AMA Innovationspreis 2018 - Die Bewerber - AMA Verband für Sensorik und ...
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AMA Innovationspreis 2018 Die Bewerber
2
AMA Innovationspreis 2018: Die Bewerber
Sehr geehrte Damen und Herren,
der AMA Verband für Sensorik und Mess- die Innovationshöhe, die Originalität der Lösungen und die
technik e.V. verleiht einmal jährlich den Marktrelevanz der eingereichten Forschungs- und Entwicklungs
AMA Innnovationspreis für außergewöhn- leistungen. Wissenschaftliche Basisentwicklungen müssen zumin-
liche Neuentwicklungen aus der Sensorik dest eine zeitnahe Umsetzung in wettbewerbsfähige Produkte
und Messtechnik. In diesem Jahr reichten erkennen lassen.
35 kreative Entwickler und Entwicklerteams
Begutachten Sie die diesjährigen Einreichungen selbst, seien Sie
aus dem In- und Ausland ihre innovativen
gespannt auf viele neue Lösungs- und Realisierungsansätze aus
Lösungsansätze ein.
Forschung und Industrie. Sie spiegeln die hohe Relevanz wider,
Der AMA Innovationspreis wird seit 18 Jahren verliehen und gehört die Sensorik und Messtechnik als Schlüsseltechnologien für den
zu den renommiertesten Preisen der Branche. Das Besondere an technischen Fortschritt besitzen.
diesem Preis: ausgezeichnet werden die innovativen Forscher und
Entwicklerteams, nicht die Institute und Firmen dahinter.
Prof. Dr. Andreas Schütze
Die Jury setzt sich zusammen aus Wissenschafts- und Industrie
vertretern und legt bei der Begutachtung besonderen Wert auf Juryvorsitzender
AMA Innovationspreis
Innovationen in der Übersicht
Coriolis Durchflussmessgerät Promass Q mit Multi-Frequenz-Technologie 6 Sensorik für Rotorblattdiagnostik und Fledermauserkennung - B²-Monitor 11
Thermometer mit automatischer in situ Kalibrierfunktion im Prozess 6 Sensor-Indenter-System zur akustischen Überwachung beim Wafertest 12
Siloxan-resistenter Multipixel-Gassensor 7 Magnetischer Motor Kit Encoder mit One Cable Technology BiSS Line 12
Bosch BME680 - erster miniaturisierter, chemischer Gassensor 7 Der „Analyser“:
Mit Sensordaten und AI zu robusten Produkten und Prozessen 13
Dünnschicht-Folien-DMS: Hochsensitiv und kundenspezifisch 8
Elektrische Leistungsmessung, spannend einfach mit DEWETRON 13
HygNova ADVANCE 8
Überwachung eines Kochvorgangs mittels Radarsensorik 14
Effiziente Sicherung von Bahnübergängen durch Vibrationsanalyse 9
Mikrowellen-Feuchtemesssensor FL-Wapp 14
ChilliPot - Scoville Meter 9
Interferoskop 5.0 mit räumlichem Phasenschieben 15
Precalibrated formaldehyde sensor module 10
SPADeye2 - LiDAR-Sensor mit variablem Sonnenschutz 15
A lead free, two pin, industry compatible fuel cell oxygen sensor 10
Smart Magnetic Field 16
Monitoring physical values based
on NB-IoT sensors and cloud platform 11 Covalently-modified gold gratings as a universal SERS platform 16
4
Innovationen in der Übersicht
Erzeugung von EM-Simulationsmodellen mittels Computertomographie 17 Zolitron Z-Node und Z-Cloud Analytics 22
Smart hydrogel catheter sensor platform 17 Nanodevice for Recognition/ Determination/
Capture of Hazard from Water 23
Nanoengineered mercury vapor sensor 18
MPV-800 Multipoint Vibrometer 18
Die schlaue Schraube 4.0 – Kontaktloses Ermitteln der Vorspannkraft 19
Novel PEROXCAP® sensor for measuring hydrogen peroxide vapor 19
Ultra-High Temperature (1000°C) Accelerometer 20
ExtruSens - Modulare Low-cost
Systemplattform zur Prozessüberwachung 20
Promess Measuring Device 21
SO2-Messsystem für den Einsatz auf hoher See 21
Megapixel Scanning Vibrometer for Micromechanical Systems 22
NOMINIERT NOMINIERT
für den AMA für den AMA
Coriolis Durchflussmessgerät Innovationspreis
2018 Thermometer mit automatischer Innovationspreis
2018
Promass Q mit Multi-Frequenz-Technologie in situ Kalibrierfunktion im Prozess
Dr. Hao Zhu, Dr. Alfred Rieder, Gerhard Eckert, Dr. Pavo Vrdoljak, Christian Stöger, Michael Korn, Harald Bründl,
Ennio Bitto, Dr. Wolfgang Drahm, Dr. Martin Anklin Alfred Umkehrer (Endress+Hauser Wetzer GmbH + Co KG, Nesselwang)
(Endress+Hauser Flowtec AG, Reinach) Dr. Marc Schalles (Technische Universität Ilmenau)
Die Multi-Frequenz-Technologie Das itherm TrustSens
(MFT) erweitert das Anwendungs- TM37x ist ein Thermo-
© Endress+Hauser Wetzer GmbH & Co KG
spektrum von Coriolis Durchfluss- meter mit automatischer
messgeräten auf Strömungen Kalibrierfunktion. In seinen
mit Gaseinschlüssen. Die MFT Messeinsatz ist zusätzlich
© Endress+Hauser Flowtec AG
bestimmt Massenstrom und Dichte zum Widerstandssensor
bei zwei verschiedenen Schwin- ein ferroelektrisches Refe-
gungsfrequenzen der Messröhren renzelement mit bekannter
und kompensiert die Beeinflus- Curie-Temperatur als Tem-
sung der Messergebnisse durch peraturnormal integriert.
