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Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften

Juniorprofessur Atmosphärische Chemie - Prof. Dr. Anke Nölscher

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Bachelorarbeit

Charakterisierung und Kalibrierung von Blattfeuchtesensoren in einer Taukammer

Lisa von der Heyden (08/2013-10/2013)

Betreuer: Andreas Held

BSc-Arbeit, Universität Bayreuth, 66 S.

In dieser Arbeit wird das Messverhalten von Blattfeuchtesensoren charakterisiert und eine Kalibrierung durchgeführt. Zusätzlich wird überprüft, ob die Sensoren Deliqueszenzeffekte eines Salzes messen können. Die Sensoren dienen der Detektion von Feuchtefilmen auf Blattoberflächen und messen den Widerstand zwischen zwei Klemmkontakten. In einer Taukammer werden unter kontrollierten Feuchteschwankungen zwischen ca. 50 % und 90 % Messungen mit leeren Sensoren und mit definierten Widerständen, die zwischen den Kontakten befestigt sind, durchgeführt. Außerdem werden Quarzfilter, die mit verschiedenen Verdünnungen einer wässrigen Kaliumchlorid-Lösung getränkt wurden, in die Sensoren geklemmt. Die Sensoren zeigen kaum Abweichungen in ihrem Messverhalten untereinander und sind in der Lage, auch über einen längeren Zeitraum stabile Messwerte zu liefern. Hohe relative Feuchte der Umgebungsluft beeinflusst geringfügig die ausgegebenen Spannungswerte. Mit Hilfe der Widerstände werden die Sensoren kalibriert, so dass Messergebnisse in Leitfähigkeiten anstatt als Spannungswerte angegeben werden können. Eine Kalibrierformel für den elektrischen Leitwert G [S] wird angepasst. In Abhängigkeit von den Abmessungen des leitenden Mediums, in diesem Fall der Filter, kann die Kalibrierkurve für die elektrische Leitfähigkeit [S cm-1] berechnet werden. Die elektrische Leitfähigkeit der mit KCl behandelten Filter hängt von der relativen Feuchte und von der Konzentration der Lösung ab. Bei hohen Konzentrationen tritt Hysterese zwischen den Leitfähigkeiten bei steigender und bei sinkender relativer Feuchte auf. Dies wird auf Deliqueszenz- und Rekristallisationsvorgänge der auf den Filtern vorhandenen KCl-Partikel zurückgeführt. Es bleiben einige Unsicherheiten bezüglich der gemessenen Lage des Deliqueszenz- und Rekristallisationspunktes und der Höhe der Leitfähigkeiten, die zum Teil auf die Quarzfilter als ungeeignetes Trägermedium zurückgeführt werden.

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