether-Str. 2 Tel. 0761-1563370 79110 Freiburg Fax 0761-15633721 elisabeth.frey@micropelt.com www.micropelt.com Lars Rockstroh Bachweg 68 Tel. 0176-23142627 08058 Zwickau info@geroc.de www.geroc.de 9
Chemical Sensing Array emulating biological systems Clipalyzer, der schnell installierte Energie-Analysator Dr. Romeo Becchereli Dr. Simone Pantalei Dr. Emiliano Zampetti (Consiglio Nazionale delle Ricerche, Rome) Prof. Krishna Persaud Mara Bernabei (University of Manchester) P. Heusinger Dr.-Ing. H.-P. Hohe M. Hackner G. Tischlinger (Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Erlangen) A. Fiedler (Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH) The innovation consists in the first chemical sensor approaching in size the biological olfaction systems. It is a 2-dimensional matrix with 4096 elements as stand alone module, up to 65536 in a bench-top instrument, with custom electronics to eliminate cross-talk and a user friendly software. Combined to pattern recognition techniques the system show classification, quantification capability and segmentation ability, recognizing the single components of the mixtures and their concentrations. It paves the way to applications in environmental monitoring, medicine, food and security and safety. Consiglio Nazionale delle Ricerche Der elektrische Strom in einem Leiter wird durch Näherung des Ringintegrals der magnetischen Flussdichte um den Leiter herum ermittelt. Dazu sind mehrere identische hochintegrierte Hall-Sensor-ASICs auf einem Flex-Leiter angebracht, der ohne den Leiter auftrennen zu müssen um den Leiter herum zu einer geschlossenen Kurve geformt werden kann. Durch den mechanischen Aufbau, die Anordnung der Sensoren auf dem flexiblen Substrat und die Fähigkeit der Sensoren, Magnetfelder parallel zur Chip- Oberfläche zu messen, ist der Fehler durch die Näherung des Ringintegrals vernachlässigbar. Fraunhofer IIS 10 Dr. Romeo Becchereli via del fosso del cavalierere 100 Tel. +39-64-9934538 00133 Roma (Italy) Fax +39-64-5488066 romeo.beccherelli@artov.imm.cnr.it www.artov.imm.cnr.it Michael Hackner Am Wolfsmantel 33 Tel. 09131-7764476 91058 Erlangen Fax 09131-7764499 michael.hackner@iis.fraunhofer.de www.iis.fraunhofer.de
Copper theft alarm Das weltweit erste kommerziell erhältliche 4-Rohr-Coriolis-Messsystem Wessel Koning (isenus bv) Marcel Braun Michael Nuber Dr. Wolfgang Drahm Dr. Martin Anklin Dr. Christof Huber Dr. Alfred Rieder (Endress+Hauser Flowtec AG, Reinach) Theft of copper wire specially from infrastructural systems in e.g. rail and lightning protection systems is a serious and growing problem. Besides installation damage and repair costs more significant are the public safety issues involved as a result of these thefts. Safety of protection and grounding systems is no longer guaranteed. Our sensor concept measures and monitors installation integrity and transmits its readings over GPRS on a preset interval. Sudden changes are interpreted as an alert condition and reported instantly. isenus bv Die 4-Rohr-Technik für die Massedurchflussmessung markiert einen Meilenstein der Sensortechnik: weniger Druckverlust, deutlich kompaktere Abmessungen bei gleicher Messleistung, geringeres Gewicht sind nur einige der vielen Vorteile. Weitere sind: unempfindlich gegen äußere Einwirkung wie Biegekräfte, Pulsation, Vibration und sogar Kavitation. Trotz der weltweit höchsten Kapazität eines Coriolis Massedurchflussmessers von 4100 t/h, weist das Gerät eine maximale Messunsicherheit von 0,05 % v. M. auf. Vor dem Hintergrund ständig wachsender Rohölpreise, ein enormes Einsparpotential. http://www.us.endress.com/eh/central/info/resource. nsf/imgref/image_promass83x.jpg/$file/promass83x.jpg Wessel Koning Madam Curieweg 13 Tel. +31 5180-855086 8501XC Joure (Netherlands) info@isensus.nl www.isensus.nl Dr. Christof Huber Kägenstraße 7 Tel. +41-61-7156111 4153 Reinach BL (Switzerland) info@flowtec.endress.com www.endress.com 11
