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Aluminiumoxid-Feuchtigkeitssensor

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Aluminiumoxid-Feuchtigkeitssensor

Der Aluminiumoxid (AL2O3)-Feuchtesensor ermöglicht die genaue Bestimmung von Taupunkt, Frostpunkt, ppm oder relativer Feuchte in den meisten Industriegasen.
Das Funktionsprinzip des Aluminiumoxid-Sensors besteht darin, dass sich seine Kapazität mit der Feuchtigkeitskonzentration ändert. Der Sensor ist in der Lage, sowohl ppm- als auch Taupunktmessungen in den meisten industriellen Gasströmen durchzuführen. Die Elektronik ist intern eingebaut, verarbeitet das Signal des Sensors und zeigt die Messwerte auf dem vorderen Anzeigefeld an.

Theorie der Aluminiumoxid-Feuchtesensoren

Eine Aluminiumschicht auf einem Keramikträger wird anodisiert, um eine dünne poröse Schicht aus Aluminiumoxid zu bilden. Das Aluminiumoxid wird dann mit einer dünnen, durchlässigen Goldschicht überzogen. Die Gold- und die Aluminiumschicht bilden die Sensorelektroden.
Abbildung 1. Querschnitt eines Aluminiumoxid-Sensors. Die Goldschicht ist feuchtigkeitsdurchlässig und leitfähig. Diese bildet die zweite Elektrode eines Kondensators. Die Poren in der Aluminiumoxidschicht absorbieren Feuchtigkeit aus dem Gasstrom in Mengen, die direkt proportional zum Feuchtigkeitsgehalt des Gasstroms sind. Abbildung 2. Nahaufnahme eines Aluminiumoxid-Sensors. Die Absorption von Wassermolekülen verändert die Kapazität des Sensors. Gemessen wird die Kapazität des Sensors, die dann in den Feuchtewert umgerechnet wird. Der Radius der Poren in der Aluminiumoxidschicht macht den Sensor spezifisch für Wassermoleküle.

Einsatzmöglichkeiten des Aluminiumoxid-Sensors

Der Aluminiumoxid-Sensor eignet sich für praktisch alle Anwendungen, bei denen Feuchtigkeitsmessungen erforderlich sind.

Industrielle Anwendungen für Feuchtemessgeräte fallen in zwei Bereiche:

  • Gaserzeuger: zur Gewährleistung der Produktqualität
  • Gasverbraucher: zur Gewährleistung der Zuverlässigkeit von Schutzgasdecken.
Typische Industrien, die den Einsatz von Feuchtigkeitsmessgeräten erfordern, sind die Halbleiterindustrie, die Metallverarbeitung und die Kunststoffindustrie.