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Direktabgeschiedene Dünnfilm-Dehnungsmessstreifen für erhöhte Temperaturen

Direktabgeschiedene Dünnfilm-Dehnungsmessstreifen für erhöhte Temperaturen

Categories Konferenz
Year 2021
Authors R. Ottermann, D. Klaas, F. Dencker, D. Hoheisel, P. Rottengatter, T. Kruspe, S. Jung, M.C. Wurz
Published In MikroSystemKongress 2021
Description

Sensoren überwachen eine Vielzahl von Maschinen, um sowohl die Effizienz zu steigern, als auch durch eine geregelte Zustandsüberwachung kritische Lastzustände detektieren und vermeiden zu können. Durch neue Anwendungsfelder stoßen herkömmliche Sensoren wie polymerfolienbasierte Dehnungsmessstreifen (DMS) hinsichtlich der Langzeitstabilität, Sensitivität und nötigem Platzbedarf an Grenzen. Eine spezielle Industrieanwendung ist die sensorische Überwachung zylindrischer Bohrlochgestänge, bei denen unter Tage harsche Bedingungen mit Temperaturen von bis zu 200 °C vorliegen. Daher wird an direktabgeschiedener Sensorik geforscht, die mithilfe einer einzigartigen Beschichtungsanlage direkt auf insbesondere Großbauteilen durch Kathodenzerstäubung hergestellt wird [1, 2, 3]. Durch den Verzicht auf die Polymerträgerfolie der konventionellen DMS und den zur Applizierung notwendigen Klebstoff kann ein optimiertes Temperaturverhalten und eine höhere Messgenauigkeit erreicht werden. Folienbasierte DMS benötigen zudem gefräste Taschen, um eine Applikation und Kapselung der Sensoren in den Kavitäten zu ermöglichen. Durch direkt abgeschiedene Sensorik auf der Außenseite des Bohrlochgestänges wird diese Bauteilschwächung teilweise vermieden.