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Kurzfassung

Es wird eine neue hochempfindliche nichtinvasive Messtechnik zur Bestimmung von mittleren Fließgeschwindigkeiten oder elektrischen Leitfähigkeiten schwach leitfähiger Substanzen, wie es z.B. Glas- oder Salzschmelzen sind, vorgestellt.

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Hintergrund

Die Magnetisierung der HTS-Bulks erfolgt durch etablierte Methoden, z.B. engl. Field cooling (FC), Pulsed-field magnetization (PFM) und zero field cooling (ZFC). Die höchsten Magnetfelder werden mit der FC Methode erzielt.

Zur Kühlung der HTS-Bulks sind in Abhängigkeit von der Sprungtemperatur Tc des verwendeten HTS-Materials Flüssiggase (LN2, … LHe) zu benutzen oder die Kryogenfreitechnologie
(z.B. Kryokühler)

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Bilder & Videos

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Lösung

Der Sensor  nutzt das Prinzip der Lorentzkraft-Anemometrie (LKA). Die LKA basiert auf der Wechselwirkung eines extern erzeugten statischen Magnetfeldes mit einem strömenden Fluid und der daraus resultierenden Kraft, die als Reaktionskraft am Magnetsystem messbar ist.

 

Zur Bestimmung solcher Fließ- / Bewegungsgeschwindigkeiten  oder elektrischen Leitfähigkeiten sind notwendig:

 

•Ein Kraftmesssystem bis zu 1 nN auf Basis der Torsionswaage

•Ein Magnetsystem auf Basis von Hochtemperatur-Supraleiter-Bulks (HTS-Bulks) mit Flussdichten >1 T und deren Kühlung

•Die Integration von Kraftmesssystem und Magnetsystem
in einem Kryostat.

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Vorteile

Messung an heißen oder aggressiven Fluiden oder auch
anderen elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten

Messung von Fließ-/ Bewegungsgeschwindigkeiten  bis zu
10-3 m/s oder von Leitfähigkeiten bis  zu 10-3 S/m

§Berührungslos, portable, kompakt

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Anwendungsbereiche

• Hersteller von High-Tech- Gläsern und/ oder der dazugehörenden  Glasschmelztechnik
  (ð Online Prozesskontrolle durch Flow Control)
• Hersteller/ Betreiber von Solarthermischen Kraftwerken
  (ð Online Prozesskontrolle durch Flow Control)
• Chemische Verfahrenstechnik
  (ð Online Prozesskontrolle durch Flow Control)
• Hersteller von Messtechniken, Prüflabore

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Service

Entwicklungsstand & Schutzrechte

- Experimenteller Nachweis, Laboraufbau

- Patent:  DE102017005210

- Erfinder:  Dr. Bernd Halbedel, M.Sc. Oleksii Vakaliuk, M.Sc. Na Yan,

                   Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Fröhlich

- Anmelder: Technische Universität Ilmenau