在燃料電池雙極板領(lǐng)域的復(fù)雜測(cè)試任務(wù)中，為客戶設(shè)計(jì)并制造了一種新系統(tǒng)，能夠連續(xù)測(cè)試雙極板的三條電路。雙極板是氫燃料電池的核心。數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)雙極板堆疊在一起，形成所謂的燃料電池堆，安裝在車輛中。每個(gè)雙極板包含三個(gè)通道：兩個(gè)用于工藝氣體（氫氣和氧氣），一個(gè)用于冷卻液回路。這三個(gè)通道必須在外部以及彼此之間具有可靠的密封。

雙極板模塊化泄漏檢測(cè)器

    采用模塊化方法設(shè)計(jì)了一種新型氦氣泄漏檢測(cè)器，用于雙極板。一個(gè)典型的系統(tǒng)至少包括一個(gè)主模塊，該模塊還包含控制柜和操作組件。然而，該系統(tǒng)可以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展，也可以配備機(jī)器人輔助的全自動(dòng)裝載。在正常情況下，兩個(gè)雙極板被插入實(shí)際的測(cè)試腔室。

    一旦兩個(gè)雙極板進(jìn)入系統(tǒng)，一個(gè)模具就會(huì)圍繞兩個(gè)板閉合。這個(gè)工具本身形成一個(gè)用于外部泄漏測(cè)試的真空腔室。同時(shí)，其密封和閥門允許板上的相關(guān)通道依次成為測(cè)試真空腔室。由于成本考慮和需要保持低氦氣背景水平，這里不使用純氦氣：系統(tǒng)本身產(chǎn)生含有10%氦氣的測(cè)試氣體混合物。然而，為了能夠使用這種稀釋的測(cè)試氣體進(jìn)行測(cè)試，系統(tǒng)的靈敏度必須比使用純氦氣進(jìn)行測(cè)試時(shí)高10倍。目前，在使用I型泄漏檢測(cè)器測(cè)試雙極板的密封性時(shí)，系統(tǒng)可以在10%氦氣濃度下測(cè)量最小極限泄漏率，即1×10^-5mbar·l/s的氦氣泄漏率。

    在開發(fā)新型雙極板測(cè)試系統(tǒng)的過程中，氦氣背景最初被證明是一個(gè)挑戰(zhàn)。在排氣過程中，氦氣背景并沒有持續(xù)下降和穩(wěn)定，而是顯示出令人驚訝的峰值。工廠工程師發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室和模具中的死空間是氦氣的來源。為了消除這些氦氣來源，采取了結(jié)構(gòu)性措施，包括設(shè)計(jì)新的導(dǎo)向裝置、改進(jìn)閥門技術(shù)和安裝更大的渦輪分子泵。這也是能夠控制氦氣背景并顯著縮短排氣時(shí)間的原因之一。

    得益于新技術(shù)，循環(huán)時(shí)間已縮短至12秒，整個(gè)測(cè)試周期，包括系統(tǒng)進(jìn)料、三次排氣和三測(cè)試程序，現(xiàn)在只需48秒。這意味著系統(tǒng)可以在每個(gè)工作站每24秒測(cè)試一個(gè)雙極板。由于每個(gè)主模塊都可以通過輔助模塊進(jìn)行擴(kuò)展，因此吞吐量翻倍。這將有效循環(huán)時(shí)間縮短至12秒，相當(dāng)于每小時(shí)300個(gè)雙極板。