Rechnergesteuerte Gasmischanlage zur Charakterisierung von Gassensoren und -messsystemen, insbesondere für kleine Konzentrationen bis < 1 ppb

Computer controlled gas mixing system for characterization of gas sensors and measurement systems, especially for low concentrations down to < 1 ppb

For further information please refer to these publications:

• publication in IOP Measurement Science and Technology on the system itself
• publication in IOP Measurement Science and Technology on further improvements of the system
• publication in Journal of Sensors and Sensor Systems on sensor systems for indoor air quality

Wir danken dem Forschungsausschuss der Universität des Saarlandes für die finanzielle Unterstützung für den Aufbau der neuesten Gasmischanlage mit 16 unabhängigen Gaslinien - diese Anlage ist weltweit einzigartig.

We gratefully acknowledge financial support by the research committee of Saarland University for our latest gas mixing system with 16 independent gas lines - this system is unique in the world.

Das GC-MS ist zur Analyse von unbekannten gasförmigen und flüssigen verdampfbaren Substanzgemischen über einen großen Konzentrationsbereich geeignet. Das GC trennt ein Gemisch in seine Einzelteile, diese Komponenten können dann über deren Massenspektrum im (Single Quadrupol) MS identifiziert werden. Eine modulare Erweiterung zur simultanen Messung von Gassensoren mit dem Massenspektrometer ermöglicht die Charakterisierung von Gassensoren als GC-Detektoren oder für anwendungsspezifische Zielgase.

The GC-MS is able to analyze unknown gaseous and liquid vaporizable substance mixtures over a wide concentration range. The GC separates the mixture into its compounds, which can be identified through the mass spectra of the (singe quadrupole) MS. A modular extension enables the simultaneous measurement of gas sensors with the mass spectrometer and allows the characterization of gas sensors as a GC-detector or for application specific target gases.

For further information please refer to these publications:

• presentation @ SMSI 2021 on monitoring of food aging with the combined system
• presentation @ SMSI 2020 descriing the overall roject approach in project SiVERiS

Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die finanzielle Unterstützung im Programm Großgeräte der Länder.

We gratefully acknowledge financial support by the German research foundation (DFG) in the frame of the program "Großgeräte der Länder".

Wasserstoff ist ein Zielgas mit zunehmender Bedeutung, egal ob in Innenräumen oder außen. Halbleitergassensoren eignen sich sehr gut zur Detektion und Quantifizierung von Wasserstoff. Um deren Funktion im Einsatz zu validieren, wird aber ein Referenzmessverfahren benötigt. Hierfür dient dieser Gaschromatograph mit RCP-Detektor (Reducing Compound Photometer), der eine zeitaufgelöste Quantifizierung von Wasserstoff bis hinab in den einstelligen ppb-Bereich ermöglicht.

Hydrogen is a target gas with increasing importance, whether indoors or outdoors. Semiconductor gas sensors are very suitable for the detection and quantification of hydrogen. In order to validate the sensor performance, a reference measurement method is required. This gas chromatograph (GC) with an RCP detector (Reducing Compound Photometer) enables time-resolved quantification of hydrogen down to the single-digit ppb range.

For further information please refer to this publication:

• Atmosphere 2021, 12(3), 366

Wir danken dem Forschungsausschuss der Universität des Saarlandes für die Förderung.

We gratefully acknowledge financial support by the research committee of Saarland University.

Für unsere Forschung im Bereich Maschinelles Lernen speziell für Condition Monitoring und Industrie 4.0 betreiben wir u.a.

For our Research in Machine Learning and AI, especially for Condition Monitoring and Industry 4.0 applications we are operating

2 Compute Server

Ausstattung jeweils / configuration:

• Hardware: 60 Kerne / cores (CPU / GPU), 1 TB RAM, 175 TB HDD
• Software; MATLAB 2020b (mit allen Toolboxen / with all toolboxes)

Die Server sind aufgebaut im HIZ (Hochschul-IT-Zentrum der UdS und HTW Saar).

The servers are operated in collaboration with HIZ, the joint University IT centre of UdS and HTW Saar.

Das hochauflösende FTIR-Spektrometer wird in der Arbeitsgruppe Messtechnik am ZeMA - Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik gGmbH insbesondere für Referenzmessungen im Bereich Ölqualität und Wasserstoffreinheit genutzt; es steht auch für Auftragsmessungen zur Verfügung.

The high-resolution FTIR spectrometer is used in the research group measurement technology at ZeMA - Centre for Mechatronics and Automation gGmbH, especially as reference instrument for our projects in oil quality and hydrogen purity; it is also available for contract research.

Kenndaten:
- Vakuumspektrometer
- getrennt evakuierbare Messkammer
- spektrale Untersuchung im UV, VIS, NIR & MIR Bereich 50.000 - 350 cm^-1 (200 nm - 28,5 μm)
- Auflösung bis zu 0.06 cm^-1
- zeitaufgelöste Messungen, zeitliche Auflösung:
  o wiederholbar: 2.5 ms - 1 μs
  o N. wiederholbar: 3 ms
- Hochempfindlicher MIR Detektor (D=4·1010 cm Hz^1/2 W^-1)
- Emissionseingang für externe Strahlungsexperimente
- externer Aufbau zur Charakterisierung von Lichtquellen
- Messung von Transmission & Reflexionseigenschaften in einem Arbeitsgang mit Polarisationsoption
- Flüssigkeitsmesszelle

Angebot:
- Entwicklung kundenspezifischer Mess- und Auswertemethoden
- FTIR-reflexions- und transmissionsspektroskopische Charakterisierungen an Proben
- Reflexionsmessungen an Schichten / Festkörpern
- Transmissionsmessungen an Flüssigkeiten und Festkörpern
- Messungen an Infrarotstrahlern und Schwarzstrahler
- 3D- Strahlungsmessung
- Zeitkonstantenbestimmung von Strahlern
- Schichtdickenmessung

Für die Charakterisierung von Sensoren, Fluiden und Systemen mittels elektrischer Impedanzspektroskopie stehen sowohl zwei Labormessplätze (Solartron SI 1260, Agilent 16452A mit Fluidmesszelle) als auch selbstentwickelte Elektroniksysteme zur Fourier-basierten Impedanzspektroskopie (FobIS) aus der Zusammenarbeit mit industriellen Partnern zur Verfügung.

Two lab measurement platforms (Solartron SI 1260, Agilent 16452A with liquid test fixture) for characterisation of sensors, fluids and systemsierung using Electrial Impedance Spectroscopy (EIS). In addition, systems for Fourier-based Impedance Spectroscopy (FobIS) from our R&D projects in collaboration with industrial partners.

For further information please refer to these publications:

• Sensoren und Messsysteme 2018
• Sensors and Actuators B: Chemical (2020) 321, 128497
• tm - Technisches Messen (2017), 84(11), 697-705

 Our partner: CANWAY TECHNOLOGY GMBH, Ostbevern

Klimaschrank zum Test von (Gas-)Sensorsystemen bei definierter Luftfeuchte im Temperaturbereich -20 bis 125°C

Climate test chamber for testing of (gas) sensor systems under controlled humidity and temperature from -20 to 125°C

Mobiles FTIR-Spektrometer als Referenzmesssystem für Vor-Ort-Messungen unbekannter Gasgemische

Mobile FTIR spectrometer for on-sight reference measurements of unknown gas mixtures

Schülerlabor SinnTec

Bohrfräsplotter (Eigentum der Fachrichtung)

Messplätze für Dauertests und Vergiftungsuntersuchungen an Gassensoren

PC-gestützte Messwerterfassungssysteme,zum Beispiel Keithley 10-Kanal DM