سلام! من به عنوان تأمین کننده آزمایش کنندگان سلول سوخت ، اغلب در مورد چگونگی اندازه گیری تجهیزات ما رطوبت یک محیط سلول سوختی سؤال می کنم. این یک جنبه مهم در آزمایش سلول های سوخت است زیرا رطوبت می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد و ماندگاری سلولهای سوختی تأثیر بگذارد. بنابراین ، بیایید درست به داخل آن شیرجه بزنیم و در آزمایش سلول های سوخت و اندازه گیری رطوبت و اندازه گیری رطوبت را کشف کنیم.
چرا رطوبت در سلول های سوختی اهمیت دارد
قبل از اینکه به تکنیک های اندازه گیری بپردازیم ، بیایید به سرعت درک کنیم که چرا رطوبت در سلولهای سوخت چنین بزرگی است. سلولهای سوختی برای تولید برق به یک واکنش شیمیایی بین هیدروژن و اکسیژن متکی هستند. این واکنش در الکترودها صورت می گیرد و آب یکی از محصولات توسط آن است. سطح مناسب رطوبت به دلایل مختلف ضروری است.
در مرحله اول ، این به حفظ هدایت پروتون غشای الکترولیت کمک می کند. اگر محیط بیش از حد خشک باشد ، غشای می تواند شکننده شود و توانایی خود را در انجام کارآمد پروتون ها از دست بدهد. از طرف دیگر ، اگر بیش از حد مرطوب باشد ، آب می تواند الکترودها را جاری کند ، گازهای واکنش دهنده را از رسیدن به سایت های کاتالیزور مسدود کرده و عملکرد سلول را کاهش می دهد.
چگونه آزمایش کنندگان سلول سوخت ما رطوبت را اندازه گیری می کنند
1 سنسورهای رطوبت خازنی
یکی از متداول ترین روش هایی که در آزمایش کنندگان سلول سوخت ما استفاده می کنیم ، سنسورهای رطوبت خازنی است. این سنسورها بر اساس این اصل کار می کنند که ثابت دی الکتریک یک ماده هیگروسکوپی با میزان بخار آب که جذب می کند تغییر می کند.
در یک سنسور رطوبت خازنی ، یک فیلم نازک از پلیمری هیگراسکوپی که بین دو الکترود ساندویچ شده است وجود دارد. هنگامی که بخار آب در محیط سلول سوخت توسط پلیمر جذب می شود ، ثابت دی الکتریک آن تغییر می کند ، که به نوبه خود ظرفیت سنسور را تغییر می دهد. آزمایش کنندگان سلول سوخت ما مجهز به سنسورهای رطوبت بسیار حساس هستند که می توانند سطح رطوبت را به طور دقیق در محدوده مربوط به عملکرد سلول سوخت اندازه گیری کنند.
مزیت سنسورهای خازنی زمان پاسخ سریع آنها است. آنها می توانند به سرعت تغییرات رطوبت را تشخیص دهند ، که برای نظارت واقعی از عملکرد سلول سوخت بسیار مهم است. همچنین ، آنها نسبتاً پایدار هستند و طول عمر طولانی دارند و آنها را به یک انتخاب قابل اعتماد برای آزمایش مداوم تبدیل می کند.
2. سنسورهای رطوبت مقاومت
گزینه دیگری که ما در برخی از آزمایش کنندگان سلولهای سوخت پیشرفته ما ارائه می دهیم سنسورهای رطوبت مقاومت است. این سنسورها بر اساس این اصل عمل می کنند که مقاومت الکتریکی یک ماده رطوبت با رطوبت متفاوت است.
یک سنسور رطوبت مقاوم به طور معمول از یک نمک یا پلیمر Hygroscopic با الکترودهای رسانا تشکیل شده است. با تغییر رطوبت در محیط سلول سوخت ، میزان آب موجود در ماده هیگراسکوپی تغییر می کند و مقاومت الکتریکی آن را تغییر می دهد. آزمایش کنندگان ما این تغییر مقاومت را اندازه گیری می کنند و آن را به رطوبت تبدیل می کنند.
سنسورهای مقاومت به دلیل سادگی و هزینه کم شناخته شده اند. آنها همچنین در مقایسه با برخی دیگر از سنسورها تحت تأثیر تغییرات دما قرار دارند ، که این یک مزیت اضافی در محیط پیچیده یک تست سلول سوخت است.
3 سنسورهای نقطه شبنم
سنسورهای نقطه شبنم در تست های سلول سوخت بالا و بالا نیز استفاده می شود. نقطه شبنم دما است که در آن بخار آب در هوا شروع به چگال می کند. با اندازه گیری نقطه شبنم ، می توانیم به طور غیرمستقیم رطوبت محیط سلول سوخت را تعیین کنیم.
سنسورهای نقطه شبنم ما با خنک کردن یک آینه کار می کنند تا شبنم روی سطح آن شکل بگیرد. دمایی که در آن اتفاق می افتد نقطه شبنم است. پس از مشخص شدن نقطه شبنم ، رطوبت نسبی را می توان با استفاده از دما و فشار محیط محاسبه کرد.
