Berührungslos Wiegen

Artikel vom 23. Februar 2018 

Berührungslos Messen und Wiegen mit Supraleiter-Technologie

Hochreine und keimfreie Prozesse werden für die industrielle Produktion immer wichtiger, insbesondere in der Medizin- und Pharmaindustrie. Oberflächen in Reinräumen müssen geschlossen, gut zu reinigen und effektiv zu desinfizieren sein. Ein neues Konzept mit Supraleiter-Technologie ermöglicht jetzt berührungsloses und präzises Wiegen und Messen.

Eine Fertigung im Labor keim- und verschmutzungsfrei zu halten, ist nicht einfach. Besonders problematisch sind hier die eingesetzten Arbeitsmittel, zum Beispiel Reagenzgläser, Petrischalen oder auch Messeinrichtungen wie eine Waage. Sie werden von außen in den abgeschirmten Arbeitsraum eingebracht und können Keime einschleppen. Werden Sie auf der Arbeitsfläche abgestellt, bilden sich darunter Kriechspalte, die man nur schwer sauber halten kann.

Schwebende Waagschale

Durch den Einsatz von magnetfeldbasierter Schwebetechnik – zum Beispiel mit Supraleiter-Technologie – lassen sich solche Einschränkungen in Zukunft umgehen. Eine der Möglichkeiten zeigt das Konzept SupraSensor von Festo. Es demonstriert die Funktion einer berührungslosen Waage, wie sie beispielsweise in Sicherheitswerkbänken der biologischen oder chemischen Analytik nutzbar wäre.

Kern der Applikation ist ein Kryostat mit einem Supraleiter, der fest auf einer Präzisionswaage unter der Arbeitsfläche montiert ist. Über der Fläche schwebt eine Waagschale mit einem Permanentmagneten an der Unterseite, der berührungslos mit dem Supraleiter und damit auch mit der Waage gekoppelt ist. Ermöglicht wird dies durch die besondere Eigenschaft von Supraleitern, die Magnete schwebend in einem definierten Abstand fixieren können, wenn sie auf eine bestimmte Temperatur gekühlt werden.

Schwebende Waagschale: einfache Reinigung in einer Laborumgebung
Schwebende Waagschale: einfache Reinigung in einer Laborumgebung

Leicht zu reinigende Laborumgebung

In eine Laborumgebung übertragen bleibt die Oberfläche des Arbeitsplatzes so ohne störende Aufbauten und kann effektiv und einfach gereinigt werden. Lediglich die Waagschale schwebt über der Tischplatte. Wird sie nicht benötigt, kann sie entfernt werden und der gesamte Arbeitsraum steht zur freien Verfügung.

Über das reine Messen und Wiegen hinaus bietet die Technologie vielfältige weitere Möglichkeiten wie die analytische Dichte- oder Viskositätsbestimmung, das präzise Dosieren oder die Überwachung reaktiver oder biologischer Prozesse. Gleichzeitig ist die Applikation mit Supraleitern sehr robust und sowohl räumlich als auch zeitlich stabil: Die materialintrinsische Schwebefunktion benötigt keinerlei Regelungstechnik und bleibt auch bei einer Unterbrechung der Stromversorgung über längere Zeit bestehen.

Wie das Prinzip des berührungslosen Wiegens innerhalb einer geschlossenen, mit Flüssigkeit gefüllten Röhre funktioniert, zeigt Festo vom 23. bis 27. April 2018 auf der Hannover Messe.

Berührungslos Messen und Wiegen mit Supraleiter-Technologie