2.2 - Mit UWB-Lokalisierung gekoppelte inertiale Lage- und Bewegungsverfolgung für instrumentierte Strömungsfolger

Zur räumlichen Vermessung von Prozessparametern und zur Strömungscharakterisierung in großen Behältern, wie z. B. Biogasfermentern und Belebtschlammbecken wurde am HZDR das Konzept strömungsfolgender Sensoren entwickelt. Alle derzeit verfügbaren oder in Entwicklung befindlichen instrumentierten Strömungsfolger nutzen zur Strömungsanalyse lediglich vertikale Positionsprofile, gemessen über den hydrostatischen Druck. Für eine weitere Analyse und Optimierung von Prozessen in großen Behältern soll deshalb der sog. Sensorpartikel aus derart weiterentwickelt werden, dass eine dreidimensionale Rekonstruktion der Trajektorie des Sensorpartikels im Behälter durchgeführt werden kann. Dazu wurde das System um eine inertiale Messeinheit und ein auf Ultrabreitbandfunktechnologie (Ultra-Wide-Band, UWB) basierendes Lokalisierungssystem erweitert. Im Beitrag wird das Sensorsystem vorgestellt und daran anschließend die Problematik der Bewegungsverfolgung mit limitierter Sensorik eingeführt, sowie die Bewegungsverfolgung basierend auf inertialer Sensorik und UWB-Lokalisierung präsentiert. Abschließend wird der gesamte Ablauf beispielhaft für ausgewählte Szenarien gezeigt.