Die durchgeführten Messungen sollen in einer Serie von diversen Schnelltests aufzeigen, wie die Konzentration zweier Flüssigkeiten mit dem VLO Dichte- und Viskositätssensor im Betrieb kontrolliert werden können. Die vorliegenden Messergebnisse zeigen die Top-Leistung unseres kleinen Sensors auf.

• Ethylenglycol 
  Carl Roth (Art.-Nr.: 2441.4)
• De-ionisiertes Wasser

Der VLO-M1 Viskositätssensor misst die Viskosität eines Fluides in einem mikroelektromechanischen System (MEMS-System). Der Messstoff wird im Sensor über ein Druckgefälle zum sogenannten Omega-Chip geleitet, der einen omegaförmigen Mikrokanal enthält. Dieses vibronische Messsystem generiert die Messwerte, indem ein Siliziumrohr im Chip in resonante Schwingung versetzt und diese analysiert wird. Denn die Schwingungsgüte hängt von der Viskosität der Flüssigkeit im Mikrokanal ab. Gleichzeitig – und unabhängig von der Viskosität – lässt sich über die Frequenz des Mikrokanals die Dichte des Messstoffes bestimmen. Da die Temperatur sowohl Viskosität als auch Dichte beeinflusst, wird im Chip auch die Temperatur des Messstoffes in Echtzeit erfasst. So kann der Temperatureffekt ausgeglichen werden.

Das Messsystem in Submillimetergrösse ermöglicht den kompakten Bau des Sensors. Er ist lediglich 80 x 30 x 15 mm³ klein und findet so auch bei engen Verhältnissen Platz.  Die Messwerte gelangen über eine RS232-Schnittstelle und im ASCII-Befehlsprotokoll im TrueDyne Sensors-Standard an das übergeordnete System.

1. Aufreinigung des Ethylenglycols und Bestimmung der Reinheit über Dichtemessung mit Labor-Dichtemessgerät DSA 5000 M (Anton Paar)
2. Beimischen von Wasser auf Laborwaage (Kern, PCB 1000-2), um verschiedene Zielkonzentrationen (w/w) als Referenz zu erzeugen.
3. Einsetzen des Viskositätssensors in den Messaufbau gemäss Skizze
4. Pumpen des Ethylenglycol-Wasser-Gemischs durch den Viskositätssensor

1. Ethylenglycol / Wasser-Gemisch
2. Schlauchpumpe (Ismatec, ISM930C)
3. Temperaturbecken (Julabo, F 34)
4. VLO Dichte- und Viskositätssensor
5. Rechner zur Auswertung
6. Schlauch (Medienzufuhr)
7. Schlauch (Meidenabfuhr)

In der folgenden Grafik ist die Messabweichung auf die Referenz-Ethylenglycol-Konzentration aufgetragen. Über den gesamten Messbereich (0…60% Ethylenglycol) hinweg beträgt die maximale Konzentrationsabweichung weniger als 0.4%.