Um novo sistema de sensor desenvolvido em Saarbrücken, A Alemanha não pode apenas controlar cuidadosamente os processos de secagem em fornos industriais, mas pode fornecer medições confiáveis ​​de umidade do ar, mesmo em altas temperaturas e na presença de outros vapores de fundo. Professor Andreas Schütze, o gerente de projeto Tilman Sauerwald e sua equipe de pesquisa na Saarland University desenvolveram com empresas parceiras um sistema de sensor que monitora precisamente a secagem industrial, processos de panificação e cozimento. O novo sistema melhora a qualidade do produto, otimiza o processo de produção e reduz as demandas de energia do processo. O projeto recebeu financiamento do programa de financiamento prioritário do Ministério Federal da Educação e Pesquisa "KMU-Innovativ ', que promove tecnologia inovadora em pequenas e médias empresas.

Os engenheiros apresentarão seu sistema de sensor resistente ao calor de 1 a 5 de abril no Hannover Messe deste ano (Hall 2, Suporte B46).

Quando o alimento está sendo assado ou cozido no vapor como parte de um processo de produção industrial, é importante ficar atento aos níveis de umidade. Se o pão ou produtos assados ​​perderem muita umidade ou muito rapidamente, os produtos finais não terão as propriedades exigidas. Se, por outro lado, você pode controlar a umidade no forno com precisão, os croissants ficarão perfeitamente fofos e o pão terá uma crosta deliciosamente crocante. “O monitoramento preciso da umidade pode ter um efeito crucial na qualidade dos produtos. Conhecer os níveis de umidade nos permite controlar cuidadosamente a temperatura e os volumes de ar durante o processo de produção, e, portanto, também economiza energia, "diz o professor Andreas Schütze da Universidade de Saarland - um especialista na área de tecnologia de sensores e medição. Medições precisas do teor de umidade também são críticas ao secar a madeira, têxteis e revestimentos em secadores industriais - principalmente para evitar danos causados ​​pelo calor aos materiais.

Ao fazer medições de umidade, é essencial que as flutuações de temperatura sejam registradas com precisão, pois leituras incorretas de temperatura podem falsificar os dados de umidade. Outro problema que deve ser abordado é o fato de que outros gases também são liberados nas altas temperaturas de secagem usadas em fornos e secadores industriais. Por exemplo, álcool é emitido durante o processo de cozimento e vários compostos voláteis são liberados quando tintas ou revestimentos são secos ou curados. Até agora, sensores de umidade convencionais têm se esforçado para monitorar os níveis relativos de vapor de água devido à presença dessas outras substâncias no ar quente. E esses compostos transportados pelo ar podem reduzir significativamente a vida útil dos sensores ou até mesmo danificá-los. "Em tais casos, falamos sobre o sensor ficar envenenado, "explica Tilman Sauerwald, cientista sênior da equipe de Schütze. Quando todos esses fatores são considerados juntos, isso explica por que os sistemas de medição de umidade disponíveis até agora tinham vida útil curta e não eram particularmente precisos ou eram muito caros.

Os especialistas em tecnologia de medição da Saarland University desenvolveram um sistema de sensor que pode determinar a umidade em fornos e secadores industriais com altíssima precisão, mesmo em temperaturas extremas e na presença de interferências de outros gases. A tecnologia de medição usada é complexa, mas faz muito mais do que simplesmente registrar dados sobre quantidades individuais. "Usamos um sensor de cerâmica especial em combinação com um espectrômetro de impedância de transformada de Fourier. Isso nos permite fazer medições em uma grande faixa dinâmica e nos dá uma excelente resolução em uma ampla faixa de temperaturas, "explica Henrik Lensch, um Ph.D. aluno da equipe do professor Schütze.

Os pesquisadores medem a impedância elétrica (ou seja, a resistência dependente da frequência ao fluxo de corrente) em diferentes frequências e calculam a partir disso a resistência equivalente e os valores de capacitância equivalentes, bem como um amplo espectro de outras quantidades. "Os dados espectrais resultantes passam por uma análise baseada em modelo, "explica Tilman Sauerwald. A unidade analisadora usa modelos matemáticos para extrair os parâmetros relevantes para as medições de umidade. O analisador é capaz de identificar e filtrar os sinais de interferência que nada têm a ver com a umidade. Usando essa abordagem, o sistema do sensor também pode identificar quando ocorre uma condição de erro ou falha.