Samenvatting

Op de Faculteit natuurkunde binnen de Universiteit Leiden worden veel onderzoeken uitgevoerd met Helium. Het Helium wordt onder andere gebruikt voor onderzoeken bij Cryogene temperaturen. Wanneer het Helium vervuild raakt met zuurstof en stikstof, zorgt dit voor ijsvorming in de opslagtanks. De oplossing is om een meter te plaatsen in de retourleiding van de opstelling en zo de zuiverheid van het Helium te meten. Wanneer het Helium te veel vervuild is, wordt een alarm ingeschakeld.

De Heliumzuiverheidsmeter is een meter die aan de hand van de geluidssnelheid de zuiverheid van het Helium kan meten. Dit kan omdat de geluidssnelheid in Helium ongeveer 3 keer zo hoog is als in lucht.

Het meten van de geluidssnelheid wordt gedaan door gebruik te maken van een luidspreker en microfoon. Op het moment dat de luidspreker een puls (geluidsgolf) uitstuurt, wordt een timer gestart. Wanneer de microfoon de geluidsgolf ontvangt, wordt de timer gestopt en wordt de geluidssnelheid berekend. Het meten van de tijd wordt gedaan met een microcontroller.
Iedere minuut wordt de zuiverheid van het Helium gemeten. Om de kans op statistische uitschieters van een meting te verkleinen, worden er 100 metingen gedaan waarvan het gemiddelde wordt genomen. De zuiverheid wordt naar een server gestuurd samen met de temperatuur van het Helium. De server bepaalt welk type alarm er gegeven moet worden.

Met een drukknop aan de voorkant van de behuizing kan het alarm uitgeschakeld worden. Met een 7-segments display wordt voor de gebruiker de zuiverheid (0 ... 100 %) van het Helium weergegeven. Verder wordt op het 7-segmentsdisplay een melding gegeven wanneer er geen verbinding met de server gemaakt kan worden en wanneer de zuiverheid van het Helium minder is dan 95 %.