die Blasenströmung. Wird durch die Prozess-
temperatur eine Phasenumwandlung ausgelöst, wird die Messabwei-
Dabei werden Dichte und Massenstrom mit exzellenter Genauigkeit chung des digitalen Temperaturwerts zur Curie-Temperatur bestimmt
bestimmt, wie sie kein anderes Messverfahren erzielt. Mit dem Promass Q und das Thermometer kalibriert. Die automatische, rückwirkungsfreie
lassen sich schwierige Messaufgaben z.B. in der Lebensmittelindustrie Kalibrierung erfolgt ohne Ausbau des Thermometers direkt im Prozess.
oder der Öl- und Gasindustrie lösen. Aufwand und Kosten für Kalibrierungen werden so deutlich reduziert.
Endress+Hauser Flowtec AG Alfred Umkehrer
Kägenstrasse 7 Tel. +41 61 715 6111 Obere Wank 1 Tel. +49-8361308431
4153 Reinach (Schweiz) Fax +41 61 715 6699 87484 Nesselwang
info@flowtec.endress.com Alfred.Umkehrer@wetzer.endress.com
www.endress.com
6
NOMINIERT NOMINIERT
für den AMA für den AMA
Siloxan-resistenter Multipixel-Gassensor Innovationspreis
2018 Bosch BME680 – Innovationspreis
2018
erster miniaturisierter, chemischer Gassensor
Dr. Johannes Bühler, Dr. Matthias Merz, Dr. Roman Pavelko, Dr. Richard Fix, Dr. Thomas Block, Dr. Herbert Verhoeven
Pernilla Andersson, Dr. Mirjana Banjevic, Dr. Cyrill Kuemin, (Bosch Sensortec GmbH, Reutlingen)
Dr. Werner Hunziker, Dr. Felix Hoehne (Sensirion AG, Stäfa)
Mit dem SGP Multipixel-Gassensor Der Bosch BME680 ist weltweit
bringt Sensirion mehrere Schlüsselin- das erste integrierte 4-in-1 Sensor-
novationen auf den Markt. Die Kern- modul mit MEMS Gassensor. Im
technologie des SGP – MOXSens® – Bereich CE & IoT Anwendungen
© Sensirion AG
macht den Sensor extrem wider- wurde damit eine neue Mess
© Bosch Sensortec GmbH
standsfähig gegenüber Kontamina größe erschlossen.
tion durch Siloxane und ermöglicht so
eine nie dagewesene Langzeitstabi Ausgangslage der Innovation
lität und Genauigkeit. waren hohe Anforderungen im
CE- und IoT-Markt gegenüber
Dank CMOSens® bietet der SGP ein komplettes Gassensorpaket mit dem technischen Stand, ins besondere hinsichtlich Systemintelligenz,
4 Sensorelementen, kalibrierten Signalen und I2C Schnittstelle integriert Baugröße, Leistungsaufnahme, Zuverlässigkeit sowie Industrialisierung &
in ein 2.45x2.45x0.9mm3 Gehäuse. Die einzigartige Kombination Skalierbarkeit der Fertigungsvolumen. Bislang waren dies wesentliche
aus Integration und Langzeitstabilität erschließt neue Anwendungen wie Hindernisse für die Etablierung der chemischen Messgröße Gas im in-
Mobiltelefone oder IoT Geräte. dustriellen Maßstab und für die Massenproduktion.
Dr. Felix Hoehne Dr. Richard Fix
Laubisrütistrasse 50 Tel. +41-443064000 Gerhard-Kindler-Str. 9 Tel. +49-71213535924
8032 Stäfa (Schweiz) Fax +41-443064030 72770 Reutlingen
felix.hoehne@sensirion.com Christian.Hoenicke@bosch-sensortec.com
www.sensirion.com www.bosch-sensortec.com
7
SONDERPREIS: SONDERPREIS:
Dünnschicht-Folien-DMS: Junges Unternehm
en HygNova ADVANCE Junges Unternehm
en
Hochsensitiv und kundenspezifisch
Dr. Matthäus Langosch, Dirk Göttel, Mario Cerino Theresa Ebeling, Simon Camilo Slama, Dr. Ehsan Khaljani
(CeLaGo Sensors GmbH, Saarbrücken) (HygNova GmbH, Berlin)
Prof. Dr. Günter Schultes, Dennis Vollberg
(Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes)
Unsere Innovation lässt eine neue HygNova ADVANCE hilft medizi-
Generation von hochsensitiven nischen Institutionen, ihre Kranken
Dehnungsmessstreifen (Folien- hausinfektionen zu reduzieren.
