AMA Innovationspreis 2019 - Die Bewerber - AMA Verband für Sensorik und ...
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AMA Innovationspreis 2019 Die Bewerber
AMA Innovationspreis 2019: Die Bewerber
Sehr geehrte Damen und Herren,
wagen Sie mit uns einen Blick in die Zukunft der Begutachtung besonderes Augenmerk auf die Innovationshö-
der Sensorik und Messtechnik. he, auf die Originalität der Lösung und auf die Marktrelevanz
der Forschungs- und Entwicklungsleistungen. Wissenschaftliche
Der AMA Verband für Sensorik und Mess-
Basisentwicklungen müssen zumindest eine zeitnahe Umsetzung
technik e.V. verleiht den renommierten AMA
in wettbewerbsfähige Produkte erkennen lassen.
Innovationspreis für außergewöhnliche Neu-
entwicklungen aus der Sensorik und Mess- Wir laden Sie ein die 38 nationalen und internationalen Ein-
technik seit 19 Jahren. Das Besondere an reichungen 2019 zu begutachten und zu bewerten. Seien Sie
diesem Preis: ausgezeichnet werden die gespannt auf zukunftsträchtige Ideen und neue Lösungsansätze
innovativen Forscher- und Entwicklerteams, nicht die Institute und aus der Sensorik und Messtechnik.
Firmen dahinter. Zudem werden innovative Jungunternehmen ausge-
zeichnet – sie zeigen Jahr für Jahr, wie dynamisch die Entwicklung
voranschreitet. Prof. Dr. Andreas Schütze
Die Jury besteht aus Branchenexperten aus Hochschulen, Juryvorsitzender
Forschungseinrichtungen und Unternehmen. Die Juroren legen bei AMA Innovationspreis
3
Innovationen in der Übersicht
HoloPort – Interferometer für die Werkzeugmaschine 6 SO2-Messsystem für den Einsatz auf hoher See 11
Machine Learning core embedded in a 6-axis Inertial Measurement Unit 6 Messsystem zur zerstörungsfreien Prüfung von Anschlagpunkten 11
XperYenZ™ faseroptischer Sensor für absolute Distanzmessung 7 Digitalisierung der zerstörungsfreien Prüfung – ZfP 4.0 – für den ICE 4 12
Plan B 7 Sensor zur Reststandzeitberechnung von Hydraulik-Filterelementen 12
PikoSens – Multi-Axial MEMS Kraft und Weg Sensor 8 Der Analyser® – mit Sensordaten zu robusten Produkten und Prozessen 13
Fiber Optic Isolated Temperature Probe 8 Kraft- und Drehmomentsensor mit integriertem Kalibriersystem 13
The Method for Calibration of Dynamic Force Sensors 9 Innovativer Säuresensor für schwierige mikrobiologische Medien 14
Feinstaubsensor SPS30 9 Miniaturisierter keramischer Gassensor auf photoakustischer Basis 14
Kommunikation von Digitalmanometer mit Smartphone-APP 10 Artificial Intelligence Nose (Aino-Pro) 15
Neu entwickeltes digitales Messmikrofon MV 240 10 Kleinmagnetschalter KMS 1.1CHL 14RZ 15
4
Innovationen in der Übersicht
Dichtesensor DGF-I1 für binäre Gase & Reingase 16 Vernetzbare 3D-Sensoren zur Erfassung von Luftströmen 21
SoundCam 16 Sensorisches Halbzeug für die Digitalisierung mechanischer Strukturen 21
Optischer Weitwinkel ToF-Sensor mit planar integrierten Wellenleitern 17 Entwicklung einer sterilisierbaren NDIR-Gasmesszelle für CO2-Analysen 22
Anser EMT: Advanced position sensing for image-guided surgery 17 Sens-o-Spheres | Prozessmesstechnik im Kirschkernformat 22
Novel in situ spectrometer for biogas measurement 18 PowderBee - der fliegende Lawinenspürhund 23
GreaseCheck – Online-Monitoring of grease condition in bearings 18 Rapid and Sensitive On-site Detection of Circulating microRNA 23
Zustandsmessung und Störungserfassung von Maschinen 19 GT-Controller, enabler of Smart Spectrocopy 24
Optical Fluid Quality Sensor 19 Proline 300/500: Industrie 4.0-fähige Durchflussmessgeräte 24
Kompakte 3D-Desktop-Messmaschine mit Nanometer Auflösung 20
Sensorfertigung mit dem Laserstrahlschweißen im Vakuum 20
5
NOMINIERT NOMINIERT
für den AMA für den AMA
HoloPort – Innovationspreis
2019 Machine Learning core embedded Innovationspreis
2019
Interferometer für die Werkzeugmaschine in a 6-axis Inertial Measurement Unit
Tobias Seyler, Johannes Engler Alessandra Rizzo, Andrea Donadel, Marco Castellano, Rossella Bassoli,
(Fraunhofer IPM, Freiburg) Alessia Cagidiaco, Alessandro Locardi, Paolo Rosingana, Marco Leo,
Carlo Crippa (STMicroelectronics, Cornaredo)
Werkzeugmaschinen müs- To save power in battery-opera-
sen mikrometergenau pro- ted IoT and IIoT sensor nodes,
duzieren – und stoßen da- the main microprocessor has to
bei an ihre Grenzen. Mit be kept idle for most of the time.
