von sglux
Bielefeld, S.E., TU Delft Electrical Engineering, Mathematics and Computer Science
Zusammenfassung
As a contribution to the decarbonisation of domestic heating, the graduation project investigates the feasibility of the application of UV sensor technology for flame detection and flame monitoring in hydrogen-powered domestic gas boilers. The research includes empirical studies and an analytical approach to describe influences on the sensor signal strength.
von sglux
Dr. Tilman Weiss, sglux GmbH, Berlin, Germany
TOCONs für die Brennerflammen- und Feuererkennung
Zusammenfassung
Unsere Standard-TOCONs haben eine relativ hohe Zeitkontante. Diese erstreckt sich von 30 ms für TOCONs mit geringer Empfindlichkeit bis zu 80 ms bei TOCONs mit hoher Empfindlichkeit. Diese Reaktionszeit ist für die meisten Messanwendungen eine gute Voraussetzung zur präzisen Erfassung des Mess-Signals. Normalerweise geht es darum, langsam veränderliche Signale zuverlässig zu messen. Die o.g. Zeitkonstanten bewirken, dass kurzfristige Signaländerungen oder hochfrequente Signal-Anteile gemittelt in das Mess-Signal eingehen. So kann die von der zu messenden Quelle ausgehende Strahlung im Hinblick auf ihre Wirkung (z.B. Entkeimung oder Lackhärtung) gut ermittelt werden. Bei der Flammenüberwachung in Heizbrennern und bei der Feuererkennung ist die für die Standard-Anwendungen vorteilhafte hohe Zeitkonstante von Nachteil. Dieser Bericht zeigt Möglichkeiten der Reduktion der Reaktionszeiten.
von sglux
Dr. Tilman Weiss, sglux GmbH, Berlin, Germany
UV-Sensoren zur Überwachung der UVC-Oberflächenentkeimung
Zusammenfassung
Bei der Entkeimung von Oberflächen in Artzpraxen, Krankenzimmern, Apotheken aber auch in der Lebensmittel- und Medikamentenproduktion sowie öffentlich zugänglichen Sanitärbereichen kommt neben chemischen Verfahren auch UVC-Strahlung zum Einsatz. Bei diesen Anwendungen ist die UV-Strahlung entweder am Ort der Erzeugung oder am Wirkort oder an beiden Orten zu erfassen. So kann die zur sicheren Keimabtötung mindestens erforderliche Dosis hinreichend genau ermittelt werden. Der Bericht liefert weitere Details und stellt geeignete Mess-Produkte aus dem sglux-Sortiment vor.
von sglux
Stefan Langer, sglux GmbH, Berlin, Germany
Zusammenfassung
This report assigns the temperature coefficient (TC) of sglux SiC-photodiodes in relation to the incident wavelength. It demonstrates that the temperature coefficient is slightly negative for incident wavelengths below 270nm. At appox. 270nm is it almost zero and then strongly rises towards positive values with increasing wavelengths. The report further explains the physical background of this phenomena.
von sglux
Dr. Tilman Weiss, sglux GmbH, Berlin, Germany
Technical Report „Where SiC can replace discontinued GaP?“
Zusammenfassung
For measurement applications with a peak radiation between 210 nm and 346 nm (e.g. UV sterilization lamp or combustion flame control) a SiC UV photodiode can replace a GaP photodiode without restrictions – it will even output a higher photocurrent. A SiC device irradiated with a peak radiation from 346 to 380 nm will output a lower photocurrent compared with GaP (at same active area). However, if the radiation intensity is high, e.g. curing applications at 365 nm the SiC’s current output will remain at a usable level.
von sglux
Jean-Maurice Cadet¹, Thierry Portafaix¹, Hassan Bencherif¹², Kévin Lamy¹, Colette Brogniez³, Frédérique Auriol³, Jean-Marc Metzger⁴, Louis-Etienne Boudreault⁵, Caradee Yael Wright⁶⁷
¹LACy, Laboratoire de l’Atmosphère et des Cyclones (UMR 8105 CNRS, Université de La Réunion, Météo-France), 97744 Saint-Denis de La Réunion, France.
²School of Chemistry and Physics, University of KwaZulu-Natal, Durban 4041, South Africa.
³Laboratoire d’Optique Atmosphérique, Université Lille, CNRS, UMR 8518, F-59000 Lille, France.
⁴Observatoire des Sciences de l’Univers de la Réunion, UMS 3365, 97744 Saint-Denis de la Réunion, France.
⁵Reuniwatt, 97490 Sainte Clotilde de la réunion, France.
⁶Department of Geography, Geo-informatics and Meteorology, University of Pretoria, Pretoria 0002, South Africa.
⁷Environment and Health Research Unit, South African Medical Research Council, Pretoria 0001, South Africa.
