Partikelgrößenmessung mit Ultraschallfeldern

Neu ist die Ultraschallmesstechnik nun wirklich nicht, doch ausgesprochen vielseitig in ihrer Anwendung: so wird sie zum Beispiel genutzt in der Werkstoffprüfung, in der Medizin oder auch in der Verfahrenstechnik. Hier steckt jede Menge innovatives Potenzial, erkannten Wissenschaftler am Institut für Verfahrenstechnik und Umwelttechnik der TU Dresden und begannen vor sieben Jahren auf dem Gebiet der Partikelmessung mittels Ultraschall zu arbeiten.

Zunächst untersuchte das Team um Prof. Dr.-Ing. Siegfried Ripperger anwendungs-technische Aspekte der Partikelgrößenanalyse und befasste sich mit der Ermittlung von Stoffdaten sowie der Modellierung mathematisch-physikalischer Zusammenhänge der Dämpfung von Ultraschall in Emulsionen wie Milch, Mayonnaise oder Körperlotion. Dabei sammelten die Experten am Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik in verschiedenen Produktbereichen - wie Pigmenten, hochdispersen Füllstoffen oder Emulsionen - eine ordentliche Portion Wissen und reichlich Erfahrungen.

Bei ihren Untersuchungen fanden sie heraus, dass Ultraschallmessungen insbesondere bei hohen Partikelkonzentrationen anderen Methoden, zum Beispiel der optischen Messung, überlegen sind, herkömmliche Verfahren aber aufgrund ihrer Komplexität schwer beherrschbar sind. Deshalb arbeiten die Forscher in letzter Zeit an einem einfachen und kostengünstigen Messverfahren, das im Mikrometerbereich genutzt werden kann. Kern der innovativen Lösung: Ohne Probenahme wird die Ultraschallmessung direkt im Herstellungsprozess mit einem gebündelten Ultraschallfeld realisiert. Die so gewonnenen Daten werden über die Ultraschallrückstreuung ausgewertet. Die Messung erfolgt zeitlich und örtlich aufgelöst. Die TU-Experten geben dem neuartigen Messsystem das Prädikat "besonders geeignet" für den online-Einsatz und sind schon jetzt gespannt auf den Disput mit dem fachkundigen Publikum auf der ACHEMA 2003, dem weltweit größten Ausstellungskongress für Chemische Technik, Umweltschutz und Biotechnologie.

Quelle: idw / Technische Universität Dresden