HoloPort steht erstmals ein For this reason, this new Inertial
interferometrischer Sensor Measurement Unit has been re-
© STMicroelectronics
zur Verfügung, der direkt in alized with an internal Machine
der Werkzeugmaschine, in Learning core that enables data
© Fraunhofer IPM
der Produktionsumgebung analysis, classification and con-
die Topographie von Bau- text identification without the
teilen flächig und sub-mikro- need for external microprocessor.
metergenau messen kann. Die Besonderheit: Der Sensor kann zwischen The main microprocessor, in this way, can be awaken only when speci-
zwei Bearbeitungsschritten wie ein Werkzeug von der Spindel gegriffen fic data clusters are recognized; the huge power saving that is derived
werden und Oberflächendaten ohne neues Spannen berührungs- und from this information processing is evident: we go from several hundreds
kabellos erfassen. Die interferometrische Genauigkeit ermöglicht erstmals of microamps to very few.
sogar die direkte Regelung der Werkzeugmaschine.
Tobias Seyler Marco Leo/Alessandra Rizzo
Heidenhofstraße 8 Tel. +49-7618857176 Via Tolomeo, 1 Tel. +390293519643
79110 Freiburg Fax +49-7618857224 20010 Cornaredo (Italy) Fax +390293519354
tobias.seyler@ipm.fraunhofer.de luca.fontanella@st.com
www.ipm.fraunhofer.de www.st.com
6
NOMINIERT NOMINIERT
für den AMA SONDERPREIS: für den AMA
XperYenZ™ faseroptischer Sensor Innovationspreis
2019 Plan B Junges Unternehm
en Innovationspreis
2019
für absolute Distanzmessung
Dr. Celal Mohan Ögün, Dr. Robert Send, Dr. Christopher Hahne, Dr. Robert Brückner, Dr. Matthias Jahnel, Dr. Ronny Timmreck,
Bernd Scherwath, Michael Eberspach, Jonas Rahlf, Michael Uptmoor Robert Langer (Senorics GmbH, Dresden)
(trinamiX GmbH, Ludwigshafen)
Im XperYenZ™-Fasersensor Kompaktes Analysegerät für klei-
kombiniert die trinamiX GmbH ne Brauereien (Craft Brauereien),
erstmals die Eigenschaften das im Zusammenspiel mit der zu-
klassischer Fasersensoren mit gehörigen Smartphone-App eine
einer präzisen Abstandsmes- schnelle und nicht-invasive Metho-
sung. Bisherige Fasersensoren de bietet entlang des gesamten
© trinamiX GmbH
können ausschließlich das Brauprozesses den Zucker- und Al-
© Sensorics GmbH
Vorhandensein von Objekten koholgehalt in Bier zu bestimmen.
detektieren.
Der neuartige XperYenZ™- Fasersensor misst Abstände exakt, robust
und schnell – auch unter herausfordernden Bedingungen, z.B. bei Platz-
mangel, hohen Temperaturen, im Vakuum oder in starken elektromagne
tischen Feldern. XperYenZ™ ermöglicht damit neuartige Anwendungen
in der Prozesskontrolle und der datenbasierten Fertigung (Industrie 4.0).
Dr. Celal Mohan Ögün Dr. Ronny Timmreck
Industriestraße 35 Tel. +49-6216043936 Noethnitzer Straße 61 Tel. +49-35146343350
67063 Ludwigshafen a. Rhein 01187 Dresden
celal-mohan.oeguen@trinamix.de contact@senorics.com
www.trinamix.de www.senorics.com
7
PikoSens – Multi-Axial MEMS Kraft und Weg Sensor Fiber Optic Isolated Temperature Probe
Prof. Franz Keplinger, Alexander Dabsch Enrique Ojeda Alvarez
(TU Wien) (SAKER, Madrid)
Der entwickelte Sensor er- Temperature sensor based
möglicht die Messung von on a thin film platinum RTD
bis zu fünf Freiheitsgraden with a miniaturized probe
(DOF), das sind Kräfte in head that digitizes and
x- und y- Richtung sowie transmit data over a fiber
drei Momente um die optic cable thus creating
© Enrique Ojeda Alvarez
Hauptachsen. Der Sensor isolation in high voltage
nutzt dabei die Abhän- areas.
© Alexander Dabsch
gigkeit der Resonanzfre-
quenz einer kreuzförmigen The receiver can be con-
Mikrostruktur von äußeren nected to oscilloscopes,
Belastungen. Der Sensor multimeters or data recor-
übersteigt kommerziell bereits eingesetzte Sensoren um zwei DOF. Die ders for a straight readout.
resonant betriebene Mikrostruktur wird durch die Lorentzkraft in einem
äußeren Magnetfeld angeregt und komplett aus einem SOI (Silicon on
Insulator) Wafer gefertigt.
Alexander Dabsch Enrique Ojeda Alvarez
Gusshausstraße 27 Tel. +43-5880136643 contact@saker-mv.com Tel. +34-677282898
1040 Wien (Austria) www.saker-mv.com
alexander.dabsch@tuwien.ac.at
www.tuwien.ac.at
8
The Method for Calibration of Dynamic Force Sensors Feinstaubsensor SPS30
Mikhail Prilepko, Dr. Fedor Bulygin Dr. Stefan Thiele, Dr. Livio Lattanzio, Dr. Stefan Kostner
(Russian Research Institute for Metrological Service, Moscow) (SENSIRION AG, Stäfa)
The method is proposed for deter- Der SPS30 Feinstaubsensor
mining the metrological characte- (PM) eröffnet neue Dimensio-
ristics of dynamic force sensors by nen für die Anwendungen zur
direct excitation via piezoelectric Überwachung der Luftquali-
actuator and measuring the defor- tät in Innenräumen sowie im
mation of a calibrated elastic ele- Freien und stellt einen neuen
ment by the laser interferometer. technologischen Durchbruch
The metrological traceability to the bei optischen PM-Sensoren
© Sensirion AG
primary standard of lenght, veloci- dar. Das Messprinzip ba-
ty and acceleration and standard siert auf der Laserstreuung
of force is shown. The compara- und nutzt die innovative
tive uncertainty budgets of the Verschmutzungsresistenztechnologie von Sensirion. Diese Technologie,
known load mass calibration me- zusammen mit hochwertigen und langlebigen Komponenten, ermöglicht
thod and the proposed method genaue Messungen ab der ersten Inbetriebnahme und über die gesamte
are compared. The setup is shown Lebensdauer von 8 Jahren.
which used for implementing the
© VNIIMS
principle for dynamic force measu-
rement by laser interferometer.
