LABO Mai 2010 42 LABORTECHNIK Labor- und Analysengeräte.
Wie neu.
Mit Garantie.
07475 - 95140 Labexchange.com Temperatur-Messsonde im Rotor einer Zentrifuge In einer Kooperation des In- genieurbüros Guttke, der inotec Forschungs- und Ent- wicklungsgesellschaft mbH und der HTWK Leipzig, Fakul- tät Elektrotechnik und Infor- mationstechnik, wurde ein neuartiges Temperaturmess- gerät auf NTC-Basis entwi- ckelt, welches bei Drehzahlen bis 15 000 min–1 im geschlos- senen Rotor einer Zentrifuge Temperaturen misst.
Für das Zentrifugieren von Proben, wie z.B.
Blut, muss die vorgegebene Proben- temperatur exakt eingehal- ten werden.
Bisher war kein Messgerät am Markt erhält- lich, welches die Möglichkeit bot, während der Rotation die Probentemperatur zu messen.
Das Problem Die größte Herausforderung dieses Projekts besteht in der Beschleunigung, die Werte von 210 000 m/s2 annehmen kann.
Alle Bestandteile des Sensors müssen daher der 21- tausendfache Fallbeschleuni- gung widerstehen.
Essentiell ist zudem die Minimierung der Masse des Sensors, um die Wuchtgüte nicht zu stark zu beeinfl ussen.
Je Gramm Sensormasse wird in der Zen- trifuge eine Radialkraft von 210 Newton erzeugt, die die Mechanik von Zentrifuge und Sensor belasten.
Trotz kleiner Masse und der damit eingeschränkten Batte- riekapazität, soll der Sensor ein Jahr verwendbar sein.
Für die Signalverarbeitung kam eine Telemetrielösung oder ein sensorinterner Mess- wertspeicher in Frage.
Eine Funkverbindung zur Übertra- gung der Messdaten aus dem rotierenden, hermetisch ge- schirmten Rotor heraus auf- zubauen, wurde nach ersten Recherchen verworfen.
Die Lösung Basis des neuen Temperatur- sensors ist ein Messgerät für die medizinische Diagnostik, das bei inotec FEGmbH ent- wickelt wurde.
Es arbeitet batteriebetrieben und kann über mehrere Monate die Körperkerntemperatur von Menschen sehr genau mes- sen.
Der Datenspeicher nimmt mehrere tausend Messwerte auf.
Der Messbereich dieses Sensors wurde auf –10...+70 °C erweitert und ein spezi- elles wasserfestes Gehäuse entwickelt, welches eine klei- ne thermische Zeitkonstante sowie eine hohe mechanische Stabilität bei geringer Masse aufweist.
Durch Messungen im Tem- peraturprüfschrank an der HTWK Leipzig konnte nach- gewiesen werden, dass die 70 % Einschwingzeit des Sensors in der fl üssigen Pro- be kleiner als 10 s ist.
Die Probentemperatur kann nach Kalibrierung des Sensors mit einer Unsicherheit von 0,2 K (Ein-Sigma-Grenze) gemessen werden.
Das Messintervall ist frei zwischen 5 s und 10 min einstellbar.
Je nach gewähl- tem Messintervall reicht der Messwertspeicher für die Auf- zeichnung mehrerer Stunden bis hin zu mehreren Mona- ten.
Eine Echtzeituhr ordnet jedem Messwert einen Zeit- stempel (die exakte Uhrzeit) zu.
Nach der Messung kann man die gespeicherten Tem- peraturmesswerte kontaktlos an einen PC übertragen und anschließend auswerten.
Die mittlere Stromaufnah- me des Temperatursensors im Messbetrieb ist 2 ?A.
Da- mit kann ein ganzes Jahr mit der Sonde gemessen werden, ohne den Standby-Modus (Stromsparmodus) zu aktivie- ren.
Im Standby-Modus kann die Sonde bis zu zehn Jahre gelagert werden.
Ausblick Optimierungspotenzial für die Zukunft liegt in einer Spannungsversorgung, die sehr klein, leicht, mecha- nisch robust und wieder aufl adbar ist.
Damit wäre die Lebensdauer des Sensors nicht mehr begrenzt.
Diese Spannungsversorgung sollte eine Messzeit von mehr als einer Stunde und mindestens einen Auslesevorgang mit dem PC ohne Nachladen er- möglichen.
Noch sind keine geeigneten Bauelemente für diese Anwendung verfügbar.
Die erforderlichen Kondensa- toren mit einer Kapazität von etwa 4 mF sind derzeit noch zu groß.
Akkus in geeigneter Bauform weisen eine zu klei- ne Strombelastbarkeit auf und sind mechanisch nicht robust genug.
Das Fernziel besteht in einem Telemetrie- system, welches eine Übertra- gung der Messwerte während der Rotation gewährleistet.
Sebastian Guttke, Ben An- drack (inotec FEGmbH Leip- zig), Andreas Hebestreit (HTWK Leipzig).
Kontakt: sguttke@yahoo.de Reinwassersystem mit Rezirkulation Reinwassersystem PURELAB Pulse ?? 138 ? VWS, Celle, Tel.
05141/803-0, Fax 803-100, www.elgalabwater.com Die PURELAB Pulse ist ein Reinwassersystem für das Labor mit hohem Wasserbe- darf und erhöhter Wasser- härte.
Elektroentionisierung und Rezirkulation sorgen für die kontinuierliche Er- zeugung von Reinwasser.
Typische Applikationen des Geräts sind das Reinigen von Glasgefäßen, die Speisung von Reinstwassersystemen, Zellkulturen und die Medi- enherstellung.
Das wesent- liche Plus dieses Systems ist die Elektroentionisierung über die speziell für diese Anwendung neuentwickelte Pulse-Technologie, die konti- nuierlich Reinwasser erzeugt.
Die integrierte Rezirkulation sorgt für stets optimale Was- serqualität mit geringem Keimgehalt auch ohne zu- sätzlichen Filter direkt am Entnahmeventil.
Die patentierte Pulse- Technologie sowie längere Intervalle zwischen der Des- infektion reduzieren den Wartungsaufwand.
Die Pulse- Technologie wird durch eine Vorbehandlung, Umkehros- mose und 254-nm-UV-Lampe ergänzt, um Reinwasser vom Typ II zu liefern.
Speziell für die Medienherstellung für Zellkulturen kann mit einem zusätzlichen Biofi lter endo- toxinfreies Wasser produziert werden.
Die PURELAB Pulse ist kom- pakt aufgebaut.
So spart der auf die PURELAB Pulse abge- stimmte Docking-Tank Platz und ermöglicht eine einfache Wand- und Tischmontage.
