EO

Sensor spoort ijs in vliegtuigtank op

24 juni 2019 om 14:55 uur

1968: op Schiphol wordt een vliegtuig behandeld tegen sneeuw en ijsafzetting. Foto: Nationaal Archief | Eric Koch, Anefo

Michael Stamm staat met één been in de universiteit en met het andere in de industrie. Voor zijn doctoraat in materiaalkunde aan de KU Leuven ontwerpt hij een systeem dat ijs kan opsporen in de brandstoftanks van vliegtuigen. Tegelijk is hij aan de slag bij luchtvaartmaatschappij Brussels Airlines, waar hij helpt om het vliegtuigonderhoud efficiënter te maken. “Ik denk graag outside the box.”


Stamm (28): "Eens om de twee jaar blijven vliegtuigen langer dan gewoonlijk aan de grond voor een ‘groot onderhoud'. Werkelijk alles wordt hier dan gecheckt. Dat moet ook, want veiligheid primeert en de voorschriften zijn enorm strikt. Brussels Airlines bouwt zelf geen vliegtuigen, maar koopt ze aan en probeert ze zo lang mogelijk in topvorm te houden. Met succes: sommige vliegtuigen zijn meer dan twintig jaar oud en vliegen nog perfect. Zo'n toestel kan normaal gezien zelfs dertig jaar worden. Maar die gevorderde leeftijd brengt natuurlijk slijtage en probleempjes met zich mee die zelfs de architecten van deze toestellen nooit konden voorzien."


Om die op te vangen en te verhelpen, klopte Brussels Airlines zo'n tien jaar geleden aan bij het Departement Materiaalkunde van de KU Leuven. Of ze vanuit de universiteit oplossingen konden bieden voor veelvoorkomende problemen? "Inmiddels hebben we verschillende nieuwe technieken geïntroduceerd die tegelijk hun weg vonden naar onderzoekartikels en doctoraten", zegt Stamm. "Denk bijvoorbeeld aan een sensor die door vochtdetectie veelvoorkomende corrosie in de draagstructuur van een vliegtuig kan voorkomen, of een ultrasoon monitoringsysteem dat schade aan onderdelen in een vroeg stadium kan detecteren."

 

Het smelt dat het kraakt

Stamms eigen doctoraat focust op het opsporen van ijs in de brandstoftank van een vliegtuig. "Tijdens een vlucht komt er op verschillende manieren water in de tank terecht", legt hij uit. "Bijvoorbeeld via het ontluchtingssysteem, waarlangs omgevingslucht binnen­stroomt. Vochtige lucht condenseert tot water en dat bevriest omdat de buitentemperatuur op grote hoogte daalt tot -50 graden celsius."


"Echt gevaarlijk zijn kleine hoeveelheden ijs of water in zo'n tank niet. Maar een teveel kan leiden tot corrosie van onderdelen of schimmelvorming. En wanneer het op verkeerde plekken vriest, kunnen pijpen barsten of pompen beschadigd raken. Dat alles brengt stevige onderhoudswerken met zich mee, die vliegtuigen voor lange tijd aan de grond houden. Tijdens de check-ups wordt het water afgevoerd uit de tank, maar voor ijs ligt het moeilijker."


Stamm bouwde een toestel dat ijs gericht kan opsporen en het verloop van het smeltproces monitoren. "Het principe is simpel", zegt hij. "Ik heb een sensor ontworpen die ultrasoon geluid detecteert, geluidsfrequenties hoger dan 20 kHz. Wanneer je een ijsblokje in een glas cola doet, hoor je het weleens kraken. Iets soortgelijks hoor je voortdurend bij ultrasoon geluid. Het komt van de microkristallen in ijs, die tijdens het smeltproces imploderen. Zolang er geluidssignalen uitgezonden worden, is er nog smeltend ijs in de tank aanwezig."


Echt gevaarlijk zijn kleine hoeveelheden ijs of water in zo'n tank niet. Maar een teveel kan leiden tot corrosie van onderdelen of schimmelvorming. En wanneer het op verkeerde plekken vriest, kunnen pijpen barsten of pompen beschadigd raken.


"Met het apparaatje kan je het ijs niet verwijderen, maar we zijn al een stap verder als we weten in welke vliegtuigen ijs zit en waar zich dat precies bevindt. Je bespaart bijvoorbeeld tijd bij de check-ups, omdat je bij vliegtuigen zonder ijs in de tank niet hoeft te raden naar de smelttijd en niet hoeft te wachten om te starten met de waterafvoer. Andere vliegtuigen krijgen op die manier dan weer meer tijd voor het smeltproces. Daarnaast krijgen technici gerichter informatie over de hoeveelheid ijs voor en na de waterafvoerprocedure. Op die manier kunnen ze het proces optimaliseren en de check-ups efficiënter maken."

 

Voeding en kernafval

Het systeem is niet uitsluitend geschikt voor de luchtvaartsector, zegt Stamm. Ook andere industriële sectoren tonen interesse. "De voedingsindustrie, bijvoorbeeld, waar men ook te maken krijgt met ijsvorming. En onlangs sprak ik zelfs met een bedrijf dat kernafval verwerkt. Eén van de sterktes van het systeem is dat het aan de buitenkant kan aangebracht worden, omdat geluid zich door wanden heen verplaatst."

 

Bron: KULeuven.be

 

Gerelateerd nieuws

Interacties waargenomen tussen Rydbergatomen en gevangen ionen

Interacties waargenomen tussen Rydbergatomen en gevangen ionen

Twee bouwstenen voor kwantumcomputers zijn zogeheten Rydbergatomen en gevangen ionen. Tot nu toe zijn deze systemen, die elk hun eigen voordelen hebben, onafhankelijk bestudeerd, maar natuurkundigen van het UvA-Institute…

Humanoïde robot leert gebarentaal

Humanoïde robot leert gebarentaal

Onderzoekers van het Robotica Lab van de afdeling Systems Engineering and Automation van de UC3M hebben een humanoïde robot geprogrammeerd om in gebarentaal te communiceren.

Nieuwe aerogel schroeft prestaties zonnecollectoren op

Nieuwe aerogel schroeft prestaties zonnecollectoren op

Aan het MIT is een materiaal ontwikkeld dat zo perfect transparant is dat zonnecollectoren ineens meer dan 200 graden celsius kunnen opwekken. Dat maakt de collectoren geschikt voor de verwarming van woningen en voor…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
MVK Fusion veldbusmodule

... is de uitnodiging tot het standaardiseren van modulaire eenheden en opent de deur naar een één-module-strategie

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tosec
Tosec

Specialist in plaatbewerking

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

30 juli 2019, Vianen

Praktijkdag Performance Level (PL) ISO 13849-1

Na de theoriedag PL/SIL of module 4: Ontwerpen besturingstechnische veiligheidsmaatregelen van de...

Meer agendapunten »