I∙ZERO 는 변동하는 헬륨 배경에도 불구하고 바이폴라 플레이트의 누설 테스트를 가능하게 합니다.
INFICON이 특허를 받은 새로운 I∙ZERO 기능은 획기적입니다. 그 이유는 처음으로 이전의 모든 Zero 기능처럼 정적으로가 아니라 테스트 가스로 헬륨을 사용한 진공 테스트 동안 진공 후 남은 헬륨 배경을 동적으로 결정하기 때문입니다. INFICON의 새로운 소프트웨어 알고리즘은 지난 2초 동안 각각의 백그라운드 상황을 고려하고 이를 기반으로 현재 헬륨 측정에서 계산해야 하는 백그라운드가 얼마나 높은지 지속적으로 추정합니다. 긍정적인 효과는 I∙ZERO를 사용하면 이제 다음이 가능하다는 것입니다.
- 짧은 배출 시간 후 훨씬 더 빠른 측정
- 단순히 정적으로 결정된 백그라운드에서 사라질 수 있는 더 작은 누설률에 대해 점검하고 또한 진공 챔버 내에서도 사용할 수 있습니다. 그렇지 않으면 더 작은 테스트 부품에 비해 데드 볼륨이 너무 클 수 있습니다.
- 고도로 희석된 헬륨 테스트 가스로 비용 절감
동적 백그라운드 보상은 헬륨으로 인한 백그라운드 오염을 피할 수 없는 실제 시나리오에서도 사용됩니다. Worthmann Maschinenbau GmbH는 바이폴라 플레이트에서 누설을 감지하는 시스템의 대표적인 예를 제공합니다.
피할 수 없는 헬륨 백그라운드
실제로 Worthmann Maschinenbau GmbH 또는 그 자회사인 MACEAS는 INFICON의 LDS3000 누설 감지기와 함께 새로운 I∙ZERO 알고리즘을 최초로 사용한 사용자 중 하나였습니다. 연료 전지 바이폴라 플레이트 분야의 복잡한 테스트 작업을 위해 MACEAS 엔지니어는 바이폴라 플레이트의 3개 회로에 대한 테스트를 즉시 연속적으로 수행하는 고객을 위한 새로운 시스템을 설계 및 구축했습니다.
바이폴라 플레이트는 수소 연료 전지의 핵심입니다. 수백 개로 쌓인 바이폴라 플레이트는 차량에 설치되는 소위 연료 전지 스택을 형성합니다. 각 바이폴라 플레이트에는 3개의 채널이 있습니다. 2개는 공정 가스인 수소 및 산소 용이고 1개는 냉각수 회로용 입니다. 이 3개의 채널이 외부와 서로 간에 안정적으로 누설되지 않는 것이 중요합니다.
바이폴라 플레이트용 모듈식 누설 테스터
MACEAS는 양극판용 새로운 헬륨 누설 테스터를 모듈 방식으로 설계했습니다. 시스템은 적어도 하나의 메인 모듈로 구성되며 컨트롤 캐비닛과 작동 요소도 포함합니다. 그러나 필요에 따라 시스템을 확장할 수 있으며 로봇을 이용한 완전 자동 로딩도 가능합니다. 일반적으로 두 개의 바이폴라 플레이트가 실제 테스트 챔버에 삽입됩니다. 두 개의 바이폴라 플레이트가 시스템에 있으면 금형이 두 플레이트 주위를 닫습니다. 이 도구 자체가 외부로 누설 테스트를 위한 진공 챔버를 형성합니다. 동시에 씰과 밸브는 플레이트의 관련 채널이 차례로 테스트 자체를 위한 진공 챔버가 되도록 합니다. 비용상의 이유와 헬륨 백그라운드를 낮게 유지하기 위해 MACEAS는 여기에서 순수한 헬륨 가스로 작동하지 않습니다. 시스템 자체는 10% 헬륨이 포함된 테스트 가스 혼합물을 생성합니다. 그러나 이렇게 희석된 테스트 가스로 테스트할 수 있으려면 시스템이 순수 헬륨으로 테스트할 때보다 10배 더 민감해야 합니다. 오늘날 시스템이 INFICON의 LDS3000 누설 감지기를 사용하여 바이폴라 플레이트의 견고성을 테스트할 수 있는 최소 제한 누설률은 10% 헬륨 함량에서 1 ∙ 10 -5 mbar∙l /s 의 누설량 입니다..
배출 중 놀라운 헬륨 피크
그러나 바이폴라 플레이트를 위한 새로운 테스트 시스템을 개발하는 과정에서 헬륨 백그라운드는 초기에 MACEAS의 도전 과제였습니다. 배출하는 동안 지속적으로 떨어지는 안정적인 헬륨 백그라운드이 없었지만 놀라운 피크가 있었습니다. 플랜트 엔지니어는 테스트 챔버안의 데드 스페이스와 모듈을 헬륨 소스로 식별했습니다. 이러한 헬륨 소스를 제거하기 위해 MACEAS는 구조적 조치에 의존하고, 새로운 가이드를 설계하고, 밸브 기술을 수정하고 더 큰 터보분자 펌프를 설치했습니다. INFICON이 현재 프로토타입 I∙ZERO를 작업하고 있다는 사실은 플랜트 제조업체에게 행운이었습니다. 이것이 헬륨 백그라운드를 제어 하고 배출 시간을 크게 단축 할 수 있었던 또 다른 이유 입니다. 바이폴라 플레이트에 대한 총 3개의 테스트 프로세스 각각 전에 플랜트는 이제 I∙ZERO 기능을 사용하여 헬륨 배경 농도의 동적 및 연속 측정을 수행합니다. 그 결과 사이클 시간이 최대한 짧아졌습니다.
12초로 단축된 사이클 타임 - I∙ZERO 덕분에
시스템 공급, 3번의 배출 및 3번의 테스트 프로세스로 구성된 전체 테스트 주기는 이제 48초밖에 걸리지 않습니다. 이는 시스템이 24초마다 한 스테이션에서 바이폴라 플레이트를 효과적으로 테스트한다는 것을 의미합니다. 또한 각 기본 모듈을 보조 모듈로 확장할 수 있기 때문에 처리량이 다시 두 배가 됩니다. 그 결과 시간당 300개의 바이폴라 플레이트에 해당하는 12초의 유효 사이클 시간이 발생합니다. Worthmann/MACEAS의 영업 관리자인 Daniel Schönbohm 은 "I∙ZERO로 더 빠르게 테스트할 수 있다는 것은 사이클 타임 관점에서 항상 이점입니다."
LDS3000 의 새로운 I·Zero 기능에 대해 자세히 알아보려면 주문형 웨비나를 시청 하거나 가까운 영업 담당자에게 전화하십시오.