DE102020209848A1 - Measuring device and measuring method for determining test gas permeation - Google Patents

Measuring device and measuring method for determining test gas permeation Download PDF

Info

Publication number
DE102020209848A1
DE102020209848A1 DE102020209848.4A DE102020209848A DE102020209848A1 DE 102020209848 A1 DE102020209848 A1 DE 102020209848A1 DE 102020209848 A DE102020209848 A DE 102020209848A DE 102020209848 A1 DE102020209848 A1 DE 102020209848A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
carrier gas
measuring device
sensor
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020209848.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Urhahn
Alexander Stratmann
Christoph Essig
Dominik Giersch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102020209848.4A priority Critical patent/DE102020209848A1/en
Publication of DE102020209848A1 publication Critical patent/DE102020209848A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/0806Details, e.g. sample holders, mounting samples for testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/082Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
    • G01N15/0826Investigating permeability by forcing a fluid through a sample and measuring fluid flow rate, i.e. permeation rate or pressure change

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung (100) zur Bestimmung von Prüfgaspermeation, insbesondere Wasserstoffpermeation, durch Objekte, bspw. Kunststoffplatten, aufweisend: eine erste Kammer (10), die durch ein Trägergas (TG) durchströmt wird, eine zweite Kammer (20), die ein Prüfgas (PG) aufnimmt, wobei die erste Kammer (10) durch ein zu prüfendes Objekt (101) von der zweiten Kammer (20) trennbar ist, sodass das Prüfgas (PG) nur durch das zu prüfende Objekt (101) von der zweiten Kammer (20) in die erste Kammer (10) gelangen kann, und einen Sensor (12) zum Erfassen des Prüfgases (PG) in dem Trägergas (TG). Hierzu ist erfindungsgemäß eine Mengensteuerung (30) für das Trägergas (TG) vorgesehen, um eine Menge an Trägergas (TG), die durch die erste Kammer (10) strömt, zu steuern und/oder zu regeln.

Figure DE102020209848A1_0000
The invention relates to a measuring device (100) for determining test gas permeation, in particular hydrogen permeation, through objects, e.g. plastic plates, comprising: a first chamber (10) through which a carrier gas (TG) flows, a second chamber (20) which a test gas (PG), wherein the first chamber (10) can be separated from the second chamber (20) by an object to be tested (101) so that the test gas (PG) can only be separated from the second by the object to be tested (101). Chamber (20) can get into the first chamber (10), and a sensor (12) for detecting the test gas (PG) in the carrier gas (TG). For this purpose, according to the invention, a volume controller (30) for the carrier gas (TG) is provided in order to control and/or regulate the volume of carrier gas (TG) flowing through the first chamber (10).
Figure DE102020209848A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Bestimmung von Prüfgaspermeation nach dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch und ein entsprechendes Messverfahren nach dem unabhängigen Verfahrensanspruch.The invention relates to a measuring device for determining test gas permeation according to the independent device claim and a corresponding measuring method according to the independent method claim.

