Title: Micromachined viscosity sensors
Language: English
Authors: Riesch, Christian
Qualification level: Doctoral
Keywords: Viskosität; Mikromechanik; MEMS; Sensor; Rheologie
viscosity; micromachining; MEMS; sensor; rheology
Advisor: Keplinger, Franz
Assisting Advisor: Jakoby, Bernhard
Issue Date: 2009
Number of Pages: 143
Qualification level: Doctoral
Abstract: 
Das Messen der Viskosität einer Flüssigkeit ermöglicht eine Vielzahl von Anwendungen wie die Überwachung von Prozessen und von Flüssigkeitszuständen. Miniaturisierte Sensoren wie Dickenscherschwinger und Oberflächenwellenbauteile sind durch hohe Betriebsfrequenzen und kleine Schwingungsamplituden gekennzeichnet. Der Viskositätsparameter, der von solchen Sensoren ermittelt wird, ist daher nicht immer mit den Messergebnissen konventioneller Labormessgeräte vergleichbar. In dieser Dissertation werden neue Viskositätssensoren mit Schwingungsfrequenzen im kHz-Bereich und deutlich größeren mechanischen Amplituden präsentiert. Die Sensoren basieren auf der Anregung durch Lorentzkräfte und optischen sowie piezoresistiven Auslesemechanismen und wurden durch Bearbeitungsmethoden hergestellt, die aus der Halbleitertechnologie bekannt sind.

The ability to measure the viscosity of liquids in situ enables a multitude of possibilities like the monitoring of processes and fluid conditions. Miniaturized viscosity sensors like thickness shear-mode resonators and surface acoustic wave devices are often characterised by high resonance frequencies and low vibration amplitudes. The viscosity parameters obtained by such devices is therefore not always comparable to those probed by conventional laboratory equipment. In this thesis, novel viscosity sensors with relatively low operating frequencies in the kHz range are presented. The sensors utilize Lorentz force excitation, and optical or piezoresistive readout. The device are fabricated from silicon and silicon nitride by micromachining, and their feasibility for the measurement of viscosity is demonstrated by experiments.
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-32015
http://hdl.handle.net/20.500.12708/12993
Library ID: AC07452326
Organisation: E366 - Institut für Sensor- und Aktuatorsysteme 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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