Mikhail Prilepko Dr. Stefan Thiele
Ozernaya, 46 Tel. +7-4954373756 Laubisrütistrasse 50 Tel. +41-443064000
Moscow (Russia) Fax +7-4954375666 8712 Stäfa (Schweiz) Fax +41-443064030
prilepko@vniims.ru info@sensirion.com
www.vniims.ru www.sensirion.com
9
Kommunikation von Digitalmanometer mit Smartphone-APP Neu entwickeltes digitales Messmikrofon MV 240
Jens Rollmann Karli Bähr, Dr. Matthias Domke, Dietmar Richter, Bernd Hessel
(WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG, Klingenberg) (Microtech Gefell GmbH)
Präzises digitales Höchstdruckmess- MV 240 – eine Innovation, die
gerät (Digitalmanometer CPG1500) sich komplett von bisherigen
mit Explosionsschutzzulassung und AD-Lösungen konstruktiv und
Wireless App (myWIKA-device) Kon- messtechnisch unterscheidet:
nektivität
© Microtech Gefell GmbH
- 32 Bit Datenübertragung
Eigenschaften CPG1500: Druckbe- - Digitalübertragung festkali
reich von Vakuum bis 10.000 bar, brierter Schalldruckwerte
Genauigkeit bis 0,025%, ATEX Zertifi- - Volle Dynamik einer neu ent-
zierung, Logger mit max. 50 Messwer- wickelten low-noise Kapsel
© www.wika.de
ten/Sek., Wireless Schnittstelle, hoher - Bei ¼ Kapsel max. 160 dB SPL
temperaturkompensierter Bereich, zu- - 32-Bit-Bereich max. Spitzenwert 186 dB
sätzliche Temperaturanzeige.
Als robuste, bedienfreundliche, kostengünstige All-in-one Präzisions-
Eigenschaften myWIKA-device: lösung konzipiert; mit integrierter, auf Sensor abgestimmter Elektronik,
- für IOS und Android - Upload und Download Datenlogger ADU, DSP, internem Prüfgenerator; u.a. steht ein erweiterter Nutzerkreis
- Parametrieren des CPG1500 - direkte Serviceanfrage für in Industrie, F&E bis hin zur Ausbildung im Fokus.
- startet Datenlogger Rekalibrierung
Jens Rollmann Karli Bähr
Alexander-Wiegand-Straße Tel. +49-93721325023 Georg-Neumann-Platz Tel. +49-366498820
63911 Klingenberg 07926 Gefell Fax +49-3664988211
Jens.Rollmann@wika.com info@microtechgefell.de
www.wika.de www.microtechgefell.de
10
SO2-Messsystem für den Einsatz auf hoher See Messsystem zur zerstörungsfreien
Prüfung von Anschlagpunkten
Prof. Dr. Jürgen Wöllenstein, Dr. Hans-Fridtjof Pernau, Rudi Hachenberg, Prof. Dr. Ulf Müller, Prof. Dr. Gerhard Petuelli,
Dr. Katrin Schmitt, (Fraunhofer IPM, Freiburg); Fabian Kubina (TH Köln), Bendict Müller (FH Mülheim)
Dr. Bert Willing (Rüeger SA, Crissier)
© Fraunhofer IPM
© TH Köln
Mobiles, tragbares und netzunabhängiges Dokumentations- und Prüfsys-
Schiffsabgase belasten die maritimen Ökosysteme und die Gesundheit
tem für Anschlagpunkte/Absturzsicherungen.
von Menschen in Hafengebieten erheblich. Ab 2020 verschärft die
Internationale Seeschifffahrts-Organisation (IMO) daher die globalen App-gestützte Anleitung zum richtlinienkonformen Montieren und Doku-
Grenzwerte für Schwefelemissionen. Fraunhofer IPM entwickelt zusam- mentieren der Montagequalität. Zerstörungsfreies Prüfen der Verbindungs-
men mit Industriepartnern ein kompaktes, photoakustisches Sensorsystem festigkeit des Anschlagpunktes während der Montage, während der
zur kontinuierlichen Messung von SO2-Emissionen auf Schiffen. Durch jährlichen Prüfung und vor der Nutzung. Automatische Ergebnisdokumen-
den Einsatz von UV-LEDs wird das Sensorsystem um ein Vielfaches kos- tation.Lauffähig auf handelsüblichen Smart-Devices zur Dokumentation,
tengünstiger und zuverlässiger sein als bisher verfügbare SOx-Mess zum Ansteuern der Prüfeinrichtung und Auswerten der Prüfergebnisse, richt-
systeme mit vergleichbarer Leistung. linienkonforme Dokumentation des Lebenszyklus von Anschlagpunkten.