DMS) entstehen, die vorteilhaft Die wichtigste Einzelmaßnahme
als primäre Sensorelemente für zur Vermeidung von Kranken-
© CeLaGo Sensors GmbH
mechanische Größen eingesetzt hausinfektionen ist die Erhöhung
werden können. Die neue Ma- der Händedesinfektionsrate. Eine
© HygNova GmbH
terialbasis aus metallhaltigen Erhöhung der Händedesinfek-
Kohlenstoff-Dünnschichten, deren tionen um 18% reduziert Fälle
Entwicklung zu stabilen Mess- mit multiresistenten MRSA um
systemen inklusive Laserstrukturie- bis zu 57% (Pittet et al. 2000).
rung und Laserabgleich bilden den Kern der Innovation. Die neuen Mangelnde Möglichkeiten der Intervention ergeben sich aus fehlender
Folien-DMS auf Dünnschichtbasis bieten Vorteile, die es Herstellern Transparenz von Hygiene und hohen Kosten in der Observation von
ermöglichen, flexible und vielfältige DMS-Formen für sensitive, ener- Händedesinfektionen. HygNova ADVANCE generiert eine solide Daten-
giesparende und robuste Sensorsysteme einzusetzen. basis für Entscheider und erhöht die Desinfektionen um 15-20%.
Dr. Matthäus Langosch Theresa Ebeling
Eschberger Weg 46 Tel. +49-68185787660 Einsteinufer 43 Tel. +49-1702146897
66121 Saarbrücken Fax +49-68185787665 10587 Berlin Fax +49-30318519706
info@celago-sensors.de teg@hygnova.com
www.celago-sensors.de www.hygnova.com
8
SONDERPREIS:
Effiziente Sicherung von Junges Unternehm
en ChilliPot – Scoville Meter
Bahnübergängen durch Vibrationsanalyse
Houssam El Moutaouakil, Vera Bazhenova Prof. Richard Compton, Dr. Chris Batchelor-McAuley (Oxford University)
(SENVISYS GmbH, Saarbrücken) Dr. Martin Peacock (Zimmer and Peacock, Royston)
Vibrationssensorik unterstützt durch The ChilliPot-Scoville meter is the
Künstliche Intelligenz ermöglicht world‘s first Scoville Meter for
eine effiziente und kabellose farmers/growers/producers/
Bahnübergangssicherung wobei manufacturers, who need to
die Kosten um 50% im Vergleich quickly, easily and reliably
zu den herkömmlichen Lösungen measure the Scoville Heat Units
© Zimmer and Peacock
reduziert werden können. Zudem (the hotness) of their chilli based
© SENVISYS GmbH
ist das eingebaute lernende System products and/or chilli peppers.
in der Lage eine Prädiktives
Monitoring anzubieten um den The ChilliPot-Scoville Meter is an
Bahnverkehr ausfallsicherer zu objective direct measurement of
machen. capsaicin, based on technology
developed by the University of Oxford, and is the world‘s fastest, lowest
cost method for determining the Scoville Heat Units (SHU) of a chilli or
chilli derived product.
Houssam El Moutaouakil Dr. Martin Peacock
Science Park 2 Tel. +49-68183192060 1 Market Hill Tel. +44-7943544340
66123 Saarbrücken SG89 Royston (UK)
info@senvisys.de martinpeacock@zimmerpeacock.com
www.senvisys.de www.zpchilligroup.com
9
Precalibrated formaldehyde sensor module A lead free, two pin,
industry compatible fuel cell oxygen sensor
Dr. Walter King (Dart Sensors Ltd, Exeter & Shenzhen), Dr. Walter King
Zhao Li (Prosense Technologies Ltd, Shenzhen) (Dart Sensors, Exeter)
The module device consists of A two electrode oxygen sensor
a Dart Sensors formaldehyde operating on the fuel cell princip-
sensor coupled to a micro-pcb. le, comprising an electrocatalytic
The module is supplied to the cathode for the reduction of oxy-
customer with an accurate preset gen; an anode able to electroca-
calibration to output a ppm talytically oxidise an alcohol or
formaldehyde value, obviating other fuel; an alkaline electrolyte
© Dr. Walter King
the need for customers to calibrate incorporating the chosen fuel;
© Prosense
their products. and a micro-aperture to control
the admission of oxygen from the
air, protected by a porous PTFE
membrane.
Dr. Walter King Dr. Walter King
Elm House, 54 Mary Arches St Tel. +44-1392233377 Elm House, 54 Mary Arches St Tel. +44-1392277733
Exeter EX4 3BA (UK) Exeter EX4 3BA (UK)
walter@dart-sensors.com walter@dart-sensors.com
www.dart-sensors.com www.dart-sensors.com
10Monitoring physical values based Sensorik für Rotorblattdiagnostik
on NB-IoT sensors and cloud platform und Fledermauserkennung – B²-Monitor
Karol Zareba, Adam Bodurka, Piotr Szydłowski Dr. Andreas Nuber (Wölfel Engineering GmbH + Co. KG, Höchberg),
(EFENTO, Cracow) Dr. Jochen Moll (Goethe Univ. Frankfurt a. M.), Dr. Rahmi Salman,
Dimitry Pozdniakov (HF Systems Engineering GmbH & Co. KG ),
Manfred Dürr (Volta Windkraft GmbH )
Efento has developed a modern Die hier vorgestellte Innovation
solution for monitoring of physical besteht in der Entwicklung
values based on wireless NB- neuartiger Radarsensorik im
IoT sensors and Cloud platform. Frequenzbereich von 33.4-
Efento was selected as one of 36GHz, welche am Turm von
12 European companies to Windenergieanlagen (WEA)
© Woelfel
develop NB-IoT based solutions installiert ist. Gleichzeitig ist es
© 2018 EFENTO
in partnership with T-Mobile and damit möglich, eine Struktur
Deutsche Telekom. überwachung der Rotorblätter
durchzuführen und die Aktivität
Efento sensors are one of the
von kollisionsgefährdeten Fledermäusen in der unmittelbaren Umgebung
World’s first NB-IoT sensors.
von WEA zu erfassen.