سنسورهای نقطه شبنم دقت بالایی دارند ، به خصوص در شرایط رطوبت کم. آنها همچنین با گذشت زمان بسیار پایدار هستند و باعث می شوند آنها برای برنامه های آزمایش سلولهای سوخت طولانی مدت مناسب باشند.
ادغام با سایر پارامترهای آزمایش
آزمایش کنندگان سلول سوخت ما فقط رطوبت در انزوا را اندازه گیری نمی کنند. آنها برای ادغام اندازه گیری رطوبت با سایر پارامترهای مهم آزمایش مانند ولتاژ سلولی ، جریان و دما طراحی شده اند.
به عنوان مثال ، مامانیتور ولتاژ سلولی سری N1200می تواند در رابطه با سنسورهای رطوبت در آزمایش کنندگان ما کار کند. با تجزیه و تحلیل رابطه بین ولتاژ سلول و رطوبت ، می توانیم بینش ارزشمندی در مورد عملکرد سلول سوخت کسب کنیم. اگر رطوبت خیلی زیاد یا خیلی کم باشد ، می تواند باعث نوسانات ولتاژ سلول شود و سیستم یکپارچه ما می تواند به سرعت این تغییرات را تشخیص دهد.
به همین ترتیب ، ماآزمایش سلولهای سوخت N62400 بار الکترونیکی قابل برنامه ریزی DCمی توان در ترکیب با اندازه گیری رطوبت استفاده کرد. بار الکترونیکی می تواند شرایط عملیاتی مختلفی را برای سلول سوخت شبیه سازی کند و سنسور رطوبت می تواند نحوه پاسخ سلول به این شرایط را از نظر سطح رطوبت کنترل کند.
کالیبراسیون و دقت
برای اطمینان از صحت اندازه گیری رطوبت ، آزمایش کنندگان سلول سوخت ما تحت کالیبراسیون منظم قرار می گیرند. کالیبراسیون فرآیند مقایسه خوانش سنسور در تستر ما با یک استاندارد شناخته شده است.
ما از ژنراتورهای رطوبت دقیق برای ایجاد محیط هایی با سطح رطوبت شناخته شده استفاده می کنیم. تکنسین های ما سپس تنظیمات سنسورهای رطوبت را در آزمایش کنندگان تنظیم می کنند تا با این مقادیر شناخته شده مطابقت داشته باشند. این فرایند کالیبراسیون به حفظ دقت اندازه گیری رطوبت در طول زمان کمک می کند.
اهمیت اندازه گیری رطوبت دقیق برای مشتریان
اندازه گیری رطوبت دقیق برای مشتریان ما از اهمیت بالایی برخوردار است. این که آیا آنها در حال تحقیق در مورد فن آوری های جدید سلول سوخت ، تولید سلولهای سوخت برای استفاده تجاری یا آزمایش سلولهای سوخت برای کنترل کیفیت هستند ، داشتن داده های رطوبت دقیق ضروری است.
برای محققان ، اندازه گیری رطوبت دقیق به آنها امکان می دهد تا اثرات رطوبت بر عملکرد سلول سوخت را با جزئیات بررسی کنند. آنها می توانند بر اساس این داده ها ، طراحی و شرایط عملکرد سلول های سوخت را بهینه کنند.
تولید کنندگان برای اطمینان از کیفیت و قوام محصولات سلولی سوخت خود به اندازه گیری رطوبت دقیق متکی هستند. با کنترل رطوبت در طی فرآیند تولید ، آنها می توانند سلولهای سوختی را با عملکرد بهتر و طول عمر طولانی تر تولید کنند.
برای نیازهای آزمایش سلول سوخت خود با ما تماس بگیرید
اگر در بازار یک تستر سلول سوخت قابل اعتماد هستید که می تواند رطوبت و سایر پارامترهای مهم را به طور دقیق اندازه گیری کند ، دیگر به نظر نمی رسد. آزمایش کنندگان سلول سوخت ما با جدیدترین فناوری طراحی شده و تحت کنترل دقیق کیفیت قرار گرفته اند تا از عملکرد دقیق و قابل اطمینان اطمینان حاصل کنند.
ما می دانیم که نیازهای هر مشتری متفاوت است و ما متعهد به ارائه راه حل های سفارشی هستیم. این که آیا شما به یک تستر اساسی برای تحقیقات در مقیاس کوچک یا یک سیستم عالی برای تولید در مقیاس بزرگ نیاز دارید ، ما شما را تحت پوشش قرار داده ایم.
برای کسب اطلاعات بیشتر یا بحث در مورد الزامات خاص خود دریغ نکنید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم آزمایش سلول سوخت خود را به سطح بعدی برسانیم.
منابع
- "سیستم های سلولی سوخت توضیح داده شده" توسط جرمی پی میرز ، جان ن. نیومن و یوگش V. کولکارنی
- "کتابچه راهنمای اندازه گیری رطوبت" توسط Ak Gupta