Prof. Dr. Jürgen Wöllenstein Prof. Dr. Gerhard Petuelli
Heidenhofstraße 8 Tel. +49-7618857134 Betzdorfer Straße 2 Tel. +49-16097302792
79110 Freiburg Fax +49-7618857224 50679 Köln
juergen.woellenstein@ipm.fraunhofer.de gerhard.petuelli@th-koeln.de
www.ipm.fraunhofer.de www.th-koeln.de
11Digitalisierung der zerstörungsfreien Prüfung – Sensor zur Reststandzeitberechnung
ZfP 4.0 – für den ICE 4 von Hydraulik-Filterelementen
Uwe Philipps, Andreas Franzen, Frank Henrix (GE Sensing & Inspection Dr. Alexander Wohlers, Stefan Daufer,
Technologies, Hürth), Stefan Wolff (DB Fernverkehr AG); Sabine Rettinger, Daniel Klee
Ralf Ettlich, Michael Schüßler (DB Systemtechnik GmbH) (HYDAC FluidCareCenter GmbH, Sulzbach/Saar)
Zur Gewährleistung des Nach allgemeinen Stand der
Sicherheitsstandards im Technik werden viele Hydraulik-
Hochgeschwindigkeits- Filterelemente auch heute noch in-
© GE Sensing/ DB Systemtechnik
schienenverkehr wurde tervallbasiert gewechselt. Dies führt
mit der WheelStar-Unter dazu, dass die Filterelemente in der
© HYDAC International GmbH
FlurPrüfEinrichtung ein Prüf- Regel deutlich zu früh gewechselt
system zur Prüfung von werden. In einigen Anwendungen
Hochgeschwindigkeits- werden bereits Differenzdruckschal-
zug-Rädern entwickelt. Im ter eingesetzt, die es ermöglichen
Vergleich zu existierenden Filterelemente besser auszunutzen,
Lösungen zeichnet sich die dritte Generation von Unterflurprüfeinrich- was jedoch zu ungeplanten Ma-
tungen der DB AG durch einen Wireless-Betrieb, eine workflowba- schinenstillständen führt. Das Team des FluidCareCenters hat einen Sen-
sierte Bedien-/ Auswertesoftware, Lösungen zur Datenerfassung inkl. sor entwickelt, mit dem die Reststandzeit von Filterelementen ermittelt
optionaler nachträglicher Auswertung und Remoteunterstützung des werden und der Filter bei optimaler Planbarkeit zum optimalen Zeitpunkt
Anwenders im Störfall aus. Es resultieren ein hoher Bedienkomfort, gewechselt werden kann.
Zeit- und Kostenersparnis.
Dr. Daniel Werner Dr. Alexander Wohlers
Robert Bosch Straße 3 Tel. +49-2233601133 Industriegebiet Tel. +49-68975099830
50354 Hürth 66280 Sulzbach/Saar Fax +49-68975099923
d.werner@bhge.com alexander.wohlers@hydac.com
www.ge-mcs.com www.hydac.com
12Der Analyser® – Kraft- und Drehmomentsensor mit integriertem
mit Sensordaten zu robusten Produkten und Prozessen Kalibriersystem
Frank Thurner Rafael Marangoni, Dr. Jan Schleichert, Prof. Dr. Thomas Fröhlich
(Contech Software & Engineering GmbH, Fürstenfeldbruck) (Technische Universität Ilmenau); Dr. Ilko Rahneberg (SIOS Meßtechnik
GmbH); Dr. Falko Hilbrunner (Sartorius Lab Instruments GmbH & Co. KG)
Die vorgestellte Innovation
© Contech Software & Engineering GmbH
ist die Kombination eines
für die Mehrkomponenten
© Marangoni, Schleichert, Rahneberg, Hilbrunner, Fröhlich
Kraft- und Drehmoment-
messung neuartigen Mes-
sprinzips mit einem Kalib-
riersystem, welches bereits
die Neudefiniton der Ein-
heit Kilogramm über die
Das selbstlernende KI-System Analyser®: erkennt durch seinen innovati- elektrischen Größen für die
ven (und patentierten) Maschinenlern-/KI-Algorithmus mittels statistischem Kraft- und Drehmomentkali-
Fingerabdruck Fehlerbilder aus Produktvalidierungs- & Prozesskurven auf brierung in mehreren Frei-
Basis von Sensordaten und liefert Fehlerursachen, Lösungen & Hand- heitsgraden nutzt.
lungsempfehlungen in Echtzeit. Deckt erstmals unbekannte, multiple
Wirkzusammenhänge zwischen Inputs und resultierenden Produkt-/Pro-
zessoutputs auf und sorgt so für robuste Produkte und Prozesse. Verarbei-
tet Einzelwerte & Kurvenverläufe aus Sensordaten in kleinen und großen
Datenmengen (Smart Data/Big Data).
Frank Thurner Prof. Dr. Thomas Fröhlich
Oskar-von-Miller-Straße 4d Tel. +49-81418884030 PF 10 05 65 Tel. +49-3677691398
82256 Fürstenfeldbruck Fax +49-32223762538 98694 Ilmenau
thurner@mts-contech.com thomas.froehlich@tu-ilmenau.de
www.contech-analyser.de www.tu-ilmenau.de/pms
13Innovativer Säuresensor für schwierige Miniaturisierter keramischer Gassensor auf
mikrobiologische Medien photoakustischer Basis
Bassel Ibrahim, Matthes Hollmann, Sabine Sörgel Dr. Horst Theuß, Stefan Kolb, Matthias Eberl, Dr. Rainer Schaller,
(Universität Rostock und EXIST-Team SensOrAc); Thomas Lange, Dr. Franz Jost (Infineon Technologies AG, Regensburg)
Dr. Mathias Schlegel (Universität Rostock)
Ein Problem der Mess- Ein miniaturisierter, keramischer
technik im Biogasbe- Gassensor auf photoakustischer
reich ist, dass Bakterien Basis der mechanische, opti-
die Oberflächen jener sche und elektrische Kompo-
Instrumente überwu- nenten in einem innovativen
chern, die flüchtige or- Package kombiniert. Das kera-
© SensOrAc
ganische Säuren (FOS) mische Gehäuse und die darin
© Infineon Technologies AG
messen. Die Messda- hermetisch verschlossenen Bau-
ten werden ungenau, teile erlauben eine zuverlässige
was zu falschen Entscheidungen führen kann. Messtechnik, wie FOS/ und direkte Messung der CO2-
TAC und Gaschromatographie, sind aufwendig, führen zu Ungenauig- Konzentration in automotiver
keiten und sind teilweise zu teuer. Umgebung.