Comparing to other wireless solutions, our sensors offer enhanced
battery operation time (up to 5 years), good signal coverage since Dies ermöglicht eine adaptive Steuerung von WEA, welche sich am
communication infrastructure is provided by telecom operators and realen Auftreten der Tiere orientiert. Durch Reduzierung ihrer Sterblichkeit
easiness of configuration and installation. entsteht ein wertvoller Beitrag für den Umweltschutz.
Piotr Szydłowski Dr. Andreas Nuber
Dietla 93/6 Tel. +48-609823465 Max-Planck-Str. 15 Tel. +49-93149708365
31031 Cracow (Poland) 97204 Höchberg Fax +49-93149708650
efento@efento.pl nuber@woelfel.de
http://getefento.com www.woelfel.de
11Sensor-Indenter-System zur Magnetischer Motor Kit Encoder
akustischen Überwachung beim Wafertest mit One Cable Technology BiSS Line
Marianne Unterreitmeier, Dr. Oliver Nagler (Infineon Technologies AG, Dr. Michael Löken
Neubiberg), Prof. Dr. Rainer Holmer (OTH Regensburg), (FRABA GmbH, Köln)
Dr. Sebastian Brand (FhG IMWS)
Bei der Halbleiter-Ferti- Magnetischer, ungelagerter
gung erfolgt vor der wei- Kit Encoder für Motor Feed-
teren Prozessierung ein back Anwendung. Dabei
© Infineon Technologies AG
elektrischer Funktionstest. erreicht der Encoder eine
© FRABA
Dabei können mecha Auflösung von 17 bit bei
nische Risse von Isolations einer Genauigkeit von 0,09
schichten unter dem Grad. Er beinhaltet volle
Anschlusspad aufgrund Multiturn Funktionalität mittels Wiegand Eneryg Harvesting Technology.
mechanischer Kontaktierung durch Nadelspitzen entstehen, welche Als Schnittstelle wird das neu innovative One Cable Protokoll BiSS Line
jedoch keinesfalls zu einem elektrischen Ausfall der Chips führen dürfen, eingesetzt. Hauptvorteile sind die geringe Größe mit nur einer Platine
was Qualitäts- und Zuverlässigkeitsprobleme zur Folge haben könnte. von 35 mm Durchmesser und die signifikant verringerten Kosten im
Vergleich zu herkömmlichen optischen Drehgebern.
Die gezeigte Innovation basiert auf der Schallemissionsprüfung, um
Beschädigungen in spröden Isolationsschichten beim Wafertest in Echt-
zeit wesentlich effizienter als bisher zu detektieren.
Dr. O. Nagler, M. Unterreitmeier Dr. Michael Löken
Am Campeon 1-15 Tel. +49-8923489295 Zeppelinstr. 2 Tel. +49-221962130
85579 Neubiberg 50667 Köln Fax +49-2219621320
marianne.unterreitmeier@infineon.com info@posital.de
www.infineon.com www.posital.com
12Der „Analyser“: Mit Sensordaten und Elektrische Leistungsmessung,
AI zu robusten Produkten und Prozessen spannend einfach mit DEWETRON
Frank Thurner Michael Oberhofer, Christoph Wiedner
(Contech Software & Engineering GmbH, (DEWETRON GmbH, Graz)
mts Consulting & Engineering GmbH, Fürstenfeldbruck)
Das selbstlernende AI-System „Analy- Das DEWE2-PA7 Leistungsmess-
ser“ erkennt alle Fehlerbilder rein aus system kann mehrere Messsys-
dem Verlauf von Produktvalidierungs- / teme bzw. deren Aufgaben
© DEWETRON GmbH
Prozess-Kurven auf Basis Sensordaten, erfüllen. Dies reduziert die Zeit
liefert Ursachen und Lösungen, Hand- für Schulung und Inbetriebnahme,
lungsempfehlungen in Echtzeit. Inno- senkt Kosten für die regelmäßige
vation: Maschinenlern-/AI-Algorithmus Kalibration der Messtechnik und
mittels statistischem Fingerabdruck für Softwarelizenzen, kann wertvolle
vollautomatische Kurven und Fehler- Entwicklungszeit einsparen und
Erkennung, erkennt unbekannte multiple sorgt obendrein für verlässliche Daten in einem einzigen Dateiformat
© Frank Thurner
Wirkzusammenhänge von Einfluss („single point of truth“). Ein modernes Touch-Bedienkonzept, das Knöpfe,
größen Xi auf Anforderungen Yn für Regler und Tasten überflüssig macht, erleichtert die Bedienung, die Kon-
Produkte und Prozesse, liefert Ursachen, figuration und hilft den Benutzern sich auf ihre Kernaufgaben - das Mes-
Lösungen. Anforderungen und Einfluss- sen und Analysieren - zu konzentrieren.
