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Flammendetektor

Aufgabe

In dem im Zeitraum 1997/98 bearbeiteten Projekt sollten ausgehend von Anwenderforderungen und geltenden Vorschriften und Richtlinien für Flammendetektoren für die Bereiche Brandmeldetechnik/Brandüberwachung, Flammendetektion und Kontrolle von Verbrennungsanlagen verschiedene Sensormaterialien (Si, GaP, GaAsP und SiC) auf ihre Eignung zum Aufbau von optischen Detektoren untersucht werden. Das Ziel war es, die Herstellung langzeitstabiler Sensoren mit definierten optischen Parametern für zum Teil extreme Umweltbedingungen zu ermöglichen. Dabei lag der Schwerpunkt der Arbeiten im Bereich von Sensoren für den UV-Bereich.

Ergebnisse

Nach Analyse der spezifischen Anforderungen der Einsatzfälle

- Brandüberwachung

- Flammendetektion

- Steuerung der Verbrennung

wurden die verschiedenen Sensormaterialien auf ihre Eignung hinsichtlich Langzeitstabilität, spektraler Empfindlichkeitscharakteristik, Temperaturbeständigkeit, Preis und Verfügbarkeit getestet. Es wurden geeignete direkt zu integrierende Verstärker- und Transimpedanzwandlerstufen ausgewählt und konstruktive Lösungen von Flammendetektoren erarbeitet. 

Durch Aufbau von Prototypen und deren gemeinsame Erprobung mit Anwendern entstand ein Konzept zum Aufbau von Detektoren auf Basis von SiC und Verbindungshalbleitern für die Flammenüberwachung. Für die gezielte Beeinflussung des Verbrennungsprozesses durch optische Auswertung des Flammenspektrums war das bei den Anwendern vorhandene Datenmaterial nicht ausreichend genug. Es wurden deshalb zwei universell bestückbare Detektorarrays entwickelt, die als eine Art Miniaturspektrometer geeignet sind, bei den Anwendern Daten für eine gezielte Beeinflussung des Verbrennungsprozesses zu sammeln.

 
Anwendung

Das entwickelte Aufbaukonzept für Flammendetektoren ist Basis für die Serienproduktion der ifw optronics. Diese Detektoren können von KMUs zu komplett messenden Systemen erweitert werden. Die Detektorarrays ermöglichen die Ermittlung von dringend benötigten Daten für die optische Sensorik im Bereich Steuerung von Verbrennungsprozessen und damit für die Bearbeitung eines neuen Marktsegmentes.