Die Innovation besteht in einem Messprinzip, bei welchem die Mess- Das neuartige Konzept des hochsensiblen, photoakustischen Sensors ba-
technik nicht in Kontakt kommt mit der Substratbrühe. Nur die Gasphase sierend auf kapazitiven MEMS Mikrophonen erlaubt einen weiten Mess-
wird auf ihre FOS-Konzentration untersucht. Die FOS-Konzentration der bereich und die Vermeidung eines ABC-Algorithmus zur Kalibration. Durch
Brühe kann dann abgeleitet werden. die niedrigen Kosten ergibt sich ein breiter Marktzugang.
Bassel Ibrahim Dr. Horst Theuß
J.-v.-Liebig Weg 6b Tel. +49-3814983351 Wernerwerkstraße 2 Tel. +49-9412023708
18059 Rostock Fax +49-3814983362 93049 Regensburg
bassel.ibrahim@uni-rostock.de horst.theuss@infineon.com
www.sensorac.de www.infineon.com
14Artificial Intelligence Nose (Aino-Pro) Kleinmagnetschalter KMS 1.1CHL 14RZ
Hanzo Tsuzuki, Takayuki Yoshinaga Gregor Koch
(Tokai Denshi Inc., Shizuoka) (bfz Steinmeier, A. Steinmeier GmbH & Co. KG, Wangen)
The interest in odors and Der berührungslose Schal-
volatile organic com- ter KMS 1.1CHL 14 ist
pounds is rising. We have ein Magnetschalter mit der
developed a portable gas neuesten NPMS-Techno-
© Albert Steinmeier GmbH & Co. KG
chromatograph for deter- logie auf Basis des Hall-
mining odor, and for use in Effekts. NPMS (no power
the odor industry. memory and switching)
unterstützt bei Spannungs-
Moreover, by utilizing arti-
© Tokai-denshi
verlust.
ficial intelligence, a system
(Aino-Pro) which can mimic Der Schaltzustand wird
human olfaction was deve- gespeichert (memory) und
loped. kann zusätzlich auch ohne Spannung mit Hilfe eines Bestätigungsmag-
nets geändert werden (switching). Aufwendiges manuelles Zurücksetzen
oder Referenzfahrten sind somit nicht mehr notwendig.
Darüber hinaus ist der KMS 1.1CHL 14 erschütterungsresistent und
äußerst zuverlässig, wodurch auch ein Einsatz in rauen Umgebungen
ermöglicht wird.
Takayuki Yoshinaga Gregor Koch
247-15, Atsuhara, Fuji-shi Tel. +81-559417090 Simoniusstraße 22 Tel. +49-75226898
419-0201 Shizuoka (Japan) 88239 Wangen im Allgäu Fax +49-75229308252
t_yoshinaga@tokai-denshi.co.jp info@bfz-steinmeier.de
www.tokai-denshi.com/english www.bfz-steinmeier.de
15Dichtesensor DGF-I1 für binäre Gase & Reingase SoundCam
Steffen Zehnle, Fabio Schraner, Fabian Schütz, Josua Ritter Nico Zurmühlen, Kai-Uwe Kohn
(TrueDyne Sensors AG, Reinach) (CAE Software und Systems GmbH, Gütersloh)
Der Gasdichtesensor DGF- Vom Nischenprodukt zum
© M.Kuklinski/ CAE Software&Systems GmbH
I1 der TrueDyne Sensors selbtklärenden Massen-
AG vereint Kleinstsensorik produkt. Die SoundCam
(MEMS), physikalische Mo- ist die günstigste und
delle und höchste Kalibrier- schnellste Akustik-Kamera
kompetenz auf geringster der Welt. Mit ihrem
Baugröße. Mit unserem
© TrueDyne Sensors AG
kleinen Durchmesservon
Sensor definieren wir den 34 cm und 100 akusti-
Stand der Technik neu und schen Bildern pro Sekun-
bieten unseren Kunden an de wird die SoundCam
jenen Orten einen Mehr- für die gezielte Geräuschsuche eingesetzt. Die 64 Mikrofone machen
wert, wo eine Messung bis heute nicht möglich war, z.B. in der Qualitäts- den Schall sichtbar und lokalisieren die Lärmquelle. Die einfache
überwachung für Lebensmittelverpackungen. System-Bedienung ermöglicht jedem Bediener innerhalb einer Minute
selbständig Messungen durchzuführen. Typische Einsatzbereiche sind:
Unser Messsystem basiert auf einer Mikro-Stimmgabel, welche in Schwin-
Umweltmessungen, Qualitätskontrolle, Dichtigkeitsmessungen, bis hin
gung versetzt wird. Die resultierende Resonanzfrequenz der Stimmgabel
zu Quietsch- und Klappergeräuschen.
ist von der Dichte des umgebenen Mediums abhängig.
