Basic development of a fuel composition sensor

Publikationen: Thesis / StudienabschlussarbeitMasterarbeit

Autoren

Abstract

Die gestellte Aufgabe umfasst die Entwicklung eines Treibstoffsensors auf optischer Basis, welcher die Mischungsverhältnisse von Diesel mit Biodiesel, Kerosin, Benzin, Cracked Gas Oil und Heizöl bestimmen kann. Die Entwicklung des Sensors unterlag einigen Rahmenbedingungen, da das Gerät Anwendung in der Autoindustrie finden soll. Die Diplomarbeit beginnt mit der Evaluierung verschiedener Optionen der Realisierung. Hierbei wurden im speziellen untersucht: -Fluoreszenz Spektroskopie: Lumineszenz ist definiert als die Strahlung (oder Licht) welches ein Atom, oder Molekül abgibt, nachdem es Energie aufgenommen hat. Die wichtigsten Arten der Lumineszenz sind Fluoreszenz und Phosphoreszenz: Messung der Strahlung. -Raman Spektroskopie: Es wird die Strahlung (oder Licht) gemessen, welches ein Atom, oder Molekül aussendet, nachdem es Energie aufgenommen hat. Der Unterschied zur Lumineszenz besteht darin, dass die Elektronen in einen virtuellen Energiezustand versetzt werden: Messung der Strahlung. -Dielektrizitätszahl Messungen: Jedes Material, welches zwischen den Platten eines Kondensators ist, besitzt eine Dielektrizitätszahl welche die Kapazität bestimmt: Messung der Dielektrizitätszahl aufgrund der Änderung der Kapazität. -Messung der Absorption von Licht der Probe: Jedes transparente Material besitzt spezifische Absorptionseigenschaften, die in einer Reduktion des transmittierten Lichtes resultieren: Messung des transmittierten Lichtes. Nach dem Vergleich der genannten Optionen wurde entschieden, den Sensor auf Fluoreszenzbasis zu entwickeln, da hierbei die Erfolgsaussichten am Größten waren. Für den Aufbau des Sensors war es daraufhin notwendig, einen Versuchsaufbau zu entwerfen. Dafür wurden die Komponenten und Eigenschaften des optischen Teiles bestimmt (Lichtquelle: LED, Photodetektor: Photodiode), sowie die Verstärkerschaltung entworfen. Diese Schaltung besteht aus einem Low-Pass Filter, zur Reduktion des AC Anteils, und einem nicht-invertierenden Verstärker. Nach ersten Testläufen stellte sich heraus, dass das Fluoreszenzsignal zu schwach für die Detektierung war, weshalb die Methode fallen gelassen wurde. Da Messungen des transmittierten Lichtes auch mit dem schon vorhandenen Versuchsaufbau möglich waren, wurde auch diese Methode einer Versuchsreihe unterzogen, die Ergebnisse brachte. Diese Methode ermöglichte es die geforderten Mischungsverhältnisse mit einer Genauigkeit von wenigen Prozent Abweichung zu bestimmen, weshalb die Aufgabenstellung als gelöst angesehen wurde.

Details

Titel in ÜbersetzungEntwicklung eines Sensors zur Unterscheidung von Mischungsverhältnissen von Treibstoffen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung26 Jun 2009
StatusVeröffentlicht - 2009