Defect Defender Mit Inline-Messtechnik Fehler in CFK-Bauteilen verhindern Christoph Mersmann André Duffe (Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen) Der irp-bin-picker Generische und robuste Lösung des Griff in die Kiste -Problems D. Buchholz Dr.-Ing. S. Winkelbach Prof. Dr.-Ing. F. M. Wahl (Technische Universität Braunschweig) Dr.-Ing. H.-O. Bode H.-J. Lübke D. Jekubczyk (Volkswagen AG, Salzgitter) Carbonfaserverstärkte Kunststoffe besitzen hervorragende mechanische Eigenschaften. Jedoch ist die Herstellung mit hohen Prozesskosten und hohen Materialkosten verbunden. Fehlstellen müssen frühzeitig erkannt werden, damit die Weiterveredelung von fehlerhaften Bauteilen gestoppt wird. Christoph Mersmann und André Duffe haben einen optischen Kamerasensor zur Fehlerdetektion in CFK-Oberflächen entwickelt. Durch Datenfusion der 2D-Textur und der 3D-Geometrie wird die 3D-Faserorientierung berechnet, die als Grundlage für einen SOLL-IST-Vergleich dient und eine Fehlstellendetektion ermöglicht. WZL/Peter Winandy Die Vereinzelung von in Schüttgutcontainern gelieferten Rohteilen wird in Fabriken bis heute noch meist durch Mitarbeiter durchgeführt. Dieser Umstand ist durch Inflexibilität, mangelnde Robustheit und Kostenineffizienz bisheriger automatischer Vereinzelungslösungen begründet. Die vorgestellte Innovation beschreibt eine generische Lösung des berühmten Griff in die Kiste -Problems. Der Ansatz kann auf nahezu beliebige Teile angewandt werden, greift dabei ausschließlich auf kommerziell erhältliche (Sensor-) Komponenten zurück und lässt sich durch minimalen Aufwand auf neue Bauteile umstellen. TU Braunschweig 12 André Duffe Steinbachstraße 19 Tel. 0241-8024183 52056 Aachen Fax 0241-80 22293 a.duffe@wzl.rwth-aachen.de www.wzl.rwth-aachen.de Dirk Buchholz Mühlenpfordstr. 23 Tel. 0531-3917453 38106 Braunschweig Fax 0531-3917445 d.buchholz@tu-bs.de www.rob.cs.tu-bs.de
Detektions-Vorrichtung zur ultra-schnellen Unterscheidung von Wärmestrahlung vor intensiver Hintergrundstrahlung Denise Reichel Wolfgang Skorupa Wilfried Lerch (Helmholtz- Zentrum Dresden-Rossendorf) Jeff Gelpey Thomas Schumann (Centrotherm Thermal Solutions, Blaubeuren) Development of Nanomaterials for Quick, Simple Removal/Sensing of Toxic Arsenic in Drinking Water Prof. Sherif A. El-Safty (National Institute for material Science, Waseda University, Tsukuba) Zur Unterscheidung zweier Lichtquellen im gleichen Spektralbereich wird ein mobiler Temperatursensor vorgestellt. Dabei wird erstmals mechanisch und zugleich im Millisekundenbereich mittels eines Schwingspulensystems und eines optischen Gitters ein Intensitätsripple zur Markierung der Lichtquellen erzeugt. Die Frequenz des Ripples kann zur Detektion von pulsähnlichen Quellen variabel eingestellt und optisch vervielfacht werden. Eine aufwendige Installation ist zudem nicht notwendig und das System kann im besten Fall kalibrierungsfrei verwendet werden. Denise Reichel, Helmholtz - Zentrum Dresden-Rossendorf The chronic arsenic toxicity through drinking water results in multisystem human diseases. Thus, the development of rapid easyhandling, cheap and optical captor for arsenic ions is required for water treatment systems, which are major public health challenges in developing countries and indeed in worldwide. The main objective of this innovation is to build optical mesoporous captor strips based on alumina and titanium oxide (Al2O 3, TiO 2 ) for detection and removal of arsenic of As(V) ions. A key