Steffen Zehnle Nico Zurmühlen
Christoph-Merian Ring 20 Tel. +41-617158787 Linteler Straße 23 Tel. +49-5241211420
4153 Reinach (Schweiz) 33334 Gütersloh Fax +49-52412114229
info@truedyne.com info@cae-systems.de
www.truedyne.com www.cae-systems.de
16Optischer Weitwinkel ToF-Sensor mit planar Anser EMT:
integrierten Wellenleitern Advanced position sensing for image-guided surgery
Immanuel Roßteutscher, Felix Brand, Daniel Schäffer, Dr. H. Alexander Jaeger, Dr. Kilian O‘Donoghue,
Prof. Dr. Maria Kufner Dr. Padraig Cantillon-Murphy
(Hochschule für angewandte Wissenschaften Coburg – ISAT) (Quadrant Scientific and University College Cork)
Am Institut für Sensor- und Aktortechnik Anser EMT is a novel elec-
(ISAT) wurde ein kostengünstiger ToF- tromagnetic-sensor based
Sensor konzipiert, der ohne beweg technology used for appli-
© Courtesy of Quadrant Scientific Ltd. 2019
liche Bauteile ein Sichtfeld von 180° cations involving tracking
© Institut f. Sensor- und Aktortechnik
erfasst. Hierzu wurden zwei neuartige, and navigation in image-
winkelaufgelöste Lichtwellenleiterbau- guided interventions and
teile entwickelt und patentiert. Diese robotic surgery.
rein passiven, optischen Komponenten
zeichnen sich zusätzlich durch ihren
geringen Platzbedarf und eine inte
grierte Strahlformung aus.
Des Weiteren ermöglicht das Design in Zukunft eine kostengünstige
Serienfertigung mittels Kunststoffspritzgusstechnik.
Prof. Dr. Maria Kufner Dr. H. Alexander Jaeger
Am Hofbräuhaus 1B Tel. +49-9561317543 5, Mount Saint Joseph View Tel. +35-3852782934
96450 Coburg Fax +49-9561317498 Cork. T12 X0W4 (Ireland)
maria.kufner@hs-coburg.de alex@quadrant.ie
www.isat-coburg.de www.quadrant.ie
17Novel in situ spectrometer for biogas measurement GreaseCheck – Online-Monitoring of grease condition
in bearings
Otto Tierto, Anna Ruokonen, Jani Pakarinen, Dr. Stefan Neuschaefer-Rube, Thomas Drescher, Martin Kram,
Marko Jalonen, Antti Heikkilä Dr. Christian Schaaf (Schaeffler Technologies AG & Co.KG, Herzogenrath);
(Vaisala Oyj, Vantaa) Dr. Alexander Weiss (Fraunhofer Institut für Elektronische Nanosysteme);
Ingolf Schlosser (AEMtec GmbH)
The novel MGP261 Multi- The GreaseCheck is an optical
gas probe for biogas ap- sensor which gives online informa-
plications is the world’s first tion about water content, deterio-
© Schaeffler Technologies AG & Co.KG
in situ biogas instrument ration and temperature of grease.
measuring multiple gases These conditions can be transmit-
in demanding biogas pro- ted via analog and digital output
cessing conditions where or CAN-bus. The sensor head dia-
repeatable, stable, and meter of only 5mm enables grease
© Vaisala Oyi
accurate measurement is online monitoring even in small,
essential. The three in one difficult to access positions.
instrument combines Me-
thane (CH4), Carbon Dioxide (CO2) and humidity measurements with For the first time prevention of bearing failures due to bad grease condi-
infrared Carbocap®-sensors in a single gas sample cell directly inside tions as well as local lubrication on demand are possible.
the biogas pipeline. This gives a competitive edge over extractive gas
analyzers, which require auxiliary sample gas pumps and gas drying
equipment.
Otto Tierto Dr. Christian Schaaf
Vanha Nurmijarventie 21 Tel. +358-406326125 Kaiserstraße 100 Tel. +49-2407914913
01670 Vantaa (Finland) 52134 Herzogenrath Fax +49-2407914959
antti.heikkila@vaisala.com christian.schaaf@schaeffler.com
www.vaisala.com www.schaeffler.de
18Zustandsmessung und Störungserfassung von Maschinen Optical Fluid Quality Sensor
Fernando Machado, Carsten Fenneker, David Silva, Marco Pizzi, Mauro Zorzetto, Ing. Fabio Cavalli
Christopher Priem, Sebastian Koch (Eltek S.p.A.; Casale Monferrato)
(azeti GmbH, Berlin)
azeti hat ein Mess The Eltek Fluid Quality
system entwickelt, wel- & Temperature Sensor is
ches mittels physischer based on critical angle de-
und virtueller Sensorik tection. A very thin layer of
den Zustand von Pro- fluid is needed to measure
duktionsmaschinen the fluid concentration,
ermitteln kann. Insbe- witho ut any significant
sondere lassen sich dead zone.
© azeti GmbH
physische Messgrößen
The Sensor has low sen-
© ELTEK S.p.A.
wie Strom, Schwin-
gung, Temperatur ge- sitivity to air bubbles and
meinsam mit Prozessdaten aus Maschinensteuerungen zusammenfüh- it can be considered a
ren, um darauf basierend virtuelle Sensoren zu generieren. cutting-edge solution from
this point of view. Two optical receveirs allow to have a relative mea-
surement, for this reason, any change due to material or components
ageing can be compensated during the lifetime ensuring high accuracy
and reliability. Typical automotive application is Ad-Blue concentration/
misfilling detection.
