TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Mitzkus, Anja A1 - Sahre, Mario A1 - Weise, Matthias A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Basedau, Frank A1 - Hofmann, Detlef A1 - Schukar, Vivien T1 - Faser-basierter magneto-optischer Schicht-Sensor zum Monitoring von Bauteilen T2 - 13. ThGOT Thementage Grenz- und Oberflächentechnik und 11. Thüringer Biomaterial-Kolloquium N2 - In Glasfasern eingeschriebene Bragg-Gitter (FBG: fibre-based Bragg gratings) sind über die Verschiebung der Bragg-Wellenlänge in der Lage, Stauchungen und Dehnungen von Glasfasern hochgenau zu erfassen. In Kompositwerkstoffe eingebettete faseroptische Sensoren können Bauteile bezüglich ihrer mechanischen Integrität überwachen und früh-zeitig Informationen über Materialveränderungen gewinnen. Um die Zuverlässigkeit eines solchen Sensors zu gewährleisten, ist es wichtig, die korrekte Funktion des Sensors im Verbund mit der Werkstoff-Matrix on-line und in-situ sicherzu-stellen. Im Rahmen des DFG-Projekts FAMOS² (FAser-basierter Magneto-Optischer SchichtSensor) wurde ein selbstdiagnosefähiger Schichtsensor entwickelt, der mit Hilfe von magnetostriktiven Aktorschichten aus Nickel bzw. Eisen-Nickel validiert werden kann. Der FAMOS²-Schichtsensor wird durch ein PVD (physical vapour deposition)/ECD (electro-chemical deposition) Hybridschichtsystem realisiert, das auf dem Fasermantel im Bereich des FBG haftfest, homogen und langzeitfunktional abzuscheiden ist. Dabei wird in einem ersten Schritt ein etwa 100 Nanometer dünnes PVD-Schichtsystem aus Chrom und Kupfer als Haftvermittler auf der Glasfaser bzw. als leitfähige Startschicht für den nachfolgenden ECD-Prozess abgeschieden. Um eine rotationssymmetrische Schich-tabscheidung zu gewährleisten, erfolgt während der PVD-Beschichtung eine Rotation der Glasfasern. In einem zweiten Schritt wird dann unter Verwendung eines klassischen Watts-Elektrolyten in einer speziell entwickelten ebenfalls rotationssymmetrisch aufgebau-ten ECD-Durchströmungszelle dann die etwa 30 Mikrometer dicke, magnetostriktive Ak-torschicht auf dem PVD-Schichtsystem abgeschieden, im Vergleich sowohl reine Nickel-Schichten als auch Nickel-Eisen-Schichten. Ein äußeres Magnetfeld dehnt die magnetostriktive Aktorschicht und damit auch die Faser reversibel. Diese Dehnung führt zu einer Verschiebung der Bragg-Wellenlänge, welche direkt mit der Stärke eines zu messenden oder zu Validierungszwecken vorgegebenen Magnetfeldes korreliert. Die Anpassung der Beschichtungsverfahren an die Fasergeome-trie und die mechanischen Eigenschaften der Hybridschichten werden hinsichtlich der me-chanischen Integrität des faseroptischen Sensors diskutiert und der Nachweis der Selbst-diagnosefähigkeit erbracht. T2 - 13. ThGOT Thementage Grenz- und Oberflächentechnik und 11. Thüringer Biomaterial-Kolloquium CY - Zeulenroda, Germany DA - 13.03.2018 KW - Magneto-optischer Sensor KW - Faser-Bragg Gitter KW - Magnetostriktive Beschichtung KW - Selbstkalibrierung KW - Bauteilmonitoring PY - 2018 SN - 978-3-00-058187-8 SP - 1 EP - 5 CY - Jena AN - OPUS4-44599 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Manolov, Manol A1 - Subaric-Leitis, Andreas A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Bestimmung der Maschinennachgiebigkeit beim Einsatz sphärischer Indenter in der Instrumentierten Eindringprüfung T2 - ITG-Fachbericht 281 Sensoren und Messsysteme 2018 N2 - Es wird ein vereinfachtes Verfahren für die Bestimmung und Implementierung der Maschinennachgiebigkeit bei der Verwendung eines sphärischen Indenters dargestellt. Die Maschinennachgiebigkeit wird bei deutlicher Kraftabhängigkeit als Funktion der Kraft in die Auswertung implementiert. Als sensitiver Kennwert dient der aus der instrumentierten Eindringprüfung an Härtevergleichsplatten ermittelte Eindringmodul. T2 - Sensoren und Messsysteme CY - Nürnberg, Germany DA - 26.06.2018 KW - Maschinennachgiebigkeit KW - Instrumentierte Eindringprüfung KW - Sphärische Indenter KW - Vereinfachtes Verfahren KW - Kraftabhängige Funktion KW - Härtevergleichsplatten KW - Eindringmodul PY - 2018 SN - 978-3-8007-4683-5 SN - 0932-6022 VL - 19. ITG/GMA-Fachtagung SP - 565 EP - 569 PB - VDE Verlag GmbH CY - Berlin AN - OPUS4-45394 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Detjens, Marc A1 - Tiebe, Carlo A1 - Banach, Ulrich A1 - Ritter, U. T1 - Ionische Flüssigkeiten als neuartige Sensorbeschichtung für coulometrische Spurenfeuchtesensoren T2 - Sensoren und Messsysteme N2 - Die Arbeit präsentiert erste Messungen mit coulometrischen Sensoren, die mit einer ionischen Flüssigkeit beschichtet sind. Diese Sensoren werden in der Industrie verwendet, um die Spurenfeuchte in unterschiedlichen Gasen zu messen. Normalerweise erfolgt eine Beschichtung der Sensoren mit Phosphorpentoxid und dessen Hydrolyseprodukte. In dieser Arbeit wurde stattdessen eine hygroskopische ionische Flüssigkeit benutzt. Die generierte Gasfeuchte für die Untersuchungen betrug bezogen auf die Frostpunkttemperatur -80 °C bis -30 °C, was gleichbedeutend mit einem Wasserdampf-Stoffmengenanteil von 0,5 μmol·mol-1 bis 376 μmol·mol-1 ist. Zusätzlich zu der Messung mit coulometrischen Sensoren erfolgte eine Referenzmessung der Gasfeuchte mittels eines Taupunkthygrometers. Erste Ergebnisse haben gezeigt, dass es möglich ist mit dieser Art der Beschichtung unterschiedliche Gasfeuchten zu messen. Aber es ergaben sich trotz gleicher Feuchte unterschiedliche Signalintensitäten bei den benutzen Sensoren und es zeigte sich eine Drift des Sensorsignales. T2 - Sensoren und Messsysteme CY - Nuremberg, Germany DA - 26.06.2018 KW - Spurenfeuchtemessung KW - Sensorbeschichtung KW - Elektrolyseverfahren KW - Ionische Flüssigkeiten PY - 2018 SN - 978-3-8007-4683-5 SN - 0932-6022 SP - 520 EP - 523 PB - VDE VERLAG GMBH CY - Berlin, Offenbach AN - OPUS4-45319 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias ED - Werner, Klaus-Dieter T1 - Temperature characteristics of a piezoresistive accelerometer for high impact shock application T2 - ITG-Fachbericht 281 Sensoren und Messsysteme 2018 N2 - This study presents the characterization of a piezoresistive accelerometer damped with silicon oil for the application in drop tests carried out at BAM. Experiments were performed with the Hopkinson Bar method in close correlation to the real-world application conditions. The results point out certain limitations regarding the temperature influence and the frequency response. Additional experiments were performed with a gas damped type of piezoresistive accelerometer, which has superior specifications, particularly for low temperatures. The results allow for a comparison. T2 - Sensoren und Messsysteme CY - Nürnberg, Germany DA - 26.06.2018 KW - Piezoresistive accelerometer KW - High impact shock application KW - Drop test KW - Temperature characteristics KW - Hopkinson bar PY - 2018 SN - 978-3-8007-4683-5 SN - 0932-6022 SP - 465 EP - 467 PB - VDE Verlag GmbH CY - Berlin AN - OPUS4-45323 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Detjens, Marc A1 - Tiebe, Carlo A1 - Banach, Ulrich A1 - Ritter, U. T1 - Ionic Liquid Based Coulometric Trace Humidity Sensors T2 - ALLSENSORS 2018 N2 - This work presents a first attempt to use ionic liquids as a new coating for planar coulometric sensors. These sensors are used for the measurement of trace humidity in various gases. Usually, the coating of the sensors is tetraphosphorus decaoxide and its hydrolysis products. Instead, a hygroscopic ionic liquid was used as sensor coating in this work. Generated frost point temperatures tf in the gas ranged from -80 °C to -30 °C, which is equivalent to vapour mole fractions xv from 0.5 μmol·mol-1 to 376 μmol·mol-1. In addition to the coulometric sensors, the generated humidity is determined by a precision dew point hygrometer as reference. First results show that it is possible to measure humidity with ionic liquid based coulometric sensors. T2 - ALLSENSOR 2018 CY - Rom, Italy DA - 