Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM
Quantenmagnetometrie: Durchflussmesstechnik mit optisch gepumpten Magnetometern (OPM)
Wie kann ein Fluid, dessen Durchfluss gemessen werden soll, ein Magnetfeld erzeugen? Ist ein solches Magnetfeld überhaupt messbar? Diese Fragen können nur beantwortet werden, wenn wir uns mit dem Konzept des Spins eines Teilchens auseinandersetzen. Der Spin ist eine fundamentale Eigenschaft von Teilchen wie Atomen oder Atomkernen und kann als winziger Magnet betrachtet werden, der ein eigenes Magnetfeld erzeugt. Mithilfe modernster quantenbasierter Technologie können wir dieses Magnetfeld messen und somit den Durchfluss des Fluids bestimmen.
Statische magnetische Markierung
Zur Messung von Durchflüssen haben wir eine bahnbrechende Methode entwickelt, die darauf abzielt, die Grenzen herkömmlicher Durchflussmessgeräte zu erweitern. Unser Verfahren nutzt die inhärenten Eigenschaften von Kernspins in einer Flüssigkeit als magnetische Marker, um präzise Messungen durchzuführen. Das Fluid wird zunächst magnetisiert und anschließend magnetisch markiert. Danach werden die magnetischen Markierungen in einer Laufzeitmessung gemessen. Unsere Methode unterscheidet sich erheblich von einem auf Kernspinresonanz basierenden Ansatz, da hier die Magnetisierung des Fluids statisch ist und keine Frequenz wie bei herkömmlichen Versuchen mit Kernspinresonanz erzeugt wird.
Die Vorteile der quantenmagnetometrischer Durchflussmessung:
- Nicht-invasiv
- Sehr präzise
- Großer Durchflussgeschwindigkeitsbereich (> 1:10)
- Geeignet für Rohre aus austenitischem Edelstahl
- Anwendbar für eine breite Palette von Flüssigkeiten
- Anwendbar für newtonsche und nicht-newtonsche Flüssigkeiten
- Verfahren anwendbar für flüssigen Wasserstoff
Wir sind begeistert vom Potenzial dieser neuen Technik. Möchten Sie testen, welche Vorteile die nicht-invasive magnetische Durchflussmessung mit Quantensensoren für Ihre spezifische Messaufgabe bietet? Wir implementieren und testen unseren patentierten Durchflussmesser in Ihrer Produktionsumgebung. Sprechen Sie uns gerne an!