Sebastian Koch Fabio Cavalli
Invalidenstraße 112 Tel. +49-30467240500 Strada Valenza nr. 5a Tel. +39-142335511
10115 Berlin Fax +49-30467240501 15033 Casale Monferrato (Italy) Fax +39-142335555
info@azeti.net m.zorzetto@eltekgroup.it
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19Kompakte 3D-Desktop-Messmaschine mit Nanometer Sensorfertigung mit dem Laserstrahlschweißen
Auflösung im Vakuum
Dr. Sebastian Bütefisch, Dr. Gabor Molnar Dr. Christian Otten, Benjamin Gerhards
(Physikalische Technische Bundesanstalt, Braunschweig); (LaVa-X GmbH, FH Aachen)
Christian Werner (Physikalische Technische Bundesanstalt/MPro GmbH)
Im Rahmen eines Tech- Bei der Innovation
nologietransferprojek- handelt es sich um
tes zwischen PTB und eine Anlage zur
seinen Projektpartner Sensorfertigung, die
MPro GmbH wurde mit dem Laserstrahl-
eine kompakte, modu- schweißen im Va-
lar aufgebaute, taktile kuum die Qualität
Messmaschine mit Na- und Produktivität von
© LaVa X GmbH
nometerauflösung ent- Sensoren erheblich
wickelt. Dieses Messge- verbessert, bei gleich-
© PTB
rät soll Messaufgaben zeitiger Senkung der
erfüllen, die über den Messbereich eines Rastersondenmikroskops hin- Kosten. Der technologische Vorteil für die Sensoren besteht darin, dass
ausgehen und Strukturen erfassen, welche für übliche Koordinatenmess- aufgrund der gezielten Energieeinbringung nahezu kein Verzug entsteht
maschinen zu fein sind. und die Wärmebelastung so gering ist, dass im Sensor verbaute Elek-
tronikkomponenten nicht geschädigt werden. Zusätzlich werden Poren,
Auf Grund der interferometrischen Positionsmessung und des neuartigen Schweißspritzer und Bauteilbedampfung vermieden.
Mikrotasters sollen feinste mechanische Strukturen mit Messunsicherhei-
ten im zweistelligen Nanometerbereich erfasst werden können.
Dr. Sebastian Bütefisch Benjamin Gerhards
Bundesallee 100 Tel. +49-5315925119 Kaiserstraße 100 Tel. +49-24079538984
38116 Braunschweig 52134 Herzogenrath Fax +49-24079538989
sebastian.buetefisch@ptb.de gerhards@lava-x.de
www.ptb.de www.lava-x.de
20Vernetzbare 3D-Sensoren zur Erfassung Sensorisches Halbzeug für die Digitalisierung
von Luftströmungen mechanischer Strukturen
Dr. Ralph Krause, Hannes Rosenbaum Martin Krech, Markus Hessinger, Simon Krech, Arthur Buchta
(Institut für Luft- und Kältetechnik gGmbH, Dresden) (core sensing GmbH i. Gr., Darmstadt)
Im Rahmen eines For- Unser neues Verfahren
schungsvorhabens des Bun coreFORMING ermöglicht
desministeriums für Wirt- eine sichere Fixierung von
schaft und Energie (BMWi) Sensorelementen und der
erfolgte die Weiterentwick- zugehörigen elektronischen
lung der neuartigen 3D- Schaltungen im Inneren me-
© core sensing GmbH i. Gr.
Strömungssensoren. chanischer Halbzeuge.
© ILK Dresden
Eines der Haupteinsatzge- Der Grundgedanke da-
biete ist die Messung der bei ist, dass die Fusion
Raumluftströmung, welche der Sensorik mit der Trag-
durch kleine Strömungsgeschwindigkeiten mit veränderter Strömungs- struktur noch während der
richtung und hohen Turbulenzgranden gekennzeichnet ist. Formgebung des Rohres oder der Hohlwelle stattfindet. Dabei wird eine
axiale Vorspannung auf den Sensor aufgebracht, um diesen sicher im
Kraftfluss zu positionieren und die Beanspruchungsgrößen definiert mes-
sen zu können.
Der dafür notwendige Form- und Kraftschluss wird durch einen mehrstufi-
gen Umformprozess realisiert.
Dr. Ralph Krause Markus Hessinger
Bertolt-Brecht-Allee 20 Tel. +49-3514081650 Otto-Berndt-Straße 2 Tel. +49-61511623354
01309 Dresden Fax +49-3514081655 64287 Darmstadt
klima@ilkdresden.de hessinger@core-sensing.de
www.ilkdresden.de www.core-sensing.de
21Entwicklung einer sterilisierbaren NDIR-Gasmesszelle Sens-o-Spheres | Prozessmesstechnik im Kirschkernformat
für CO2-Analysen
Kristin Neckermann, Dr. Indira Käpplinger Dominik Schröder, Maik-Julian Büker
(CiS Forschungsinstitut f. Mikrosensorik GmbH, Erfurt); (Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme, Paderborn);
Steffen Biermann, André Magi Dr. Felix Lenk, Tim Lauterbach (Technische Universität Dresden)
(Micro-Hybrid Electronic GmbH, Hermsdorf)
© CiS Forschungsinst. f. Mikrosensorik GmbH
Für eine effiziente u. ressourcenscho-
nende, biotechnologische Herstellung
von z. B. pharmazeutischen Wirk-
stoffen ist die genaue Kenntnis der
Prozesse von entscheidender Bedeu-
tung. Typische Stabsonden zur Über-
wachung solcher Prozesse sind groß
© TUD/Lauterbach
und ortsfest und ermöglichen nur eine
Im Rahmen des Projektes SiPamiG-200 wurde in Zusammenarbeit des punktartige Messung ohne Aussage
CiS Forschungsinstitutes mit Micro-Hybrid Electronic eine sterilisierbare über etwaige Inhomogenitäten.