größen werden als Einzelwerte und Kurvenverläufe verarbeitet, für kleine
und große Datenmengen
Frank Thurner Michael Oberhofer
Oskar-von-Miller-Str. 4d Tel. +49-81418884030 Parkring 4 Tel. +43-3163070
82256 Fürstenfeldbruck Fax +49-32223762538 8074 Graz/Grambach (Österreich) Fax +43-316307090
thurner@mts-contech.com sales@dewetron.com
www.contech-analyser.de www.dewetron.com
13Überwachung eines Mikrowellen-Feuchtemesssensor FL-Wapp
Kochvorgangs mittels Radarsensorik
Prof. Dr. Peter Ott, Marco Altmann Manfred Ludwig
(Hochschule Heilbronn) (Franz Ludwig Ges. f. Mess- und Regeltechnik mbH, Mainz)
© Franz Ludwig Ges. f. Mess- und Regeltechnik mbH
Die Vorrichtung zur Überwa- FL-Wapp Sensor zum Messen
chung eines Kochvorgangs be- von Feuchtigkeit, Temperatur und
steht aus einer Kombination aus Homogenität von Schüttgütern
Radar- und/oder Kamerasen zur industriellen Anwendung mit
soren (die Idee wurde zum Patent WLAN-Technologie mit integrierter
eingereicht). Die Kamera soll Messdatenaufbereitung. Sichere
erkennen, welche Kochstellen in Bedienung außerhalb von Gefah-
© Marco Altmann
Verwendung sind und nach Mög- renbereichen durch WLAN- Zugriff.
lichkeit eine Aussage über das
Kochgut treffen. In Kombination WLN-Access-Point im Sensor implementiert. Durch intelligente Vernet-
mit einem Radarsensor, welcher zung mit WLAN- fähigen Endgeräten werden die Anforderungen für
Füllstände und Bewegungen messen kann, ist so eine Überwachung Industrie 4.0 erfüllt
eines Kochvorgangs möglich. Das Gesamtsystem soll ein Überkochen
oder Anbrennen bei Kochvorgängen verhindern. Die Signalverarbeitung
erfolgt mit Deep Learning Techniken.
Marco Altmann Manfred Ludwig
Max-Planck-Str. 39 Tel. +49-71315046760 Budenheimer Straße 1 Tel. +49-61319104629
74081 Heilbronn 55124 Mainz Fax +49-61319104624
marco.altmann@hs-heilbronn.de h.mueller@fludwig.com
www.hs-heilbronn.de www.fludwig.com
14Interferoskop 5.0 SPADeye2 –
mit neuartiger Phasenschiebemethode LiDAR-Sensor mit variablem Sonnenschutz
Prof. Dr. Michael Schuth, Christopher Petry, Patrick Braschel Dr. Jennifer Ruskowski, Maik Beer
(OGKB Hochschule Trier) (Fraunhofer IMS, Duisburg)
Das Interferoskop ist ein vom Mit dem Doppelzeilensensor
Technikum OGKB eigenent- „SPADeye2“ mit 2 x 192 Pixel
wickeltes Messgerät zur opti- werden grundlegende Neu
schen Dehnungsmessung für die erungen auf dem Gebiet der Ab-
© OGKB Hochschule Trier
zerstörungsfreie Prüfung (ZfP). standsvermessung auf einem Chip
© Fraunhofer IMS, Duisburg
Es verknüpft die hochgenaue realisiert. Die für Si-basierende
Laser-Interferometrie mit der En- Sensorsysteme empfindlichsten
doskopie. Durch die erfolgte Photodioden, die SPADs (Single
Weiterentwicklung des Geräts Photon Avalanche Diodes), wur-
zur Version 5.0 mit neuartigem den direkt in einen CMOS-Pro-
Phasenschieben ist es erstmals zess integriert. Die Architektur des
möglich, Turbinenschaufeln im eingebauten Zustand zu überprüfen d.h. Sensors erlaubt die Anpassung an die Umgebungsbeleuchtung durch
ohne die Turbinen im Vorfeld zu zerlegen. Diese Eigenschaft macht das Wahl rauscharmer Empfangsmodi. Mit dieser erhöhten Dynamik können
Interferoskop zur Weltneuheit. Für die kostenintensiven ZfP-Inspektionen im Vergleich zu bisherigen Lösungen bei starkem Sonnenlicht Objekte in
an Flugzeugen und in Kraftwerken ergibt sich ein enormer Vorteil. großen Distanzen immer noch erkannt werden.
Prof. Dr. Michael Schuth Dr. Jennifer Ruskowski
Schneidershof Tel. +49-6518103396562 Finkenstraße 61 Tel. +49-20337832943
54293 Trier Fax +49-6518103377 47057 Duisburg Fax +49-2033783266
schuth@hochschule-trier.de vertrieb@ims.fraunhofer.de
www.ogkb.hochschule-trier.de www.ims.fraunhofer.de
15Smart Magnetic Field Covalently-modified gold
gratings as a universal SERS platform
Dr. Dominik Lausch, Markus Patzold, Michael Beyer, Jens Fröbel, Olga Guselnikova, Ph. D. Lyutakov Oleksiy (University of Chemistry
Chia-Mei Lin, Jakub Pawlikowski (Fraunhofer CSP, Halle) and Technology Prague, Tomsk Polytechnic University)
Kai Kaufmann (HSA) Ph. D. Postnikov Pavel (Tomsk Polytechnic University)
In Solarmodulen fließen flächig The innovation present SERS sen-
verteilte el. Ströme, welche Ma- sor platform based on the highly-
© Fraunhofer CSP, Halle
gnetfelder erzeugen. Wir detek- ordered gold grating with cova-
tieren und analysieren diese Ma- lently grafted specific organic
© UCT, TPU Prague
gnetfelder erstmalig ortsaufgelöst functional groups, which serve
mit einem eigenentwickelten Ma- as molecular recognition layer.
gnetfeldliniensensor. Jeder Defekt Combination of a homogeneous
führt zu einer Änderung der Stromverteilung und so zu einer Änderung distribution of the SERS signal and
der Magnetfelder. Die Daten werden automatisiert mit neuronalen Net- high affinity to target analytes enable to detect up to picomolar concen
zen ausgewertet. Der Kunde erhält Handlungsanweisungen. Kunden trations with high selectivity and reliable reproducibility of results. Sugge-
sind zum Markteintritt Solarmodulhersteller. Die Methode ist jedoch auf sted SERS sensor platform is cheap, stable, easy to handle, compatible
jede stromdurchflossene Baugruppe wie auch Leiterplatten oder Batteri- with portative Raman spectrometer and can be customized according
enzerstörungsfrei anwendbar. to requirements.
