Elektrochemische Sauerstoffpumpe für Hochtemperaturmessungen (FFG Innovationsscheck)

13.05.2020 - 31.08.2020
Auftragsforschungsprojekt

Huber Scientific fertigt spezialisierte Testaufbauten, vorwiegend für elektrische Messungen in kontrollierten atmospherischen Bedingungen und bei hoher Temperatur, an.

Hierbei ist eine genaue Kontrolle des Sauerstoffpartialdruckes für viele Kunden ein zentrales Anliegen. Typischerweise wird dies durch verschiedene Gasmischungen erreicht, was jedoch eine aufwändige Gasversorgungsinfrastruktur voraussetzt und schnelle Partialdruckänderungen schwierig gestaltet. Zudem sind Gasmischungen mit weniger als 10 ppm O2 aufgrund der Reinheit der Flaschengase schwer herstellbar.

Diese Nachteile lassen sich durch die Verwendung einer elektrochemisch funktionierenden „Lambda-Pumpe“ umgehen. Solch eine Lambda-Pumpe kann – analog zur Lambdasonde im KFZ - den Sauerstoffpartialdruck durch eine Spannungsmessung bestimmen. Fließt Strom durch die Pumpe, lässt sich ohne bewegliche Teile auf elektrochemischem Weg Sauerstoff in und aus der Messkammer pumpen. Mit diesem innovativen Konzept ist es möglich, den Sauerstoffpartialdruck in einer Messkammer mit raschen Änderungsraten zu messen und exakt einzustellen. Diese Funktion stellt für viele Kunden einen erheblichen Mehrwert dar.

 

Da in Messaufbauten integrierbare Lambda-Pumpen derzeit nicht kommerziell erhältlich sind, ist für die Produktentwicklung eine Kooperation mit einer erfahrenen Forschungseinrichtung notwendig. Die Leistung der TU Wien besteht in der Hilfestellung bei der Prototypenentwicklung, sowie einer exakten Charakterisierung der Lambdapumpe. Zudem wird ein Eignungstest für die Tauglichkeit im Labor durchgeführt. Die Expertise in Elektrochemie, sowie die Laborausstattung für Testläufe auf geeigneten Versuchsaufbauten machen die Kooperation mit der TU Wien für die Produktentwicklung unabkömmlich.

 

Bei erfolgreicher Produktentwicklung haben bereits die TU Wien, sowie mehrere Forschungseinrichtungen im Ausland hohes Interesse bekundet, eine Lambda-Pumpe für ihre Labors zu erwerben.

Personen

Projektleiter_in

Institut

Auftrag/Kooperation

  • Huber Scientific Huber Tobias Martin
  • FFG - Österr. Forschungsförderungs- gesellschaft mbH

Forschungsschwerpunkte

  • Materials and Matter

Schlagwörter

DeutschEnglisch
MessapparaturGasversorgung
ElektrochemieElectrochemistry
SauerstoffpartialdruckOxygen partial pressure