Erste Messungen mit dem akustischen Spektrometer zeigen, dass sich das an der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur (FH) in Leipzig entwickelte Messverfahren zur Messung der Stoff konstanten: Dichte pFl, der Kom-pressibilität K, der Volumenviskosi- tät v° und zu Konzentrationsmessungen eignet. Darüber hinaus wird in weiterfüh- renden Versuchen mit einer stehenden akustischen Welle die Entmischung (Sedimentation) von Mehrstoffgemischen im Schallfeld untersucht. Mit diesen Untersuchungen soll geklärt werden, ob sich damit handliche Geräte z. B. für die medizinische Diagnostik bauen lassen, mit denen die Trennung von Blutbestand- teilen im Schallfeld (heute mit Zentrifu- gen in einem aufwändigen Arbeitsgang) durchgeführt werden kann. Zusätzlich können mit diesem Arbeitsgang die Messung der physikalischen Stoffkon-stanten: Dichte, Kompressibili- tät, Viskosität und die Messung der Konzentration, sowie die Messung der Entmischungsgeschwindigkeit

vorgenommen werden. Dies würde die medizinische Diagnostik wesentlich vereinfachen, beschleunigen und neu-artige Untersuchungsmethoden ermög-lichen. Auch technische Anwendungen als Labormessgerät oder Prozess-messgerät für die Off-Shore- Technik sind denkbar.
Bei diesem neuartigen Messverfahren wird das Fluid zu einer stehenden Longitudinalwelle in ihren Grundformen angeregt (erste und zweite Eigenform, Prinzip eines Interferometers). Aus den gemessenen Frequenzen werden die Dichte und die Kompressibilität, aus der Halbwertsbreite der Resonanzüber- höhung die innere Dämpfung und damit die Viskosität des Fluides berechnet. Bei höheren Schwingungsordnungen wird die Konzentration von Mehrstoffgemischen gemessen. Eine weitere Anwendung für dieses physikalische Prinzip eröffnet sich, wenn das Verfahren als Reaktionsbeschleuniger für chemische und biologische Reaktionen eingesetzt wird. In Verbindung mit einem Mikropro-

zessor  kann   bei  diesem   Verfahren  die Schwingungsform   alternierend   geändert
werden. Dies  führt  zu  örtlicher  Verschie-
bung der Schwingungsknoten und damit zu
örtlichen Beschleunigungsgradienten; dich-
tere  Bestandteile  der  Suspension werden
dabei verschoben und können somit besser
mit  freien   Reaktionspartnern   reagieren.

Dieser robuste Messwertaufnehmer kann in Abgaskanälen von Trocknern, in Fahrzeugen, an Flugzeugen, an Schorn- steinen oder als Gebrauchs- normal zur Feuchtemessung eingesetzt werden. Als Messwertaufnehmer dient ein dünnes, mit hygroskopischem Kunststoff beschichtetes Platinband, das piezo-eiektrisch zu longitudinalen Schwin-gungen angeregt wird. Bei Eigenfrequenz des Bandes, die elektronisch sehr einfach eingeregelt werden kann, ergibt sich eine stehende Welle mit einem Amplitudenmaximum in der Bandmitte zwischen der Sender- und Empfänger-einheit. Die Masse des absorbierten Wasserdampfes verstimmt die Eigen-frequenz des Bandes. Die Temperatur des Bandes wird aus dem elektrischen Widerstand der Platin- oder Nickel-schicht berechnet. Die aufgenommene Wassermasse verändert die Eigen- frequenz des akustischen Interfero-meters. Neben der absoluten und relativen Feuchte kann die Vereisung der absorbierten Wassermasse gemessen werden. Bei einer Vereisung verändert sich der E-Modul des

Sensor-Bandes und damit die zweite Eigenfrequenz signifikant. Die Änderung der Eigenfrequenz eines unbeschich- teten Kunststoffbandes in Abhängigkeit von der relativen Feuchte zeigt die folgende Abbildung.

Je dünner die Kunststoffschicht, umso kleiner wird die hygroskopische Hysterese, d. h. um so schneller stellt sich der Messwert für die Frequenzänderung ein. Der Messwertaufnehmer kann in einer miniaturisierten, mit mikrote- chnischen Verfahren gefertigten
Ausführung zur genauen Messung des Taupunktes genutzt werden. Dazu wird das Platin-Band mit Peltier-Elementen gekühlt. Das Wasser kondensiert an der Oberfläche des gekühlten Bandes und verändert damit die Eigenfrequenz des Bandes.

In einem ersten Schritt zur Miniaturi- sierung des Messwertaufnehmers soll das Band mittels Piezo- Scherschwingern zu Schwingungen angeregt werden.

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