Mikrodosiersysteme

Betriebssicherheit von Mikrodosiersystemen für Anwendungen mit sehr hohen Lebensdaueranforderungen

Safety Pump: Zuverlässigkeit von Mikrodosiersystemen

Betriebssicherheit von Mikrodosiersystemen und Funktionsicherheit

© Fraunhofer EMFT/Bernd Müller

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Mustererkennung von sensorisch überwachten Störgrößen, um die Betriebssicherheit von Mikrodosiersystemen für Anwendungen mit sehr hohen Lebensdaueranforderungen zu verbessern. Die Modellierungskompetenzen der TU München kombiniert mit der Mikrofluidik- und Aktorik-Kompetenz der Fraunhofer EMFT ermöglicht die Funktionssicherheit mittels Predictive Maintenance für eine frühzeitige Ausfallprognose. Die Untersuchungen zur Betriebssicherheit erfolgen in Kooperation mit dem bayerischen Mittelstands-Unternehmen Rausch & Pausch GmbH, das als Industriepartner für die Fertigung der Metallmikropumpe zuständig ist. Als Pilotanwendung kommt unter anderem eine vielversprechende Anwendung im Bereich der kontinuierlichen Probenzufuhr von Gassensoren in Frage. Ziel ist es, die Hardware mit Hilfe des Monitoring frühzeitig und insbesondere ohne Funktionsausfall warten und austauschen zu können. Hierzu sollen in einem Labortest verschiedene Parameter sensorisch überwacht und insbesondere eine Druckpulsüberwachung im Hinblick auf ihre Eignung zum Einsatz für Predictive Maintenance evaluiert werden. Aus den Sensordaten lassen sich Rückschlüsse auf wesentliche Ausfallursachen von Mikropumpen über die Betriebsdauer hinweg ziehen. Durch eine entsprechende Mustererkennung kann das System dann vor einem drohenden Ausfall warnen. Fehlerfälle wie Partikelkontamination oder Änderungen der Materialeigenschaften durch Degradation können so frühzeitig erkannt werden.

Safety Pump: intelligente Sensorik mit Mikrodosiersystem

Mikromembranpumpen

Koordination und Qualitätskontrollen von Ventil- und Aktorfolien sowie das Laserschweißen, die Piezomontage unter definierter Vorspannung und die End-of-Line-Qualitätsprüfung der MEMS-Pumpen

Sensorik

Integration unterschiedlicher Sensorik in parallele Lebensdauermessplätze von MEMS-Pumpen mit der Möglichkeit zur gezielten Provokation von Ausfallursachen 

Datenerzeugung und -auswertung

Durchführung von Lebensdauertests und Mustererkennung der typischen Fehlerfälle aus den Sensordaten und Implementierung in Überwachungsalgorithmen