Dr. Dominik Lausch Olga Guselnikova
Otto-Eißfeldt-Straße 12 Tel. +49-34555895114 Technicka 5 Tel. +42-777907642
06120 Halle (Saale) Fax +49-3455589101 16628 Prague (Czech Republic)
dominik.lausch@csp.fraunhofer.de guselnio@vscht.cz
www.smartmagneticfield.de www.vscht.cz
16Erzeugung von EM-Simulationsmodellen Smart hydrogel catheter sensor platform
mittels Computertomographie
Professor Dr. Sven Simon, Jürgen Hillebrand, Steffen Kieß Prof. Dr. Florian Solzbacher, Dr. Julia Körner, Dr. Christopher F. Reiche
(Universität Stuttgart) (University of Utah)
Gegenstand dieser Innovation ist The innovation is a smart
ein neuartiges Verfahren zur be- hydrogel-based sensor
rührungslosen und breitbandigen platform for real-time
Bestimmung von elektrischen Pa- monitoring of biomarker
© University of Utah
rametern und insbesondere von and medication levels
S-Parametern mit dem Charakte- in blood. The approach
ristikum, dass dieses Verfahren is based on a smart
© Prof. Dr. Simon
auf der Computertomographie hydrogel which alters
(CT) basiert. Grundprinzip des its volume when the concentration of the
Verfahrens ist, dass nach der target analyte changes. The hydrogel’s
Durchstrahlung von Multi-Gigabit- swelling state is read out by a very thin (µm
Verbindungsstrukturen mittels Röntgenstrahlung metallische Leitungsstruk- thickness) polyimide strip with embedded
turen von Dielektrika im Röntgenbild unterschieden und mittels Computer- meandering leads, whose bending is
tomographie geometrische 3D-Modelle der Leitungsstrukturen bestimmt dependent on the hydrogel’s swelling
werden. state, inducing a change in the lead’s
impedance.
Professor Dr. Sven Simon Dr. Julia Körner
Universitätsstr. 38 Tel. 49-71168588450 50 Central Campus Dr. #2110 Tel. +1-3854959255
70569 Stuttgart 84112 Salt Lake City (USA)
simon@ipvs.uni-stuttgart.de julia.koerner2k@gmail.com
www.uni-stuttgart.de www.ece.utah.edu
17Nanoengineered mercury vapor sensor MPV-800 Multipoint Vibrometer
Professor Suresh Bhargava, Dr. Ylias Sabri, Dr. Ahmad Kandjani Dr. Bernd Heinen, Joachim Axtmann, Martin Bauer,
(RMIT University, Melbourne) Christian Ehrmann, Zlatko Seranic, Christian Zink
(Polytec GmbH, Waldbronn)
A highly robust, sensitive, Berührungslose flächenhafte
selectiveand reusable mercury Schwingungsmessung unter Be-
sensor has been developed for triebsbedingungen, z. B. bei
the continuous monitoring of ele- kurzzeitigen, transienten, dreh-
mental mercury (Hg0) vapor in in- zahlveränderlichen oder schwer
dustrial effluents. The sensor is the reproduzierbaren Vorgängen
first of its kind and overcomes key – ein bisher unlösbares Problem
© RMIT University
© Polytec GmbH
limitations of spectroscopic sen- – ist mit dem Polytec MPV-800
sors, including cross-interference Multipoint Vibrometer nun mög-
issues. The sensor can detect Hg0 lich geworden: so erlaubt das
vapor levels down to 22 µg/m3 MPV-800 selbst Messungen von
(2.5 ppbv) with 98% accuracy in the presence of volatile organic com- Schwingungen oder Verschiebungen auf kleinen Teilen, Membranen,
pounds and high humidity levels. The sensor’s enhanced performance winzigen Elektronik-Anschlussdrähten oder dünnen Blechen, auf heißen
derives from the novel nanoengineered gold structures, which have been Oberlächen (Turbolader, Abgasanlage), auf rotierenden Teilen wie
patented, trialled and licensed. Antriebswellen und sogar bei Frequenzen bis 100 kHz für Ultraschall-
anwendungen.
Professor Suresh Bhargava Dr. Bernd Heinen
GPO BOX 2476 Tel. +61-399253365 Polytec-Platz 1-7 Tel. +49-72436040
3001 Melbourne (Australia) 76337 Waldbronn Fax +49-724369944
suresh.bhargava@rmit.edu.au b.heinen@Polytec.de
www.rmit.edu.au www.polytec.com/de
18Die schlaue Schraube 4.0 – Novel PEROXCAP® sensor
Kontaktloses Ermitteln der Vorspannkraft for measuring hydrogen peroxide vapor
Dr. Thomas Frank Jukka Leppanen, Irene Zakrzewski, Sanna Lehtinen
(CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH, Erfurt) (Vaisala Oyj, Vantaa)
Die Wartung sicherheitsrele- The Vaisala PEROXCAP® HPP272
vanter Schraubverbindungen ist sensor technology is based on thin
© CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH
an unzugänglichen Orten wie film capacitive sensor technology.
