Hier kommen NDIR-Sensoren und smartGAS Analysatoren ins Spiel. Mit der Fähigkeit, spezifische Gase wie CO₂, CO und Kohlenwasserstoffe zu detektieren, bieten diese Systeme eine hohe Empfindlichkeit und erlauben selbst die Messung geringster Gaskonzentrationen. Ihre schnelle Reaktionszeit – mit einer T90-Zeit von unter 4 Sekunden – ermöglicht eine unmittelbare Erfassung der freigesetzten Gase, was in sicherheitskritischen Prüfungen entscheidend ist.
Darüber hinaus sind die NDIR-Sensoren und smartGAS Analysatoren robust und langlebig, wodurch sie sich ideal für den Einsatz in anspruchsvollen Testumgebungen eignen. Diese Eigenschaften machen sie zu unverzichtbaren Werkzeugen, die nicht nur die Genauigkeit der Materialprüfung deutlich verbessern, sondern auch die Effizienz der Prüfprozesse optimieren. Durch die kontinuierliche Datenübertragung mit einer Frequenz von 10 Hz und einem Linearitätsfehler von weniger als 2 ppm tragen die Analysatoren zu einer lückenlosen Überwachung bei, was zu zuverlässigen Ergebnissen führt. In der modernen Materialprüfung bedeuten solche technologischen Fortschritte eine erhebliche Steigerung der Sicherheit und Nachhaltigkeit – eine Anforderung, die in der Industrie zunehmend an Bedeutung gewinnt.
Grundlagen des Burning Material Tests
Die Materialprüfung ist ein unerlässlicher Bestandteil in der Sicherstellung der Qualität und Sicherheit von Werkstoffen, insbesondere wenn es um die Bewertung der Entflammbarkeit und das Verhalten von Materialien unter extremen Bedingungen geht. In sicherheitskritischen Industrien wie der Bauwirtschaft, der Automobilproduktion und der Luftfahrt sind genaue Prüfverfahren unerlässlich, um die Einhaltung hoher Sicherheitsstandards zu gewährleisten. Hierbei ist der Burning Material Test von besonderer Bedeutung, da er aufzeigt, wie Materialien auf Hitzeeinwirkung und Entflammbarkeit reagieren.
In diesem Kontext spielen NDIR-Sensoren und smartGAS Analysatoren eine entscheidende Rolle, da sie eine präzise und zuverlässige Gasmessung ermöglichen. Die NDIR-Sensortechnologie (Nichtdispersive Infrarot-Sensoren) erfasst spezifische Gase wie CO₂, CO und Kohlenwasserstoffe, die während des Verbrennungsprozesses freigesetzt werden. Durch diese hohe Präzision sind die Sensoren in der Lage, selbst geringste Konzentrationen dieser Gase zu detektieren. Dies ist besonders wichtig, um exakte Aussagen über die Entflammbarkeit und Sicherheit eines Materials treffen zu können. Die Fähigkeit zur schnellen Reaktionszeit – mit einer T90-Zeit von unter 4 Sekunden – macht eine genaue Überwachung der Emissionen in sicherheitskritischen Testsituationen möglich.
Zudem bieten die smartGAS Analysatoren zusätzliche Vorteile, die die Materialprüfung noch effizienter machen. Sie sind äußerst präzise und weisen einen Linearitätsfehler von weniger als 2 ppm auf, was zu einer sehr genauen Gasanalyse führt. Die kontinuierliche Datenübertragung mit 10 Hz stellt sicher, dass der gesamte Verbrennungsprozess in Echtzeit überwacht werden kann. Durch diese kontinuierliche Messung können sogar kleinste Änderungen in der Gaszusammensetzung sofort erkannt und ausgewertet werden. Die Sicherheit und Genauigkeit dieser Materialprüfungen wird dadurch optimiert. 
NDIR-Sensoren und smartGAS Analysatoren sind darauf ausgelegt, in anspruchsvollen Umgebungen zuverlässig zu arbeiten. Ob in Hochtemperaturbereichen oder unter extremen physikalischen Belastungen – diese Systeme gewährleisten eine konstant hohe Leistung und tragen so zu einer erhöhten Zuverlässigkeit der Materialprüfung bei.
Indem NDIR-Sensoren und smartGAS Analysatoren präzise und schnelle Messungen liefern, tragen sie maßgeblich dazu bei, dass Materialien sicher und den vorgeschriebenen Standards entsprechend getestet werden können. Unternehmen, die auf diese Technologien setzen, profitieren also von einer effizienteren und genaueren Materialprüfung, zum einen die Sicherheit erhöht und zum anderen langfristige Kosten durch weniger Materialversagen senkt. Die Kombination dieser Technologien ermöglicht es den wachsenden Anforderungen an Sicherheit und Präzision gerecht zu werden.