Stand der TechnikState of the art

Messvorrichtungen zur Bestimmung von Prüfgaspermeation, insbesondere Wasserstoffpermeation, sind grundsätzlich bekannt. Sie sind bspw. für die Auslegung von Komponenten einer Brennstoffzelle erforderlich. Bei der Auslegung ist es wichtig, die Gasdurchlässigkeitsrate bzw. den Permeationskoeffizient von Kunststoffmaterialien (Elastomere, Thermoplaste und Duroplaste), die in der Brennstoffzelle eingesetzt werden, gegenüber einem Prüfgas, bspw. Wasserstoff, zu kennen. Da kein Werkstoff komplett „dicht“ gegenüber Wasserstoff ist, spielt der Permeationskoeffizient eine entscheidende Rolle für die Gesamtdichtheit des Brennstoffzellensystems. In vielen Normen, wie z. B. ASTM, DIN und ISO, wird die Bestimmung der Gasdurchlässigkeitsrate von Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid, Wasserdampf und deren Gemischen in Bezug auf Verpackungsfolien beschrieben. Für Wasserstoff-Permeationskoeffizienten werden in der Fachwelt ähnliche Normen erstellt. Im Kern basieren alle Normen auf dem zwei Kammern Prinzip, bei dem eine Kammer mit einem Prüfgas, z. B. Wasserstoff, befüllt wird und in der zweiten Kammer das permeierte Prüfgas erfasst wird. Zwischen den beiden Kammern wird der Prüfling, in den genannten Normen eine Kunststofffolie mit einer Dicke von üblicherweise 2,5 um, eingespannt. Die Messung des permeierten Gases kann bspw. entweder nach der Differenzdruckmethode oder mit einem für das Prüfgas selektivem Sensor erfolgen.Measuring devices for determining test gas permeation, in particular hydrogen permeation, are known in principle. They are required, for example, for the design of fuel cell components. When designing, it is important to know the gas permeability rate or the permeation coefficient of plastic materials (elastomers, thermoplastics and duroplastics) used in the fuel cell compared to a test gas, e.g. hydrogen. Since no material is completely "tight" to hydrogen, the permeation coefficient plays a decisive role in the overall tightness of the fuel cell system. In many standards, such as B. ASTM, DIN and ISO, the determination of the gas permeability rate of oxygen, nitrogen, carbon dioxide, water vapor and mixtures thereof in relation to packaging films is described. Similar standards are established in the professional world for hydrogen permeation coefficients. In essence, all standards are based on the two-chamber principle, in which one chamber contains a test gas, e.g. B. hydrogen, is filled and the permeated test gas is detected in the second chamber. The test object, in the standards mentioned a plastic film with a thickness of usually 2.5 μm, is clamped between the two chambers. The permeated gas can be measured, for example, either using the differential pressure method or with a sensor that is selective for the test gas.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die Erfindung stellt gemäß einem ersten Aspekt eine Messvorrichtung zur Bestimmung von Prüfgaspermeation mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruches und gemäß einem zweiten Aspekt ein entsprechendes Messverfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruches bereit. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit den einzelnen erfindungsgemäßen Aspekten beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit den anderen erfindungsgemäßen Aspekten und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.According to a first aspect, the invention provides a measuring device for determining test gas permeation with the features of the independent device claim and according to a second aspect a corresponding measuring method with the features of the independent method claim. Features and details that are described in connection with the individual aspects of the invention naturally also apply in connection with the other aspects of the invention and vice versa, so that the disclosure of the individual aspects of the invention is or can always be referred to reciprocally.

Die vorliegende Erfindung sieht gemäß dem ersten Aspekt vor: eine Messvorrichtung zur Bestimmung von Prüfgaspermeation, insbesondere Wasserstoffpermeation, durch, insbesondere feste, Objekte, bspw. Kunststoffplatten, aufweisend: eine erste Kammer, die durch ein Trägergas durchströmt wird, eine zweite Kammer, die ein Prüfgas aufnimmt, wobei die erste Kammer durch ein zu prüfendes Objekt von der zweiten Kammer trennbar ist, sodass das Prüfgas nur durch das zu prüfende Objekt von der zweiten Kammer in die erste Kammer gelangen kann, und einen Sensor zum Erfassen des Prüfgases in dem Trägergas. Hierzu ist erfindungsgemäß eine Mengensteuerung für das Trägergas vorgesehen, um eine Menge an Trägergas, die durch die erste Kammer strömt, bzw. um einen Massenstrom des Trägergases oder einfach ausgedrückt einen Trägergasstrom zu steuern und/oder zu regeln.According to the first aspect, the present invention provides: a measuring device for determining test gas permeation, in particular hydrogen permeation, through, in particular solid, objects, e.g. plastic plates, comprising: a first chamber through which a carrier gas flows, a second chamber which Accommodating test gas, the first chamber being separable from the second chamber by an object to be tested so that the test gas can only pass from the second chamber to the first chamber through the object to be tested, and a sensor for detecting the test gas in the carrier gas. For this purpose, according to the invention, a quantity controller for the carrier gas is provided in order to control and/or regulate a quantity of carrier gas flowing through the first chamber or a mass flow of the carrier gas or, simply put, a carrier gas flow.

Die Erfindung sieht somit eine Messvorrichtung vor, um mit einem Zwei-Kammeraufbau eine Gasdurchlässigkeitsrate, eine sog. Permeationsrate oder einen sog. Permeationskoeffizienten, von Kunststoffprüfplatten gegenüber dem Prüfgas, bspw. Wasserstoff, zu bestimmen.The invention thus provides a measuring device for determining a gas permeability rate, a so-called permeation rate or a so-called permeation coefficient, of plastic test plates in relation to the test gas, for example hydrogen, with a two-chamber structure.