25.03.2018 KW - Ionic liquids. KW - Coulometric sensors KW - Sensor coating KW - Trace humidity measurement PY - 2018 SN - 978-1-61208-621-7 SP - 13 EP - 14 PB - IARIA AN - OPUS4-44609 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Detjens, Marc A1 - Tiebe, Carlo A1 - Banach, Ulrich T1 - Influence of Gas Pressure on Coulometric Trace Humidity Measurement T2 - Proceedings of 17th International Meeting on Chemical Sensors 2018 N2 - Planar coulometric sensors were investigated in humidified synthetic air at various absolute gas pressures, i. e. 2 bar, 5, bar, 10 bar, and 15 bar. Humidified gas flow at adjusted gas pressure was split into two flows, one passed a coulometric sensor and the other one passed a reference hygrometer after decompression. Both signals were recorded and then compared after calculation of resulting frost point temperature. Calculation is based on a calibration function obtained at ambient pressure. Comparison showed that an increasing pressure resulted in a higher derivation between sensor signal (calculated frost point temperature) and reference frost point temperature. At an absolute pressure of 2 bar the differences were minor in consideration of the uncertainty, however at 15 bar the differences were 6.77 K. Nevertheless, it was possible to measure the gas humidity at higher pressure with coulometric trace humidity sensors. T2 - 17th International Meeting of Chemical Sensors, IMCS 2018 CY - Vienna, Austria DA - 15.07.2018 KW - Gas pressure influence KW - Coulometric sensors KW - Trace humidity measurement PY - 2018 SN - 978-3-9816876-9-9 DO - https://doi.org/10.5162/IMCS2018/P2EC.7 SP - 715 EP - 716 PB - AMA Service GmbH CY - Wunstorf / Germany AN - OPUS4-45539 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Helmerich, Rosemarie A1 - Moldenhauer, Laura A1 - Voigt, Gerrit A1 - Köppe, E. T1 - Considerations for identification of moisture in building materials using Bluetooth (R) T2 - Maintenance, safety, risk, management and life-cycle performance of bridges N2 - The vulnerability of low-quality concrete of some bridges to ageing and deterioration while they are exposed to environmental conditions during their service life, influence of growing population and climate changes, is a well-known effect and requires survey. For survey, the development of a low cost, cost-efficient sensor network to be embedded for continuous or attached to the surface for periodic monitoring is essential. Changing ground water conditions, flood or even leakage in fresh or disposal of waste water can lead to in-creased moisture content in building materials and structural elements as walls or floors. Moisture allows the transport of other adverse chemicals that might reduce the durability of structures. The paper presents a feasibility study about the capability of microwave modules as bluetooth® or ZigBee with frequency range at 2,4 GHz to create advanced Wireless Sensor Networks (WSN) for estimation and visualization of moisture distribution in infrastructure assets. It was found that the value of the received signal strength indication (RSSI) depends on the moisture content and can be the basis for the moisture distribution inside a massive structure. The microwave modules may be used to compose networks outside and inside of building materials or structural elements. The higher the number of connections between BLE modules, the more precise and the more distant information can be obtained from the network. Mesh networking was applied to increase the quantitative information. T2 - 9th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS) CY - Melbourne, Australia DA - 09.07.2018 KW - Structural Health Monitoring KW - Moisture KW - Bluetooth PY - 2018 SN - 978-1-315-18939-0 SN - 978-1-138-73045-8 SP - 2752 EP - 2759 AN - OPUS4-50340 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej A1 - Mansurova, Maria A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Gkertsos, Aris