Workshop "Meßtechnik für stationäre und transiente ...

Ebenfalls erprobt wurde die Methode des unüberwachten Lernens (Clustering) von
Durchschallungssignalen. In einem Koordinatensystem, gebildet aus den beiden
Volumenstromdichten der strömenden Phasen, werden Gruppen ähnlicher Signal-
verläufe gebildet. Das führt zu einer Objektivierung der Unterscheidungskriterien
zwischen verschiedenen Strömungsformen. Die methode kann die Aufstellung von
Strömungskarten unterstützen [2]. Neben den genannten Untersuchungen zur Mu-
stererkennung werden in einem gerade begonnenen Projekt in Zusammenarbeit mit
der TU Nishny Novgorod in Rußland verschiedene lokale Dichte- und Gasblasen-
Sensoren entwickelt und untersucht, die auf Ultraschall-Wellenleitern beruhen [3].
Nutzung von Positronenemittern
Die Anwendung von Positronenemittern bzw. Methoden der Positronen-Annihila-
tions-Tomographie (PET) auf Strömungsprobleme bietet sich an, da das FZR ein
medizinisches PET-Zentrum betreibt und daher die extrem teuere Grundaustattung
(Zyklotron, heiße Zellen, PET-Detektorsysteme) sehr kostengünstig mitgenutzt wer-
den kann. Da die technischen Anwendungen von PET bisher recht begrenzt waren,
wurde zunächst eine experimentelle Machbarkeitsstudie durchgeführt. Mittleweile
liegen zwei Anwendungen vor: (1) die Nutzung von festen Positronenquellen für die
Dichtemessung in Medien kleiner Dichte (10 - 100 kg/m3) und (2) die Untersuchung
der turbulenten Vermischung eines gelösten Spurstoffes in einer Blasenströmung.
Bei der Dichtemessung haben Positronen den Vorteil, daß sie wie Beta-Strahlung
auch bei kleinen Dichten ausreichend stark geschwächt wird, dabei aber durch die
Annihilation und die dabei stattfindende Bildung von harter Gamma-Strahlung auch
außerhalb von Rohrleitungen oder Reaktoren effektiv nachgewiesen werden können
[4]. Bei der Untersuchung der turbulenten Vermischung ermöglichen die PET-
spezifischen Techniken der Kollimation mit Hilfe von Koinzidenzschaltungen eine
hohe räumlich-zeitliche Auflösung der Transportvorgänge auch beim Einsatz gerin-
ger Aktivitäten im Bereich der Freigrenze [5].
Video-Bildverarbeitung
Hier geht es um die Blasengrößenverteilung in Elektrolysezellen und entsprechen-
den Modellanlagen. Auf kommerzieller Software (HEURISKO von AEON Verlag &
Studio) aufbauend, wurde ein Verfahren entwickelt, das Blasen im um-Bereich er-
kennen und auswerten kann. Es wurde zur Charakterisierung der Primärblasengrö-
ße in Chlor-Alkali-Elektrolysezellen und bei der als Modellreaktion dienenden kata-
lytischen Zersetzung von Wasserstoffperoxid an Platin eingesetzt. Mit der Entwick-
lung einer zugeschnittenen Beleuchtungseinheit in Zusammenarbeit mit der Fa.
Thalheim Spezial-Optik, Pulsnitz, wurde ein Beitrag zur Meßhardware geleistet.
2. Nadelfömige Leiffähigkeitssonden
Der Schwerpunkt der Arbeiten im FZR lag in der Entwicklung von Sonden für reak-
tortypische Bedingungen, d.h. für die hohen mechanischen und korrisiven Belastun-
gen in Wasser bei Drücken bis zu 16 MPa und Temperaturen bis 350 "C
(Kühlmittetparameter von Druckwasserreaktoren). Die meisten isolationswerkstoffe
(auch z.B. Quarzglas) sind hier nicht beständig, Die Sonden des FZR sind deshalb
mit einer Aluminiumoxid-Sinterkeramik ausgestattet und erreichen derzeit Strandzei-
ten von ca. 1000 Stunden.