Anwendung nachrichtentechnischer Methoden für die Sensorsignalauswertung am Beispiel der Erfassung von Bewegungen inhomogener Medien

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Das Projekt ANTEMES bereitet die Grundlagen eines neuartigen Ansatzes für ein Messverfahren zur thermischen Durchflussmessung auf. Das Verfahren basiert auf der Laufzeitmessung charakteristischer thermischer Markierungen, die dem strömenden Medium aufgeprägt werden ("Thermal Time-of-Flight", TTOF), wobei aus der Nachrichtentechnik entliehene Methoden zur präzisen und eindeutigen Identifikation der Markierungen eingesetzt werden. Als Besonderheit des Verfahrens ist zu erwarten, dass die thermische kontaminationsfreie Markierungsmethode in Verbindung mit spezifischen Signalverarbeitungsverfahren eine genaue Flussmessung ohne Kenntnis der Kennparameter des Mediums ermöglicht. In der derzeit geförderten ersten Projektphase wurden, gestützt auf eine dreigliedrige Herangehensweise analytische Beschreibungsformen für die thermischen Strömungszusammenhänge (eindimensional) gefunden, Profil- und Volumenmodelle unterschiedlicher Sensortopologien multiphysikalisch numerisch simuliert (zwei- und dreidimensional) und gefundene grundlegende theoretische Zusammenhänge in spezifisch für unterschiedliche Fluide ausgelegten und aufgebauten Messständen praktisch untersucht. Während die erste Projektphase sich vorwiegend auf die Breite der mit dem Messverfahren verbundenen Zusammenhänge und Einflussfaktoren konzentrierte, sollen in der hier beantragten zweiten Projektphase sondierte wichtige Themenfelder tiefer und mit Fokus auf ihre technischen Grenzen der Umsetzbarkeit beleuchtet werden. Diese betreffen Schwerpunktmäßig Rauschverhalten und -einfluss im Gesamtsystem, die Grenzen von Markerparametern, Miniaturisierbarkeit der Topologie, Messdynamik und Echtzeitfähigkeit jeweils mit Bezug zur Medienart und -zusammensetzung des Fluids.