Int J Environ Res Public Health. 2020 Apr 21;17(8):2867. doi: 10.3390/ijerph17082867
Zusammenfassung
Measurement of solar ultraviolet radiation (UVR) is important for the assessment of potential beneficial and adverse impacts on the biosphere, plants, animals, and humans. Excess solar UVR exposure in humans is associated with skin carcinogenesis and immunosuppression. Several factors influence solar UVR at the Earth’s surface, such as latitude and cloud cover. Given the potential risks from solar UVR there is a need to measure solar UVR at different locations using effective instrumentation. Various instruments are available to measure solar UVR, but some are expensive and others are not portable, both restrictive variables for exposure assessments. Here, we compared solar UVR sensors commercialized at low or moderate cost to assess their performance and quality of measurements against a high-grade Bentham spectrometer. The inter-comparison campaign took place between March 2018 and February 2019 at Saint-Denis, La Réunion. Instruments evaluated included a Kipp&Zonen UVS-E-T radiometer, a Solar Light UV-Biometer, a SGLux UV-Cosine radiometer, and a Davis radiometer. Cloud fraction was considered using a SkyCamVision all-sky camera and the Tropospheric Ultraviolet Visible radiative transfer model was used to model clear-sky conditions. Overall, there was good reliability between the instruments over time, except for the Davis radiometer, which showed dependence on solar zenith angle. The Solar Light UV-Biometer and the Kipp&Zonen radiometer gave satisfactory results, while the low-cost SGLux radiometer performed better in clear sky conditions. Future studies should investigate temporal drift and stability over time.
von sglux
Dr. Tilman Weiss, sglux GmbH, Berlin, Germany
UV sensors for hydrogen flame detection
Zusammenfassung
Bei der Arbeit am gesellschaftlichen Ziel der Dekarbonisierung des Energieverbrauchs u.a. auch durch die Substitution von Erdgas durch regenerativ erzeugte Brennstoffe, ist Wasserstoff ein besonders aussichtsreicher Kandidat. Bei der erforderlichen Umrüstung von Erdgas-Thermen stellt die durch die Norm EN298 definierte Überwachung der Brennerflamme eine besondere Herausforderung dar. Stand der Technik ist die Flammenüberwachung mittels Ionisationsfühlern. Dieses Verfahren ist preiswert und zuverlässig. Wird dem Erdgas allerdings Wasserstoff beigemischt oder besteht das Gas ausschließlich aus Wasserstoff, ergibt sich eine andere Reaktionskinetik, welche die Zuverlässigkeit der bisherigen Fühler deutlich reduziert bzw. ihren Einsatz unmöglich macht.
Dieser Herausforderung kann mit UV-Sensoren begegnet werden, die alle Arten von Flammen anhand ihres charakteristischen Emissionsspektrums im UV-Bereich zuverlässig erkennen können. UV-Sensoren sind in der Anschaffung teurer als Ionisationsfühler und werden daher aktuell nur in hochpreisigen Industriebrennern, nicht aber in Haushaltsbrennern eingesetzt. Nach aktuellem Wissensstand gibt es aber bei der Erkennung einer Wasserstoff-Flamme keine Alternative zum UV-Sensor.
Unsere UV-Sensoren TOCON_ABC1 und TOCON_ABC2 produzieren wir seit 2006 für den Einsatz in EN298-konformen Erdgas-Feuerungsautomaten. Für die Wasserstoff-Flamme haben wir diese Produkte nun zum neuen TOCON_F weiterentwickelt. Der Unterschied zu TOCONs ABC1 und ABC2 besteht in einer verringerten Off-Totzeit im Fall einer Übersteuerung des Sensors, welche von mehreren 100 Millisekunden auf unter 70 Millisekunden reduziert werden konnte – und zwar unabhängig davon, wie weit der Sensor zum Zeitpunkt des Erlöschens der Flamme ausgesteuert war. Entsprechend konnte die Reaktionsgeschwindigkeit auf das Ausfallen einer Flamme deutlich erhöht werden. Auch wenn TOCONs TOCON_ABC1 und TOCON_ABC2 als Basis EN298-konformer Flammenwächter verwendet werden können (dort wird gefordert, dass der Ausfall einer Flamme spätestens nach 1000 ms eine Unterbrechung der Brennstoffzufuhr bewirken muss), könnte die Normanforderung in Zukunft verschärft werden. Grund hierfür könnte die bei Wasserstoff im Vergleich zu Erdgas um Faktor 8 höhere Flammengeschwindigkeit und der deutlich größere Zündbereich sein. Mit dem TOCON_F können also kürzere Abschaltzeiten als gegenwärtig gefordert realisiert werden. Dadurch ist der Einsatz dieser Bauteile auch bei eventueller Verschärfung der Norm zukunftssicher.
von sglux
Dr. Niklas Papathanasiou, sglux GmbH, Berlin, Germany
Zusammenfassung
SiC and AlGaN based UV photodiodes had been irradiated by Hg medium pressure lamps for 90 hours and a UV irradiation intensity of 60mW/cm². The SiC photodiodes showed no measurable degradation whereas the AlGaN photodiodes lost 80 % – 85 % of sensitivity.
von sglux
Dr. Niklas Papathanasiou, sglux GmbH, Berlin, Germany
Zusammenfassung
Neue Hochtemperatur SiC-Photodioden erhältlich. Die Photodioden können permanent bis zu einer Temperatur von 350°C betrieben werden.
von sglux
Dr. Niklas Papathanasiou, Gabriel Hopfenmueller, Dr. Tilman Weiss
sglux GmbH, Berlin, Germany
Abstract
In this contribution we report about SiC based UV photodiodes as the core component of smart UV sensors for various medical applications. In dialysis machines the transparency of urea is monitored by a SiC UV photodiode based UV transmission measurement module. A photodiode combined with an optical filter which reproduces the erythermal action spectrum helps Lupus patients to monitor their daily dose of solar UV radiation. sglux UVC sensor “UV-Safester” is a smartphone based tool to detect harmful UV radiation at a workplace employing the ICNIRP regulation. A wireless UV sensor module monitors the UV disinfection applied by disinfection robots in operating rooms.