Funktionsweise von NDIR-Sensoren in der Materialprüfung
Die Funktionsweise von NDIR-Sensoren (Nichtdispersive Infrarot-Sensoren) basiert auf einem präzisen physikalischen Prinzip, das die Absorption von Infrarotstrahlung (IR) durch spezifische Gasmoleküle nutzt. Im Kern dieser Technologie steht die Eigenschaft von Gasen, bestimmte Wellenlängen des Lichts zu absorbieren, wenn sie von Infrarotstrahlen durchdrungen werden. Jedes Gas hat ein spezifisches Absorptionsspektrum, das durch die Molekülstruktur bestimmt wird. Bei der NDIR-Technologie wird dieser Effekt genutzt, um Gase wie Kohlendioxid (CO₂), Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe zuverlässig zu detektieren.
Funktionsweise im Detail:
Infrarotstrahlungsquelle:
Der NDIR-Sensor verfügt über eine Infrarotstrahlungsquelle, die kontinuierlich IR-Licht emittiert. Diese Quelle kann aus einer Glühbirne oder einer LED bestehen, die auf eine bestimmte Bandbreite von Infrarotstrahlen eingestellt ist. Dieses IR-Licht wird durch das Gasprobenvolumen geleitet, das sich innerhalb der Sensorkammer befindet.
Gasprobe und Lichtabsorption:
Wenn das IR-Licht auf die Gasprobe trifft, wird es teilweise durch das Gas hindurchgeleitet und teilweise von den Molekülen des Gases absorbiert. Dabei absorbiert jedes Gas spezifische Wellenlängen des Infrarotlichts, basierend auf seiner molekularen Struktur. Beispielsweise absorbiert Kohlendioxid (CO₂) typischerweise Infrarotlicht bei einer Wellenlänge von etwa 4,26 µm, während Kohlenmonoxid (CO) bei etwa 4,67 µm absorbiert.
Filter und Detektor:
Nach dem Durchgang durch das Gas gelangt das verbleibende IR-Licht auf einen optischen Filter, der nur die für das jeweilige Gas spezifische Wellenlänge des IR-Lichts passieren lässt. Dieser Filter ist darauf abgestimmt, nur die Wellenlängen durchzulassen, die das Gas absorbieren. Der Detektor, der hinter dem Filter sitzt, misst die Intensität des durchgelaufenen IR-Lichts. Die Menge des absorbierten Lichts steht in direkter Beziehung zur Konzentration des Gases in der Probe – je höher die Gasmenge, desto mehr Infrarotstrahlung wird absorbiert und desto geringer ist die Lichtmenge, die den Detektor erreicht.
Konzentrationsberechnung:
Der Detektor registriert die reduzierte Lichtintensität und übermittelt diese Information an die Auswertungselektronik des Sensors. Hier wird die Intensitätsdifferenz zwischen der ursprünglichen Lichtquelle und dem am Detektor ankommenden Licht berechnet. Diese Differenz steht in direktem Zusammenhang mit der Konzentration des spezifischen Gases. Durch Kalibrierung und Verwendung von Referenzwerten kann der Sensor exakt berechnen, wie viel des Gases in der Probe vorhanden ist.
Referenzmessung:
Um genaue Messungen zu gewährleisten, verfügen viele NDIR-Sensoren über eine zweite optische Strecke, die als Referenzkanal dient. In diesem Kanal wird Infrarotlicht bei einer Wellenlänge gemessen, die vom zu detektierenden Gas nicht absorbiert wird. Dieser Referenzkanal hilft dabei, externe Einflüsse wie Schwankungen der Lichtintensität oder Umweltbedingungen (z. B. Temperatur- und Druckveränderungen) auszugleichen. Auf diese Weise können Änderungen in der IR-Quellenintensität oder Verunreinigungen in der Messkammer erkannt und kompensiert werden, was die Präzision der Messung weiter erhöht.
Signalverarbeitung:
Die gesammelten Daten über die Lichtabsorption werden durch elektronische Schaltkreise verarbeitet und in eine Konzentrationsangabe umgewandelt. Dabei wird nicht nur die Stärke der Absorption, sondern auch die Geschwindigkeit, mit der sich die Gaskonzentration ändert, berücksichtigt. Dies ermöglicht eine schnelle Reaktionszeit des Sensors, was besonders in sicherheitskritischen Anwendungen wie der Materialprüfung wichtig ist, wo schnelle und präzise Informationen entscheidend sind.