A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Bell, Jérémy A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Wireless Mobile Sensor Device for in-situ Measurements with Multiple Fluorescent Sensors T2 - Proceedings of the IEEE Sensors 2018 N2 - This paper describes a wireless mobile prototype able to perform optical measurements by means of a miniatur-ized spectrometer for low light analysis, e.g. fluorescent sensors. Evaluations, calculations, calibration management and result display are performed by a computer or a standard tablet. The device was designed primarily to detect traces of oil in drinking or ground water and for the analyses of crude oils. However, it can also address a wide range of fluorescent sensors. The fast and user-friendly inspection of water quality or oil properties, as well as the adaptability and mobility, make the device attractive for a variety of users. Further application areas could be easily imple-mented by adapting the optics and the software (database, data processing and calibration plots, etc.) T2 - IEEE Sensors 2018 CY - New Delhi, India DA - 28.10.2018 KW - Wireless mobile sensor device KW - Fluorescent sensor KW - Embedded system KW - Water quality KW - Oil PY - 2018 SN - 978-1-5386-4707-3 SP - 1067 EP - 1070 PB - IEEE CY - New Delhi, India AN - OPUS4-46556 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Hüllmann, Dino A1 - Krentel, Daniel A1 - Kluge, Martin A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Lilienthal, A. J. T1 - Gas Tomography Up In The Air! T2 - Proceedings of the IEEE Sensors 2018 N2 - In this paper, we present an autonomous aerial robot to reconstruct tomographic 2D slices of gas plumes in outdoor environments. Our platform, the so-called Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS) combines a lightweight Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming on a versatile octocopter. The TDLAS sensor provides integral gas concentration measurements but no information regarding the distance traveled by the laser diode's beam or the distribution of the gas along the optical path. We complemented the set-up with a laser rangefinder and apply principles of Computed Tomography (CT) to create a model of the spatial gas distribution from these integral concentration measurements. To allow for a rudimentary ground truth evaluation of the applied gas tomography algorithm, we set up a unique outdoor test environment based on two 3D ultrasonic anemometers and a distributed array of 10 infrared gas transmitters. We present first results showing the 2D plume reconstruction capabilities of the system under realistic conditions. T2 - IEEE Sensors 2018 CY - New Delhi, India DA - 28.10.2018 KW - Aerial robot KW - TDLAS KW - Gas tomography KW - Plume PY - 2018 SN - 978-1-5386-4707-3 SP - 396 EP - 398 PB - IEEE AN - OPUS4-46477 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann, Michael A1 - Tiebe, Carlo T1 - VDI/VDE 3518 - Technische Richtlinie für Multigassensoren T2 - Tagungsbericht - 5. HSN-Fachsymposium "Intelligente Sensorik/Analytik und sichere Sensornetze: Innovative Technologien und neue Anwendungsfelder" N2 - Der Beitrag präsentiert die erarbeiteten technischen Richtlinien zur Anwendung und Prüfung von Multigassensoren innerhalb der Richtlinienreihe VDI/VDE 3518 sowie in diesem Zusammenhang die Möglichkeiten der Sensorprüfung im akkreditierten Prüflabor des Fachbereichs 8.1 der BAM. Im Speziellen wird das in Kürze veröffentlichte Blatt 3 der Richtlinienreihe vorgestellt, das Bezug auf Multigassensoren für geruchsbezogene Messungen mit elektronischen Nasen nimmt. T2 - 5. Fachsymposium "Intelligente Sensorik/Analytik und sichere Sensornetze: Innovative Technologien und neue Anwendungsfelder" CY - Eggenstein -Leopoldshafen, Germany DA - 14.11.2018 KW - Multigassensoren KW - Richtlinie KW - Prüfung KW - Elektronische Nase PY - 2018 UR - http://hybridsensornet.org/symposien.html SP - 61 EP - 62 AN - OPUS4-46839 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -