Messung physikalischer Flüssigkeitseigenschaften mit beidseitig eingespannten Balkenstrukturen
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
In diesem Beitrag wird ein Sensorkonzept zur Messung von Viskosität und Dichte von Flüssigkeiten
untersucht. Dabei wird das Resonanzverhalten eines beidseitig eingespannten Balkens ausgewertet.
Die durch die Flüssigkeit zustande kommende Widerstandskraft pro Längeneinheit wird aus einer numerischen
Berechnung des Strömungsfeldes abgeleitet. Messungen wurden an einem Sensorelement,
basierend auf kupferbeschichteten Polyesterfolien, durchgeführt. Die Balkenschwingung wird elektromagnetisch
angeregt. Als Messsignal dient die durch Bewegungsinduktion zustande kommende
Spannung. Zusätzlich wurde das Frequenzverhalten mit einer einfachen optischen Methode verifiziert.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englischer Titel:
Measurement of Liquid Properties Using a Vibrating Clamped–Clamped Beam Structure
Englische Kurzfassung:
In this contribution the concept of a viscosity and mass density sensor for the liquid phase based on
a vibrating clamped-clamped beam structure is investigated. The liquid’s influence on the frequency
response ismodelled by calculating the resistance force acting on the structure by numerically solving
the two-dimensional flow and pressure fields in the cross sectional plane. Besides presenting a micromachined
prototype in silicon technology, measurements have been carried out with a PMMA-based
sensor element featuring an electromagnetic actuation and an inductive readout. A simple optical
method is used to verify the measured frequency response.