NDIR-Gasmesszelle entwickelt, die für den Einsatz bei Temperaturen
bis zu 200 °C geeignet ist. Kernbestandteile dieser Gasmesszelle sind Ziel dieser Innovation war die Entwicklung von drahtlosen, autarken,
hermetisch verkapselte MEMS IR-Emitter und Thermopiles auf Basis von ortsunabhängigen, minimal invasiven Mikromesskügelchen (7,8 mm
strukturierten Siliziumwafern. Durchmesser) zur Erfassung von T-, pH- und Gelöstsauersauerstoff in
wässrigen Prozessen (z. B. Bioreaktoren).
Diese IR-Komponenten werden in den Aufbau des Messsystems inte
griert, das auf einem keramischen Mehrlagenschaltungsträger LTCC
(Low Temperature Co-Fired Ceramics) basiert.
Kristin Neckermann Dr. Christian Hedayat/Dr. Felix Lenk
Konrad-Zuse-Straße 14 Tel. +49-3616631213 Warburgerstraße 100 Tel. +49-5251605621
99099 Erfurt Fax +49-3616631413 33098 Paderborn Fax +49-5251605621
kneckermann@cismst.de christian.hedayat@enas-pb.fraunhofer.de
www.cismst.de www.enas.fraunhofer.de
22PowderBee – der fliegende Lawinenspürhund Rapid and Sensitive On-site Detection of
Circulating microRNA
Moritz Obermeier, Markus Müller, Konstantin Kollar Prof. Jie Jayne Wu
(Bluebird Mountain GmbH, Hamburg) (The University of Tennessee, Knoxville)
Recently, we have deve-
loped an affinity-sensing
platform technology,
called‚ AC electrokine-
© Bluebird Mountain
tic (ACEK) based ca-
© University of Tennessee
pacitive (ABC) sensing,
which has demonstra-
ted good sensitivity (fm
PowderBee ist ein Quadcopter, der die Suche nach Verschütteten bei La- level) and selectivity in
winenunglücken beschleunigt. PowderBee wird von Wintersportlern mit- detecting a range of
geführt und ist klein und leicht genug in jedem Rucksack unterzukommen. diseases and physiological conditions from clinical samplesGT-Controller, enabler of Smart Spectrocopy Proline 300/500:
Industrie 4.0-fähige Durchflussmessgeräte
Pierre Gauvain, Dr. Anthony Boulanger Alfred Rieder, Martin Anklin, Harald Freimark, Ervin Binkert,
(GreenTropism SAS, Paris) Francois Klein, Udo Fuchs, Marco Colucci
(Endress+Hauser Flowtec AG, Reinach)
The GT-Controller is an Die innovative Proline
hardware embedded plat- 300/500 mit modernster
form providing the means Industrie 4.0 Konnekti-
to remotely control a spec- vität, intelligenter Selbst-
trometer and the associated überwachung mit Heart-
resources (light source, mo- beat Technology und der
tors, relays, dry switches) eigens entwickelten Ana-
© Endress+Hauser
as well as the application lytics via Cloud-basierte
© Green Tropism
and monitoring resources App ermöglichen es dem
which are served to the Anwender den Wartungs-
thin-client (the application, bedarf der Geräte präzise
the reference models and the user interface are embedded into the GT- zu ermitteln, Wartungsarbeiten besser zu planen und Anlagenstillstän-
Controller). The GT-Controller transforms spectrometers in ready-to-go tools de zu reduzieren.
providing translated data as operational results as soon as the light is on.
Damit erfüllt die Proline 300/500 die Initiative „Chemie 4.0 –
Intelligente Wartung durch Digitalisierung“ des Bundesministeriums für
Wirtschaft und Energie (BMWi).
Dr. Anthony Boulanger Marco Colucci
10/12 rue de l‘Amiral Hameli Tel. +33-678434976 Christoph Merian-Ring 4 Tel. +41-792900384
75116 Paris (France) 4153 Reinach (Schweiz)
anthony.boulanger@greentropism.com www.marco.colucci@endress.com
www.greentropism.com www.endress.com
24Wir 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 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, 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
27Journal of Sensors
and Sensor Systems
JSSS | An Open Access
Peer-Reviewed Journal
www.journal-of-sensors-and-sensor-systems.netSensorik und Messtechnik
Seminare 2019
Sensorik für (Quer-) Einsteiger am 07. März 2019 Gasmesstechnik I am 17. September 2019
Photonische Sensorsysteme am 14. März 2019 Gasmesstechnik II am 18. September 2019
Magnetoresistive Sensoren am 02. April 2019 Optische Spektroskopie am 19. September 2019
Hall-Sensoren am 03. April 2019 Schwingungsmesstechnik am 26. September 2019
Wegmessung am 04. April 2019 IoT - mit Sensoren ins Internet der Dinge am 26. September 2019
Innovationsprozesse in der Sensorentwicklung am 11. April 2019 Autarke Funksensoren am 6. und 7. November 2019
Messdatenerfassung mit NI LabVIEW am 09. Mai 2019 Berührungslose Temperaturmessung und Wärmebildtechnik -
Dynamische Kraftmess- und Wägetechnik am 13. Juni 2019 Infrarot Messtechnik am 07. November 2019
Ultraschallmesstechnik am 18. Juni 2019 Druckmesstechnik im November 2019
www.ama-weiterbildung.deAMA Verband für Sensorik und Messtechnik e.V. Sophie-Charlotten-Str. 15 · D-14059 Berlin · Tel.: +49-30-2219-0362-0 · info@ama-sensorik.de · www.ama-sensorik.de
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