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Hopferbach, 15. März 2016 – Abgase von Fahrzeugen oder Verbrennungen stellen oft eine Gefahr für Mensch und Umwelt dar. Daher ist die Summe von Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid durch die europäische Gesetzgebung limitiert. Leider wird aber auch NO2 immer mehr zum Problem, da die Grenzwerte in Städten immer häufiger überschritten werden. Die Bestimmung des NO2-Anteils ist mit verschiedensten Verfahren direkt (FT-IR) oder indirekt (CLD) detektierbar. Die Photoakustische Spektroskopie als weitere direkte Methode ist trotz seiner Vorteile noch wenig verbreitet. Im Vergleich zu anderen spektroskopischen Gasanalytik Messmethoden weisen PAS-Zellen eine geringe Baugröße auf und ermöglichen so eine Messung mit sehr kleinem Messkammervolumen. Zudem ist die Photoakustische Spektroskopie in der Regel kostengünstiger als andere Spurengasanalytik-Methoden, da gängige Mikrofone in Verbindung mit einfachen mechanischen Bauteilen preiswerter als (Infrarot-)Detektoren in Verbindung mit Langwegzellen sind.

 

OEM-PAS-Module von KNESTEL überzeugen mit einem großen Dynamikbereich und geringer Nachweisgrenze und können auf Wunsch für jede Analyseaufgabe individuell angepasst werden. Als Lichtquellen sind Leuchtdioden, Diodenlaser, aber auch Distributed Feedback (DFB) Laser oder Quantenkaskadenlaser (QCL) einsetzbar. Durch das differentielle Zellen Design ist eine kontinuierliche Messung bei Gasfluss bis 1000 ml/min möglich. Ein aktives Online-Resonanzfrequenz-Tracking parallel zur Messung ermöglicht den Betrieb der Zelle in Resonanz, was eine Verbesserung der Nachweisgrenze um einen Faktor 50 ermöglicht. Die PAS Module verfügen über eine integrierte Temperaturstabilisierung und können außerdem mit den Laserspektroskopie Modulen (LAS-OEM) oder den NDIR Sensoren (NDIRflex -OEM) von KNESTEL kombiniert werden.

 

„Die Stärken der Photoakustik sind der stabile Nullpunkt, der hohe Dynamikumfang und der einfache mechanische Aufbau der Messzelle. Durch diese Vorteile findet die photoakustische Spektroskopie in immer mehr Bereichen Anwendung – z. B. bei der Abgasuntersuchung von Fahrzeugen oder Verbrennungsprozessen, in der Umweltanalytik zur Luftüberwachung, in der Medizintechnik oder der Laboranalytik“, erklärt Dr.-Ing. Markus Knestel, Geschäftsführer von KNESTEL.

 

So funktioniert photoakustische Spektroskopie (PAS)

Bei der Gasanalyse mit photoakustischer Spektroskopie (PAS) wird eine Probe mit moduliertem Licht in einer definierten Wellenlänge bestrahlt. Ein Teil der Lichtenergie wird von der Probe absorbiert und in akustische Wellen umgewandelt. Diese Signale können mit einem Mikrofon nachgewiesen und anschließend ausgewertet werden.

 

Als Lichtquelle werden häufig IR-Laser-Dioden eingesetzt, da für viele Anwendungen die optimale Wellenlänge der zu untersuchenden Probe im infraroten Bereich liegt. Das Licht wird elektronisch oder mechanisch moduliert, z. B. durch Verwendung eines Choppers oder durch pulsen des Laserlichtes. Die Gasmoleküle absorbieren einen Teil des Lichts. Je höher die Konzentration des Gases ist, desto mehr Licht wird absorbiert. Die NO2 Moleküle erzeugen dabei Wärme, die eine Druckänderung in der Messzelle herbeiführt (isochore Zustandsänderung). Normalerweise gleicht sich eine solche Druckdifferenz sofort wieder aus. Moduliertes Licht jedoch erzeugt nach Absorption durch die Moleküle eine stehende Druckwelle und damit ein kontinuierliches akustisches Signal, das bei der photoakustischen Spektroskopie (PAS) z.B. mit einem Mikrofon aufgenommen und ausgewertet wird.

 

Zeichenzahl: 3630 (inkl. Leerzeichen)

 

Über KNESTEL: Knestel entwickelt und produziert seit über 30 Jahren kundenspezifische elektronische und mechatronische Sonderlösungen in den Bereichen Antriebstechnik, Bildverarbeitung, MSR-Technik, Software, Bussysteme, Funk und Spurengasanalytik. Das Leistungsspektrum reicht von der Idee bis zur vollumfänglichen Umsetzung. Die technisch hochmodern ausgestattete Produktion ist auf die Elektronikfertigung, den Geräte- und Schaltschrankbau, die Baugruppenfertigung, die Montage sowie die mechanische Bearbeitung ausgerichtet.

 

 

Weiterführende Informationen unter: www.knestel.de

 

KNESTEL Technologie & Elektronik GmbH

Osterwalder Str.14

87496 Hopferbach

Germany

 

Ansprechpartner für die Presse

Achim Haller

-Technischer Vertrieb-

Tel.: +49 (8372) 708-346

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