Die NDIR-Technologie bietet zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Messmethoden. Sie ist kontaktlos, was bedeutet, dass der Sensor durch den Gasstrom nicht direkt beeinflusst wird, und daher eine längere Lebensdauer und geringe Wartungsanforderungen hat. Da die NDIR-Technologie auf der Infrarotabsorption beruht, ist sie auch sehr selektiv – sie kann bestimmte Gase genau erfassen, ohne von anderen Gasen gestört zu werden, die das gleiche IR-Spektrum nicht absorbieren.
Vorteile der smartGAS Analysatoren für die Materialprüfung
Der Burning Material Test ist eine der wichtigsten Methoden in der Materialprüfung, um die Entflammbarkeit und Sicherheit von Werkstoffen zu bewerten. Dabei spielen die NDIR-Sensoren (Nichtdispersive Infrarot-Sensoren) eine zentrale Rolle, indem sie die bei Verbrennungsprozessen entstehenden Gase präzise messen. Diese Gase, darunter CO₂, CO und Kohlenwasserstoffe, liefern wesentliche Informationen darüber, wie ein Material auf Hitze und Feuer reagiert. Eine der herausragenden Eigenschaften der NDIR-Sensoren ist ihre Fähigkeit, diese Gase schnell und zuverlässig zu erkennen. Doch nicht nur die Sensoren selbst, sondern auch die smartGAS Analysatoren bieten entscheidende Vorteile, um die Materialprüfung noch effizienter und präziser zu gestalten.
Die smartGAS Analysatoren zeichnen sich durch ihre Vielseitigkeit aus. Dank ihrer anpassbaren Messbereiche können sie für unterschiedliche spezifische Anwendungen in der Materialprüfung eingesetzt werden. Das bedeutet, dass je nach Art des zu testenden Materials oder der zu messenden Gase die Analysatoren individuell konfiguriert werden können, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Das macht sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug für Unternehmen, die solche flexiblen und genauen Lösungen für ihre Materialtests benötigen.
Neben ihrer Vielseitigkeit bieten die smartGAS Analysatoren auch eine unvergleichliche Exaktheit. Besonders wichtig ist dies, wenn es darum geht, die Sicherheit von Materialien zu bewerten und festzustellen, ob sie den strengen Anforderungen und Normen entsprechen. Dank dieser Prägnanz können Unternehmen sicher sein, dass ihre Materialien zuverlässig geprüft und potenzielle Risiken frühzeitig erkannt werden.
smartGAS Analysatoren führen ihre kontinuierliche Datenübertragung mit einer Frequenz von 10 Hz durch. Das sorgt dafür, dass die Gaskonzentrationen während des gesamten Verbrennungsprozesses in Echtzeit überwacht werden können. Die lückenlose Erfassung der Daten ermöglicht es, den gesamten Testprozess genau nachzuvollziehen und aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten. Kritische Veränderungen im Gasverhalten können durch die ständige Überwachung also nicht mehr unbemerkt bleiben.
Die Kombination aus den präzisen NDIR-Sensoren und den vielseitigen smartGAS Analysatoren schafft ein leistungsstarkes System zur Materialprüfung. Diese Technologien arbeiten Hand in Hand, um genaue, zuverlässige und schnelle Ergebnisse zu liefern, die in sicherheitskritischen Testsituationen unerlässlich sind. Unternehmen profitieren von diesen Lösungen durch verbesserte Prüfprozesse, die nicht nur die Sicherheit erhöhen, sondern auch die Effizienz steigern.
Anwendungsspektren von NDIR-Sensoren und Analysatoren
NDIR-Sensoren werden in der Umweltüberwachung eingesetzt, um die Konzentrationen von Treibhausgasen wie CO₂ in der Atmosphäre zu messen. Sie tragen zur Kontrolle der Luftqualität und zur Einhaltung von Emissionsgrenzen bei. Auch in der industriellen Prozesskontrolle spielen sie eine wichtige Rolle, indem sie die Zusammensetzung von Prozessgasen überwachen, dadurch gelingt die Reduzierung unerwünschter Emissionen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist ihr Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung. Durch die Überwachung von Emissionen in Echtzeit helfen NDIR-Sensoren, den CO₂-Ausstoß in industriellen Prozessen zu reduzieren und damit internationale Klimaziele zu unterstützen. In der Energieerzeugung, sowohl bei fossilen als auch erneuerbaren Quellen, tragen sie zur Optimierung der Prozesse und zur Minimierung des ökologischen Fußabdrucks bei.
