ENGINEERINGNET -- De sensor maakt gebruik van het zogenaamde Coriolis-effect en is dankzij een nieuwe techniek nog compacter te maken, voor bijvoorbeeld medische toepassingen.
Coriolismeters zijn vaak enorme instrumenten die in een pijpleiding worden gemonteerd om nauwkeurig de vloeistofstroming te meten. Teruggebracht tot micrometer-afmetingen, ontstaat een sensor die uiterst langzaam bewegende, kleine hoeveelheden vloeistoffen kan meten.
De vloeistof wordt daarvoor door een rechthoekig buisje geleid die in een wiebelende beweging wordt gebracht. Het Coriolis-effect veroorzaakt vervolgens dat de buis ook opwaarts gaat bewegen: die opwaartse beweging is een maat voor de hoeveelheid vloeistof die erdoor stroomt.
Tot nu toe werden magneten ingezet om de wiebelende beweging in gang te zetten. Een van de bezwaren was dat de magneten een flink stuk groter zijn dan de sensor zelf.
Onderzoeker Harmen Droogendijk, MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de UT (Nederland), beschrijft een nieuwe manier, die ‘parametrische excitatie’ heet: op de buis en parallel aan de buis zijn tientallen ‘elektrische vingers’ geplaatst die in elkaar bewegen en die de verplaatsing van de buis kunnen meten.
Maar je kunt ze ook gebruiken om de buis juist in bewéging te zetten, was Droogendijk’s gedachte. In een beperkt gebied van elektrische spanning blijkt de buis veel sterker op en neer te bewegen dan bij een lagere of hogere spanning: dit moet heel precies getuned worden.
Modelberekeningen van Droogendijk leidden tot een nieuw ontwerp dat geen magneten meer gebruikt.
De Coriolis mass flow sensor wordt door Bronkhorst High-Tech in Ruurlo verder ontwikkeld tot een precisieinstrument voor bijvoorbeeld controle in medische infuuspompen, voor de analyse van medicijnen met vloeistofchromatografie, in microreactoren of bij de productie van zonnecellen.
(KV) (foto Utwente: Harmen Droogendijk)
