Bildgebende Sensoren, Bildgebende Verfahren, Tomocon

Ein ABB-Leitstand. Bald übernehmen neue bildgebende Sensoren einen Teil der Steuerungsaufgaben. - Bild: ABB

In dem europäischen Verbundprojekt TOMOCON arbeiten Forschungseinrichtungen und Unternehmen an neuen bildgebenden Sensoren.

Das wissenschaftliche Thema des neuen Europäischen Trainings-Netzwerks ‚Smart Tomographic Sensors for Advanced Industrial Process Control‘ (TOMOCON) ist im Kontext der Digitalisierung industrieller Prozesse hochaktuell. Bildgebende Messverfahren haben – insbesondere mit der Entwicklung ultraschneller paralleler Datenverarbeitung – ein enormes Potenzial als Sensoren zur Echtzeit-Steuerung von Prozessen und Anlagen. Für viele industrielle Prozesse sind vor allem tomographische Messverfahren von großem Interesse, weil sie berührungsfrei Einblicke in die Anlagen liefern.

Breite Forschungsthemen für die 15 Nachwuchswissenschaftler

Dabei gilt es, die Herausforderungen im industriellen Einsatz zu meistern. Um nur einige Fragestellungen zu nennen: Wie geht man mit aggressiven Prozessbedingungen oder hohen Datenraten um? Wie kann man Parameter für die Steuerung und Regelung intelligent aus Bilddaten extrahieren? Wie sehen neue Formen der Mensch-Maschine-Kommunikation aus? Entsprechend breit sind die Forschungsthemen für die 15 Nachwuchswissenschaftler, die innerhalb TOMOCONs mit Industriepartnern an neuen bildgebenden Sensoren arbeiten. Einen starken Praxisbezug erlangt das Vorhaben durch vier ausgewählte technische Demonstrationen. Bei der sogenannten Inline-Phasentrennung werden Flüssigkeiten verschiedener Dichte durch Zentrifugieren direkt im Inneren von Strömungskanälen getrennt. Die Steuerung mit tomographischen Sensoren soll die Trenngüte signifikant verbessern und die Bildung von Emulsionen vermindern.

Beim zweiten Thema geht es um den kontinuierlichen Stahlguss, für den das HZDR eine eigene Magnetfeld-Tomographie entwickelt hat, um das Befüllen der Gussform mit flüssigem Stahl zu steuern.

Drittens soll eine tomographische Feuchtemessung die Prozesstrocknung mit Mikrowellen energetisch optimieren. Dies wird anhand der Trocknung von imprägnierten Schäumen aus Kunststoff demonstriert. Und schließlich kommen in der Kristallisation Ultraschall-Techniken zur Anwendung, die das Wachstum der Kristalle steuern und gleichzeitig deren Verteilung im Reaktor messen sollen.