Un nouveau système de capteurs développé à Sarrebruck, L'Allemagne peut non seulement contrôler soigneusement les processus de séchage dans les fours industriels, mais peut fournir des mesures fiables de l'humidité de l'air même à des températures élevées et en présence d'autres vapeurs de fond. Professeur Andreas Schütze, le chef de projet Tilman Sauerwald et leur équipe de recherche à l'Université de la Sarre ont développé avec des entreprises partenaires un système de capteurs qui surveille avec précision le séchage industriel, processus de cuisson et de cuisson. Le nouveau système améliore la qualité du produit, optimise le processus de production et réduit les demandes d'énergie du processus. Le projet a reçu un financement du programme de financement prioritaire du ministère fédéral de l'Éducation et de la Recherche « KMU-Innovativ » qui promeut les technologies innovantes dans les petites et moyennes entreprises.

Les ingénieurs présenteront leur système de capteurs résistant à la chaleur du 1er au 5 avril à la Hannover Messe de cette année (Hall 2, Stand B46).

Lorsque des aliments sont cuits ou cuits à la vapeur dans le cadre d'un processus de production industrielle, il est important de garder un œil attentif sur les niveaux d'humidité. Si le pain ou les produits de boulangerie perdent trop d'humidité ou la perdent trop rapidement, les produits finaux n'auront pas les propriétés requises. Si, d'autre part, vous pouvez contrôler l'humidité dans le four avec précision, les croissants ressortiront parfaitement moelleux et le pain aura une croûte délicieusement croustillante. « La surveillance précise de l'humidité peut avoir un effet crucial sur la qualité des produits. Connaître les taux d'humidité nous permet de contrôler soigneusement la température et les volumes d'air pendant le processus de production, et ainsi économiser de l'énergie, " déclare le professeur Andreas Schütze de l'Université de la Sarre - un expert dans le domaine de la technologie des capteurs et de la mesure. Des mesures précises de la teneur en humidité sont également essentielles lors du séchage du bois, textiles et revêtements dans les séchoirs industriels, notamment pour éviter d'endommager les matériaux par la chaleur.

Lors des mesures d'humidité, il est essentiel que les fluctuations de température soient enregistrées avec précision, car des lectures de température incorrectes peuvent falsifier les données d'humidité. Un autre problème qui doit être résolu est le fait que d'autres gaz sont également libérés aux températures de séchage élevées utilisées dans les fours et séchoirs industriels. Par exemple, de l'alcool est émis pendant le processus de cuisson et de nombreux composés volatils sont libérés lorsque les peintures ou les revêtements sont séchés ou durcis. Jusqu'à maintenant, les capteurs d'humidité conventionnels ont eu du mal à surveiller les niveaux relatifs de vapeur d'eau en raison de la présence de ces autres substances dans l'air chaud. Et ces composés en suspension dans l'air peuvent réduire considérablement la durée de vie des capteurs, voire les endommager. "Dans ces cas, on parle d'empoisonnement du capteur, " explique Tilman Sauerwald, scientifique senior dans l'équipe de Schütze. Lorsque tous ces facteurs sont pris ensemble, cela explique pourquoi les systèmes de mesure d'humidité disponibles jusqu'à présent avaient une durée de vie courte et étaient soit peu précis, soit très coûteux.

Des experts en technologie de mesure de l'Université de la Sarre ont développé un système de capteurs qui peut déterminer l'humidité dans les fours et séchoirs industriels avec une très grande précision, même à des températures extrêmes et en présence d'interférences de fond provenant d'autres gaz. La technologie de mesure utilisée est complexe, mais il fait bien plus que simplement enregistrer des données sur des quantités individuelles. "Nous utilisons un capteur céramique spécial en combinaison avec un spectromètre d'impédance à transformée de Fourier. Cela nous permet d'effectuer des mesures sur une large plage dynamique et nous donne une excellente résolution sur une large plage de températures, " explique Henrik Lensch, un doctorat étudiant dans l'équipe du professeur Schütze.

Les chercheurs mesurent l'impédance électrique (c. « Les données spectrales résultantes sont ensuite soumises à une analyse basée sur un modèle, " explique Tilman Sauerwald. L'unité d'analyse utilise des modèles mathématiques pour extraire les paramètres pertinents pour les mesures d'humidité. L'analyseur est capable d'identifier et de filtrer les signaux d'interférence qui n'ont rien à voir avec l'humidité. En utilisant cette approche, le système de capteurs peut également identifier lorsqu'une condition d'erreur ou un défaut se produit.