Technologische Innovationen in NDIR-Sensoren
Eine der wichtigsten Innovationen in der Materialprüfung ist die Weiterentwicklung der NDIR-Sensortechnologie. Durch den Einsatz von MEMS-basierten IR-Quellen (Micro-Electro-Mechanical Systems) wird eine noch präzisere und effizientere Gasmessung ermöglicht. Diese fortschrittlichen IR-Quellen verbessern die Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit der Messungen erheblich.
Die smartGAS Analysatoren ergänzen diese Technologie, indem sie nicht nur die erfassten Daten präzise verarbeiten, sondern auch die Flexibilität bieten, die moderne Prüfprozesse erfordern. Dank ihrer anpassbaren Messbereiche können die smartGAS Analysatoren für verschiedene Anwendungen in der Materialprüfung eingesetzt werden. Ob es sich um Prüfungen in der Automobilindustrie, im Bauwesen oder in der Luftfahrt handelt – die Analysatoren lassen sich spezifisch auf die jeweilige Aufgabe abstimmen, was die Effizienz der Tests deutlich erhöht. 
In der Zukunft der Materialprüfung wird es immer wichtiger, Technologien zu nutzen, die sowohl die Präzision als auch die Effizienz maximieren. Die NDIR-Sensoren und smartGAS Analysatoren sind Vorreiter in diesem Bereich und bieten Unternehmen die Möglichkeit, ihre Prüfprozesse auf ein neues Niveau zu heben. Mit fortschrittlichen Innovationen wie den MEMS-basierten IR-Quellen und einer hochpräzisen Datenübertragung bieten diese Systeme alles, was notwendig ist, um auch zukünftige Anforderungen an die Materialprüfung zu erfüllen.
Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit
In der Materialprüfung ist eine schnelle und zuverlässige Erfassung von Messdaten entscheidend, insbesondere wenn es um sicherheitskritische Anwendungen wie den Burning Material Test geht. Hier kommen NDIR-Sensoren (Nichtdispersive Infrarot-Sensoren) ins Spiel, die eine schnelle und präzise Gasmessung ermöglichen. Dank ihrer hohen Empfindlichkeit und kurzen Reaktionszeit sind diese Sensoren in der Lage, Gase wie CO₂, CO und Kohlenwasserstoffe, die während des Verbrennungsprozesses freigesetzt werden, in Echtzeit zu detektieren. Daher sind sie zu einer unverzichtbaren Technologie geworden, wenn es darum geht, schnelle Entscheidungen auf Basis der erfassten Daten zu treffen.
Die NDIR-Sensoren bieten eine extrem schnelle Reaktionszeit, diese liegt mit einer T90-Zeit unter 4 Sekunden. Das bedeutet, dass die Sensoren innerhalb kürzester Zeit 90 % der endgültigen Gaskonzentration erfassen können, was in Testsituationen von enormem Vorteil ist. Diese Schnelligkeit erlaubt es den Anwendern auch, unverzüglich auf die Messergebnisse zu reagieren. Vor allem bei der Überwachung der Entflammbarkeit von Materialien ist das unerlässlich, um potenzielle Risiken zu minimieren.
Neben ihrer Schnelligkeit sind NDIR-Sensoren auch für ihre hohe Empfindlichkeit bekannt. Selbst geringste Gaskonzentrationen können präzise erfasst werden, was eine äußerst detaillierte und genaue Analyse ermöglicht. Dadurch wird es ermöglicht, bereits die kleinsten Abweichungen in der Gaszusammensetzung zu erkennen und Rückschlüsse auf die Sicherheit und Qualität eines Materials zu ziehen.
NDIR-Sensoren gelten als äußerst robust und langlebig. In Testumgebungen, in denen hohe Temperaturen, aggressive chemische Bedingungen oder starke physikalische Belastungen vorherrschen, behalten die Sensoren ihre hohe Leistung und liefern weiterhin schnelle und präzise Messergebnisse. Daher sind sie ideal für den Einsatz in der Industrie, wo hohe Anforderungen an die Belastbarkeit der Prüfgeräte gestellt werden.
Fazit
Der Burning Material Test ist ein Bestandteil der Materialprüfung, um die Entflammbarkeit und das Brandverhalten von Materialien zu bewerten. In diesem Zusammenhang bieten smartGAS Analysatoren Lösungen, die den Testprozess erheblich verbessern und präzisere Ergebnisse liefern. Die genaue Analyse der Gaskonzentrationen ermöglicht es, die Brandgefahr eines Materials besser zu verstehen und fundierte Entscheidungen über seine Sicherheit zu treffen.