C3.3 - Miniaturisierter resonanter Wägesensor für die Simultane Thermische Analyse (STA)
- Event
- 22. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2024
2024-06-11 - 2024-06-12
Nürnberg - Band
- Vorträge
- Chapter
- C3 - Mikrosensorik
- Author(s)
- J. Baumgärtner, R. Moos, J. Kita - Universität Bayreuth,Bayreuth
- Pages
- 241 - 243
- DOI
- 10.5162/sensoren2024/C3.3
- ISBN
- 978-3-910600-01-0
- Price
- free
Abstract
Die simultane Bestimmung von Massenänderungen mittels Thermogravimetrie (TG) und kalorischen Effekten mittels Dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC) stellt die bedeutendste Kombination thermischer Analyseverfahren dar und wird als Simultane Thermische Analyse (STA) bezeichnet. Im Gegensatz zu konventionellen STA-Geräten, bei denen die Probe in einem Ofen erwärmt wird, wurde ein miniaturisierter Sensor in keramischer Mehrlagentechnologie mit eingebettetem Heizleiter und Temperatursensoren entwickelt. Das resonante Messprinzip des Wägesensors basiert auf der Verschiebung der Resonanzfrequenz in Abhängigkeit von der aufgegebenen Probenmasse. Die Schwingungsanregung und Frequenzmessung erfolgt dabei parallel über zwei auf den Stegen des Sensors aufgebrachte Piezoelemente. Die Funktionsfähigkeit des Sensors konnte anhand einer Kalibriermessung bei Raumtemperatur sowie an einer anwendungsnahen Simultanen Thermischen Analyse von Kupfersulfat-Pentahydrat nachgewiesen werden. Die Empfindlichkeit des Wägesensors beträgt -1,40 Hz/mg. Der Vergleich mit den Ergebnissen eines konventionellen STA-Gerätes zeigt eine gute Übereinstimmung und eine vielversprechende Auflösung.