advantage of this nanocaptor device is the ability to create simultaneous detection and complete removal of arsenic ions with revisable, selective and sensitive recognition from drinking water down to sub-picomolar ( ~ 10-11 mol/dm 3, part-pertrillion) in rapid sensing responses ( ~ minutes). Denise Reichel Bautzner Landstrasse 400 Tel. 0351-2603446 01328 Dresden Fax 0351-2603411 d.reichel@hzdr.de www.hzdr.de/fwim Prof. Sherif A. El-Safty Sengen 1-2-1 Tel. +81-29-8592135 305-0047 Tsukuba, Japan sherif.elsafty@nims.go.jp www.nims.go.jp/waseda/en/labo.h 13
Device and measurement procedure for detecting liquid hydrocarbon derivatives floating on water Dr. Miklós Serényi Dr. János Makai Dr. István Bársony (Research Institute for Technical Physics and Materials Science of the Hungarian Academy of Sciences (MFA), Budapest) Sándor Kulinyi (Weszta-T Industrial and Commercial Ltd., Budakalász) Die Zukunft der integrierten Stromsensorik klein und digital Mario Motz Dr. Udo Ausserlechner Uwe Fakesch Wolfgang Scherr Volker Strutz (Infinion Technologies AG, Villach und München) The objective of the innovation relates to the development of a novel optical sensor based systems for detecting toxic contaminations in water bodies. One feature of the present invention resides in a device, for monitoring liquid hydrocarbon derivatives floating on the surface of water. The device is comprised of a quasi-monochromatic, essentially point like radiation source (LED), a surface that reflects the radiation beam of the source to the test and reference surfaces as well as a test and a reference detector positioned to detect the test and reference beams, respectively. http://www.weszta-t.hu/products.html Ein über das Magnetfeld messender linearer Stromsensor erreicht durch innovative analog-digitale Präzisions-Signalverarbeitungs- und Kompensationstechniken eine sehr hohe Genauigkeit und über das magnetkernlose, gavanisch isolierende, differentielle Verfahren eine sehr kleine Bauform und Störsignalbeeinflussung. Der Nullpunktfehler des 50 A-Sensors beträgt weniger als 10mA und das Rauschen nur wenige ma bei bis zu 20 khz Signalfrequenz und einer Update-Rate von 80 khz. Ein schneller programmierbarer Auto-Zero-Komparator kann zusätzlich einen Überstrom in weniger als 3 µs am separaten Pin melden. Infineon Technologies AG 14 Dr. Miklós Serényi Konkoly Thege út 29-33 Tel. +36-1-3922693 1121 Budapest (Hungary) Fax +36-1-3922235 serenyi@mfa.kfki.hu www.ttk.mta.hu Mario Motz Siemensstrasse 2 Tel. +43-676-82056890 9500 Villach (Austria) robert.hermann@infineon.com www.infineon.com
Doppelsensor Prof. Dr. med. Dipl. Geol. Hanns-Christian Gunga (Charité, Berlin) Dr. Jochim Koch Dr. Frank Sattler (Drägerwerk AG & Co. KGaA, Lübeck) Drahtlose Sensor Module mit hoher Reichweite und synchroner Abtastung der Messkanäle Mike Robinson Markus Burkert (ZSE Mess-Systeme & Sensortechnik GmbH, Bietigheim) Die Erfassung von Körperkerntemperaturen ist sowohl im arbeitsund sportmedizinischen als auch im klinischen Bereich von großer Bedeutung, da es beim Menschen kurzfristig zu einem gefährlichen Anstieg (Hyperthermie) bzw. Absinken der Körperkerntemperatur (Hypothermie) kommen kann. Ein neuartiger Doppelsensor ermöglicht eine nicht-invasive, kontinuierliche Temperaturmessung, ist patentiert und unter verschiedenen Bedingungen erfolgreich getestet worden. Aus marktanalytischer Sicht erscheint sein künftiger Einsatz besonders im peri-operativen Bereich erfolgversprechend zu sein. Charité Universitätsmedizin Berlin, AG Professor Gunga Die neuen Sensor Module der MXRS-Serie können alle Messkanäle drahtlos und synchronisiert erfassen und mit einer Reichweite von bis zu 2 km zum Host übertragen. ZSE Mess-Systeme & Sensortechnik GmbH Prof. Dr. Hanns-Christian Gunga Thielallee 71 Tel. 030-450528511 14195 Berlin Fax 030-450528920 hanns-christian.gunga@charite.de www.zwmb.de Markus Burkert In den Freßäckern 28 Tel. 07142-6845 74321 Bietigheim-Bissingen Fax 07142-6997 info@zse.de www.zse.de 15
