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[代理] 氦质谱检漏仪燃料电池领域检漏应用(Pfeiffer HLT 560)

氦质谱检漏仪燃料电池领域检漏应用
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应用十三、氦质谱检漏仪燃料电池领域检漏应用(天津某科研院所)

一、燃料电池检漏原因

燃料电池(Fuel cell)是将所供燃料的化学能直接变换为电能的一种能量转换装置,是通过连续供给燃料从而能连续获得电力的发电装置。由于其具有发电效率高,适应多种燃料和环境特性好等优点,是继火电、水电、核电之后的第四代发电方式,被誉为 21 世纪清洁、高效的动力源,近年来获得了飞速发展。质子交换膜燃料电池就是其中的一种,其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成,多个单体电池以串联方式层叠组合而成电堆,即构成质子交换膜燃料电池电堆,电堆的核心是膜电极组件和双极板。为确保膜电极的生产品质和生产效率,必须建立燃料电池膜电极的真空检漏装置,能快速、准确地对膜电极进行真空检漏。

二、燃料电池检漏方法
Pfeiffer HLT 560 氦质谱检漏仪提供两种检漏模式,负压模式 (vacuum mode) 及正压模式 (sniffer mode) ,燃料电池膜电极的真空检漏装置采用的是负压模式检漏,其检漏步骤如下:
保压:将燃料电池放入保压罐中,充入四个大气压的氦气,保压两小时;
卸压:将氦气从排气口回收,以便重复利用,将燃料电池取出;



将燃料电池放入充有 4 个大气压氦气的保压罐中,保压 2 个小时
1) 冲洗:将保过压的燃料电池用氮气冲洗表面,以便残余在表面的氦气冲走;
2) 密封:将燃料电池放入检测盒中,注意密封,将盖子盖好;
3) 测试:启动氦质谱检漏仪,使用氦质谱检漏仪真空模式,首先氦质谱检漏仪内部前级泵对检测盒抽真空,测试口到达一定真空度(25 mbar 业界最高)时开始测试,如果有燃料电池有泄露的话,氦质谱检漏仪漏率值会跳动,并且数值上升,产生漏电报警。

氦质谱检漏仪操作简图如图:



氦质谱检漏仪实体图如图:


 

 

三、燃料电池检漏形式说明
燃料电池膜电极的真空检漏装置主要包括检测盒,连接管路,压力阀,保压灌,压力表,角阀,支架和氦质谱检漏仪等。压力表安装在保压灌顶部,为便于操作,可将汽缸,小车,支架和氦质谱检漏仪集成在一起。另外对于汽缸的密封最好经常更换 O 型圈,因为重复使用会影响到密封的可靠性,进而影响测漏的效果。
检测过程中可以通过手动角阀的控制,对两个检测盒分别进行检测。

四、氦质谱检漏仪其它应用
一般真空相关设备应用如溅镀 (suppering system) 机台,蒸镀机台 (evaporator) 检漏,低温容器,高压真空开关,高压容器,电子零件如震荡器 (oscillator) 等等均可应用普发氦质谱检漏仪来进行检漏。

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