Je leest:

Microflown-sensor luistert nauw

Microflown-sensor luistert nauw

Auteur: | 2 oktober 2012

De Microflown-sensor is een een akoestische sensor, een compleet nieuw instrument om geluid te registreren. De sensor heeft nauwelijks last van achtergrondlawaai en reflecties. Je kunt er geluidsbronnen mee lokaliseren. Bedrijven, Defensie en bedrijven willen er mee aan de slag. De uiterst nauwkeurige sensor kan zelfs exact de lokatie van de geluidsbron bepalen. De sensor van Microflown wordt dan ook op de meest uiteenlopende plekken ingezet: van automotoren tot in de beveiliging.

Een proefopstelling voor geluidsmeting.

Geluid bestaat uit geluidsdruk (golven) en deeltjessnelheid (trilling van moleculen). De ouderwetse microfoon meet enkel de geluidsdruk. De sensor van Microflown meet de deeltjessnelheid. Dat gebeurt directioneel (richtinggevoelig) en daardoor erg nauwkeurig. Het geluid wordt gemeten met een MEMS-sensor (Micro-Electro-Mechanical System), een hi-tech apparaatje op postzegelformaat. De sensor maakt professionele geluidsmetingen in het veld mogelijk. De supermicrofoon wordt op dit moment al voor van alles en nog wat ingezet. Zo kun je er de knallen in de cilinders van een verbrandingsmotor mee analyseren. En in combinatie met radar en camera’s kun je geluidsbronnen in een ruimte opsporen, classificeren en volgen. Er zijn zelfs grote gebieden mee te bewaken. Je kunt er ook hele specifieke geluidsbron mee lokaliseren: waar zit die levensgevaarlijke sluipschutter..?

Geluid; een handig hulpmiddel

Geluid is een natuurlijk fenomeen maar ook een uiterst handig hulpmiddel. Met geluid kun je technische defecten opsporen. Binnen enkele minuten kun je vaststellen welk apparaat of onderdeel een afwijkend geluid maakt. Met wat aanvullende software kun je het betreffende geluid analyseren en een diagnose stellen. Met geluidsmetingen kun je ook de werking van nieuwe producten testen, zelfs in een dynamische productieomgeving met een flinke dosis omgevingslawaai. Dit soort snelle, maar nauwkeurige metingen scheelt bedrijven kostbare productietijd en ruimte.

De geluidsdeeltjes veroorzaken op de verhitte draadjes een verschil in weerstand. Dat wordt omgezet in een elektrisch signaal.
Microflown

Slimme sensor

De Microflown-sensor van siliconen en platina meet het geluid met twee hitte-draadjes die vlak bij elkaar zitten. Het eerste draadje warmt de langsstromende lucht enigszins op. Daardoor wordt het tweede draadje warmer dan het eerste draadje. Dit temperatuurverschil veroorzaakt een verschil in elektrische weerstand over de draadjes. Dat verschil wordt omgezet in een elektrisch signaal. Met de sensor kun je alle hoorbare frequenties meten. De belangrijkste winst? Eén nauwkeurige sensor maakt een hele plank aan ouderwetse meetsystemen en een veelheid aan microfoons en meetkanalen overbodig.

Er zit veel research van de TU Twente in de sensor. Researcher Hans Elias de Bree heeft de sensor al in 1994 uitgevonden. In 2004 lukte het de Twentse onderzoeker René Visser op een nieuwe manier om efficiënt en nauwkeurig geluidsvelden te berekenen. Daarbij toonde hij de meerwaarde aan van het meten van de luchtdeeltjessnelheid. Researcher Doekle Yntema kreeg via een grote Europese beurs de kans om een Microflown sensor voor zeer hoge temperaturen in verbrandingsmotoren te ontwikkelen. Het kostte jaren om de techniek uit te ontwikkelen, maar er komen nu interessante toepassingen op de markt.

Met afwijkende geluiden een diagnose stellen.

Geavanceerde toepassingen

De verbrandingsprocessen in motoren (van onder andere Toyota en Volkswagen) kunnen worden verbeterd door de akoestiek in de motor in het hete gedeelte van de uitlaat te meten. Met deze geluidsmeting maak je een ‘akoestische foto’, een nieuw fenomeen in de wereld van de techniek.

Een andere toepassing van de sensor is het bewaken van de onderste laag van het Nederlandse luchtruim. Criminelen en terroristen willen namelijk graag laag ‘onder de radar’ vliegen, maar dat is met deze sensor snel op te sporen. Er is een veldscanmethode in ontwikkeling waarmee een sensor een heel gebied monitort. Deze methode kan worden ingezet om de bron van geluidsoverlast in een industrieel gebied te lokaliseren.

Het bedrijf wil ook de lucht- en ruimtevaart in. Onbemande drones (vliegtuigjes) van Mavlab en TU Delft worden voorzien van een Vaudeo vectorsensor en een fish eye camera. Verder werkt het bedrijf nog aan sensoren voor het bewaken van verbrandingsakoestiek van stroomturbines. Bekijk meer toepassingen van Microflown op het videokanaal.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 02 oktober 2012
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.