Windkraftanlagen oft nur schwer Measuring instrument is a new,
und teuer realisierbar. Dabei intelligent 3-in-1 measurement pro-
ist Vorspannkraft einer Schrau- be with both digital and analog
be ein Indikator für die sichere outputs. It has been developed for
Funktion der Schraubverbindung. manufacturers, service providers
© Vaisala Oyj
Unsere Innovation nutzt Silizium- and end-users who use vaporized
Dehnungssensoren: 50mal emp- H2O2 for bio-decontamination
findlicher als ein herkömmlicher processes. In addition to H2O2,
Foliendehnmessstreifen, klein wie ein Stecknadelkopf. Ergänzt wird the compact HPP272 measures temperature and humidity, referring to
das System durch RFID-Technologie, entwickelt durch die microsensys both relative humidity and relative saturation. This 3-in-1 probe is ideal
GmbH. Schwer zugängliche und hochbeanspruchte Schraubverbindun- for applications such as isolators, transfer hatches, and room bio-decon-
gen können so kostengünstig und kontinuierlich überwacht werden. tamination. The probe can measure reliably and accurately even in high
humidity. The stability and long service life have been key issues in this
new sensors development and used capacitive thin film sensor technology
has proved to fulfill these requirements.
Dr. Thomas Frank Jukka Leppanen
Konrad-Zuse-Straße 14 Tel. +49-3616631410 Vanha Nurmijarventie 21 Tel. +358-400468484
99099 Erfurt 01670 Vantaa (Finland)
Fax +49-3616631413
tfrank@cismst.de jukka.leppanen@vaisala.com
www.cismst.de www.vaisala.com
19Ultra-High Temperature (1000°C) Accelerometer ExtruSens - Modulare Low-cost
Systemplattform zur Prozessüberwachung
Nicholas Burgwin, Michael Bakaic Harald Nitsche (J & M Analytik AG, Essingen)
(Fibos, Toronto) Norbert Halmen (SKZ-KFE gGmbH)
Increasingly, accelerometers used Die J & M Analytik AG hat zusammen
to monitor component vibration mit dem Kunststoff-Zentrum SKZ eine
are being placed in challen- modulare Systemplattform für Low-
ging and harsh environments. cost-Sensoren auf spektroskopischer
Condition monitoring, such as Basis entwickelt. Diese ist als Inline-
turbine blade or exhaust vibrati- Prozesssystem für den Einsatz in der
© J & M Analytik AG
on, requires measurements to be Kunststoffaufbereitung und -verarbei-
made in elevated temperatures tung konzipiert und arbeitet im direk-
that exceed the acceptable ope- ten Schmelzkontakt. Aktuell sind drei
© Fibos
rating conditions of traditional Funktionalitäten verfügbar: Feuchte-
electronic accelerometers. Fibos messung, Detektion von Polymerab-
has developed the world‘s first ultra high temperature accelerometer that bau und Erkennen eines Farbwechsels. Die Sensoren bieten Anwendern
can operate up to 1000°C (~1800°F) utilizing our optical measurement kostengünstige wertvolle Zusatzinformation zur Prozessüberwachung
platform. und funktionieren direkt out of the box.
Nicholas Burgwin Harald Nitsche
844 Don Mills Road Tel. +416-3585116 Willy-Messerschmitt-Str. 8 Tel. +49-736192810
M3C1V Toronto (Canada) 73457 Essingen Fax +49-7361928112
nicholas@fibos.ca info@j-m.de
www.fibos.ca www.j-m.de
20Promess Measuring Device SO2-Messsystem
für den Einsatz auf hoher See
Patrick Ackert (Fraunhofer IWU, Dresden) Prof. Dr. Jürgen Wöllenstein, Dr. Hans-Fridtjof Pernau,
Dr. Gerhard Lechler (PROMESS Ges. f. Montage und Prüfsysteme mbH) Dr. Katrin Schmitt (Fraunhofer IPM, Freiburg),
Dr. Bert Willing (Rüeger SA)
Das PMD ist die erste eigenstän- Schiffsabgase belasten die
dige, NC-gesteuerte Bestimmvor- maritimen Ökosysteme und die
richtung für Messaufgaben im in- Gesundheit von Menschen in
dustriellen Umfeld. Mit bis zu 24 Hafengebieten erheblich. Ab
Aufnahmepunkten pro Modul ist 2020 verschärft die Internationale
© Fraunhofer IPM
diese in der Lage ein breites Tei- Seeschifffahrts-Organisation (IMO)
© Fraunhofer IWU
lespektrum, aus verschiedensten daher die globalen Grenzwerte für
technologischen Bereichen, exakt Schwefelemissionen. Fraunhofer
und wiederholgenau aufzunehmen. IPM entwickelt zusammen mit
Industriepartnern ein kompaktes, photoakustisches Sensorsystem zur
Durch die neue Flexibilität und den kontinuierlichen Messung von SO2-Emissionen auf Schiffen. Durch
hohen Automatisierungsgrad reduzieren sich Investitionskosten und Rüst- den Einsatz von UV-LEDs wird das Sensorsystem um ein Vielfaches
zeiten. Ohne einen Mehraufwand wird es so möglich mehr Einzelteile, kostengünstiger und zuverlässiger sein als bisher verfügbare SOx-
Unterbaugruppen und Baugruppen mit deutlich höherer Latenz hinsichtlich Messsysteme mit vergleichbarer Leistung.
ihrer Maßhaltigkeit zu untersuchen.