Energieeffizienz-optimierter, hoch-auflösender Sensor-Signal- Conditioning (SSC) Standardschaltkreis Dr. Marko Mailand Dr. Stefan Getzlaff Dr. Raik Richter Ute Meyer Daniel Breitmeyer (ZMDI Zentrum Mikroelek tronik Dresden AG) Faltflex als induktives Element in Sensor- und Aktorapplikationen Dr. Jan Kostelnik Jürgen Wolf Klaus Faller Hartiwg Jäger Anatol Schwersenz (Würth Elektronik GmbH & Co. KG, Niedernhall) Die Erweiterung bekannter, analoger und digitaler Sensorsignalverarbeitungskonzepte mit einer energiesparenden Systemarchitektur und spezifischen Blöcken, wie einer stabilen Spannungsreferenz, einem störfesten Low-Dropout-Regler, etc. ermöglicht hoch-genaue Sensorsignalmessungen bei reduzierter Leistungsaufnahme. Die hier adressierte Schaltkreislösung für eine neuartige Sensor-Signal-Conditioning-IC-Familie (ZSSC30x6) ebnet den Weg für energieeffiziente High- Performance-Standard-Lösungen im Bereich der Smarten/Intelligenten Sensoren für Industrie- und Konsumgüteranwendungen. ZMDI - Zentrum Mikroelektronik Dresden AG Eine Vielzahl von Sensor- und Aktorfunktionen basieren auf der Wechselwirkung mit elektrischen Feldern. Als Sende- und auch als Empfängerspule werden bis dato fast ausschließlich drahtgewickelte Spulen verwendet. Mit dem Einsatz mulitlayerbasierender Spulen und der Faltflex-Spulen ergeben sich neue Möglichkeiten. Durch definierbare Layouts der Platinen können induktive Systeme umgesetzt werden. Mittels Faltflex-Technologie werden Gedankenmodelle mit komplizierten Aufbauten produzierbar. Würth Elektronik 16 Dr. Marko Mailand Grenzstraße 28 Tel. 0351-8822668 01109 Dresden Fax 0351-88228668 gabriele.taschler@zmdi.com www.zmdi.com Anatol Schwersenz Salzstrasse 21 Tel. 07940-9465601 74676 Niedernhall Fax 07940-946300 anatol.schwersenz@we-online.de www.we-online.de
FeQuan Verockerungssensor Sensorsystem zur Früherkennung der Ocker- und Rostbildung Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Ruck Oliver Opel (Leuphana Universität Lüneburg) FlowRad: Mikrowellen-Sensorsystem Dr. Peter Hien Thorsten Krauland (MSO Meßtechnik und Ortung GmbH, Bad Münstereifel) Die Bildung von Eisenablagerungen in Brunnen und Leitungssystemen kann zu erhöhtem Energiebedarf, verstopften Ventilen und versagenden Pumpen führen. Das FeQuan-Sensorsystem hilft, diese Anlagen funktionsfähig zu halten: Es misst die Verockerungsneigung und ermöglicht erstmalig Gegenmaßnahmen, bevor Schäden auftreten. Das Transferprojekt des Innovations-Inkubators Lüneburg wird vom Land Niedersachsen und der Europäischen Union gefördert. Rost und Ocker bilden sich sowohl in Brunnen und mit natürlichem Grundwasser arbeitenden Systemen, als bspw. auch in geschlossenen Heiz- und Kühlsystemen. GNT Neubrandenburg Die Messung der Größen Masse und Geschwindigkeit von Gutströmen aus Partikeln (Körner, Granulate etc.) in der Bewegung ist häufig schwierig oder ungelöst. Hierzu wurde von der MSO ein neuartiges innovatives Verfahren zur online Gutstrommessung mittels Mikrowellen entwickelt. In vielen Anwendungen werden die zur Überwachung, Steuerung und Regelung von Prozessen relevanten Größen Masse und Geschwindigkeit von Gutströmen erstmals messbar. MSO GmbH Oliver Opel Scharnhorststr. 1/13 Tel. 04131-6772952 21335 Lüneburg Fax 04131-6772822 opel@uni.leuphana.de www.leuphana.de Dr. Peter Hien Wichertsweg 19 Tel. 02253-180385 53902 Bad Münstereifel Fax 02253-180383 p.hien@mso-technik.de www.mso-technik.de 17