Patrick Ackert Prof. Dr. Jürgen Wöllenstein
Emil-Ueberall-Str. 4 Tel. +49-35147722414 Heidenhofstr. 8 Tel. +49-7618857134
01187 Dresden Fax +49-35147722403 79110 Freiburg Fax +49-7618857224
patrick.ackert@iwu.fraunhofer.de juergen.woellenstein@ipm.fraunhofer.de
www.iwu.fraunhofer.de www.ipm.fraunhofer.de
21Megapixel Scanning Zolitron Z-Node
Vibrometer for Micromechanical Systems und Z-Cloud Analytics
Dr. Iwan A.T. Schaap, Mr. Michael Lherbette, Dr. Sebastian Rode Dr. Arndt-Hendrik Zinn, Christian Walter, Nicolas Löbbert
(SmarAct GmbH, Oldenburg) (Zolitron Technology GmbH, Bochum)
The PICOSCAN Vibrometer Dank kognitiver Sensorik in
is designed for high-resolution Form der Z-Node und Z-Cloud
imaging of vibrational modes of Analytics Platform können
micromechanical systems. This wir unsere Umwelt skalierbar
is achieved by raster-scanning a digitalisieren: Die Z-Node verfügt
© Zolitron Technology GmbH
tightly focused laser beam of an über 5 unspezifische Sensoren
interferometer over the sample. wie z.B. Beschleunigung und
© SmarAct GmbH
For each pixel of the microscopic Magnetometer, die mittels Micro-
image the amplitude and phase Energy Harvesting autark mit
of the vibrations are measured Strom versorgt werden und so >
which enables an accurate 10 Jahre wartungsfrei arbeiten.
reconstruction of bending modes up to 2.5 MHz. The PICOSCAN Die Messdaten werden ohne lokale Kommunikationsinfrastruktur mittels
Vibrometer addresses the need for R&D and QC instrumentation that Sigfox oder NB-IoT direkt an die Z-Cloud Analytics Platform gesendet,
keeps pace with the ever increasing complexity of MEMS. wo Deep Learning Algorithmen die Flut an unspezifischen Messwerten
verarbeiten und relevante Informationen generieren.
Dr. Iwan A.T. Schaap Dr. Arndt-Hendrik Zinn
Schuette-Lanz-Str. 9 Tel. +49-441800879968 Universitätsstr. 136 Tel. +49-23464082150
26123 Oldenburg Fax +49-44180087921 44799 Bochum
schaap@smaract.com info@zolitron.de
www.smaract.com www.zolitron.de
22Nanodevice for Recognition/
Determination/ Capture of Hazard from Water
Ryoko Onizawa (Nihon Nano Tech Co., Ltd., Ushiku-shi)
Prof. Sherif A. El-Safty (National Institute for Materials Science, Tsukuba)
We recently designed low-cost, simple nanometer sensor materials
for visual, sensitive and selective detection and removal of extremely
hazardous materials and removal of radioactive elements leaking
from the Japanese Fukushima Nuclear Reactor in water. This sensor
canister filter offers can function all processes of water treatment such
as detection, monitoring, removal, separation and filtration in one step
and in same time “i.e., One-function for all”. Our sensor technology can
change the water treatment mechanism from rejection/permeation to
‚capture hazard then filtering useful elements‘. Our sensor/filter/captor
technology is riendly to the environment, control toxin management and
reduce the waste volume.
Prof. Sherif A. El-Safty
Sengen 1-2-1 Tel. +81-298592135
305-0 Tsukuba (Japan)
Sherif.ELSAFTY@nims.go.jp
https://samurai.nims.go.jp
2324
Wir bedanken uns bei den Jury-Mitgliedern:
Jürgen Berger VDI/VDE Innovation + Technik GmbH, Berlin
Prof.-Ing. Dr. h.c. Karlheinz Bock Technische Universität Dresden, Institut f. Aufbau- und Verbindungstechnik d. Elektronik, Dresden
Dr. Olaf Brodersen CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik GmbH, Erfurt
Dr. Daniel Carl Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM, Freiburg
Dr. Ulrich Kaiser Endress+Hauser Management AG, Reinach (Schweiz)
Prof. Dr. Hans-Joachim Lilienhof Westfälische Hochschule, FB Physikalische Technik, Elektrotechnik und angewandte Naturwissenschaften,
Gelsenkirchen
Prof. Dr. Wilfried Mokwa RWTH Aachen, Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik 1, Aachen
Prof. Dr. Andreas Schütze Universität des Saarlandes, LMT - Lehrstuhl für Messtechnik, Saarbrücken
Prof. Dr. Martin Sellen MICRO-EPSILON Messtechnik GmbH & Co. KG, Ortenburg
Prof. Dr. Hoc Khiem Trieu Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Mikrosystemtechnik, Hamburg
Redaktion: Prof. Dr. Andreas Schütze, Pascale Taube
Gestaltung : Domino Werbeagentur GmbH
25Notizen
Notizen
Notizen
Notizen
Journal of Sensors
and Sensor Systems
JSSS | An Open Access
Peer-Reviewed Journal
www.journal-of-sensors-and-sensor-systems.netAMA Verband für Sensorik und Messtechnik e.V. Sophie-Charlotten-Str. 15 · D-14059 Berlin · Tel.: +49-30-2219-0362-0 · Fax: +49-30-2219-0362-40 · info@ama-sensorik.de · www.ama-sensorik.de
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