Die erfindungsgemäße Messvorrichtung ist vorzugsweise für die Prüfung von Objekten bzw. Materialproben oder Prüfplatten bis zu 4 mm Materialstärke oder sogar mehr ausgelegt und eignet sich vorteilhafterweise für die Messung von Wasserstoffpermeation.The measuring device according to the invention is preferably designed for testing objects or material samples or test panels with a material thickness of up to 4 mm or even more and is advantageously suitable for measuring hydrogen permeation.

Des Weiteren ermöglicht die spezielle Prüftechnik im Sinne der Erfindung auch Messungen von dichten Materialproben, wie z.B. Thermoplasten und Duroplasten.Furthermore, the special test technology within the meaning of the invention also enables measurements of dense material samples, such as thermoplastics and duroplastics.

Der Erfindungsgedanke liegt dabei darin, dass die erste Kammer mit einem definierten, geringen und konstanten Trägergasstrom (z.B. Stickstoff) durchströmt wird. Der Sensor für das Prüfgas wird gemäß der Erfindung in den Trägergasstrom integriert. Der Sensor für das Prüfgas kann bspw. als ein gasselektiver Sensor, z. B. mit einer bestimmten Empfindlichkeit für das Prüfgas (z.B. ein feststoffelektrolytbasierter Wasserstoff-Sensor) ausgeführt sein. Der Sensor für das Prüfgas kann vorzugsweise in einer entsprechenden Durchflusszelle bzw. Durchflusskammer in den Trägergasstrom integriert werden. Ein optionaler Lüfter innerhalb der ersten, bspw. oberen, Kammer kann die Messergebnisse verbessern, da die Atmosphäre der Kammer optimal mit dem Gasstrom vermischt wird. Alle Teile der Messvorrichtung können vorzugsweise aus einem Material gefertigt sein, welches selbst keine signifikante Wasserstoff Permeation aufweist, wie bspw. austenitische Stähle mit einem Nickelgehalt unterhalb 25 %, wie z.B. 1.4435, oder PEEK.The idea of the invention lies in the fact that the first chamber is flown through with a defined, small and constant flow of carrier gas (e.g. nitrogen). According to the invention, the sensor for the test gas is integrated into the carrier gas flow. The sensor for the test gas can be used, for example, as a gas-selective sensor, e.g. B. be designed with a certain sensitivity for the test gas (e.g. a solid electrolyte-based hydrogen sensor). The sensor for the test gas can preferably be integrated into the carrier gas flow in a corresponding flow cell or flow chamber. An optional fan inside the first, e.g. upper, chamber can improve the measurement results, since the atmosphere in the chamber is optimally mixed with the gas flow. All parts of the measuring device can preferably be made of a material that itself does not have any significant hydrogen permeation, such as austenitic steels with a nickel content below 25%, such as 1.4435, or PEEK.

Ferner kann die Erfindung bei einer Messvorrichtung vorsehen, dass die Mengensteuerung stromaufwärts von der ersten Kammer in einer Zuluftleitung für das Trägergas angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Messvorrichtung eine verbesserte Steuerung und/oder Regelung für die Menge an Trägergas bereitstellen, die durch die erste Kammer strömt.Furthermore, in a measuring device, the invention can provide that the quantity control is arranged upstream of the first chamber in an air supply line for the carrier gas. In this way, the measuring device can provide improved control and/or regulation of the amount of carrier gas flowing through the first chamber.

Weiterhin kann die Erfindung bei einer Messvorrichtung vorsehen, dass die Mengensteuerung eine Steuerelektronik, insbesondere einen Mikrocontroller, aufweist. Auf diese Weise kann eine Mengensteuerung mit einem Prozessor sowie einem Arbeits- und Programmspeicher bereitgestellt werden, um eine autonome Mengensteuerung (30) zur Bestimmung von Prüfgaspermeation zur Verfügung zu stellen. In dem Programmspeicher kann dabei ein Code hinterlegt sein, welcher bei einer zumindest tlw. Ausführung durch den Prozessor ein Verfahren zur Bestimmung von Prüfgaspermeation durchführt.Furthermore, in the case of a measuring device, the invention can provide that the quantity controller has control electronics, in particular a microcontroller. In this way, a volume control can be provided with a processor and a working and program memory in order to provide an autonomous volume control (30) for determining test gas permeation. A code can be stored in the program memory which, when executed at least partially by the processor, carries out a method for determining test gas permeation.

Des Weiteren kann die Erfindung bei einer Messvorrichtung vorsehen, dass die Mengensteuerung ein Dämpfungselement, ein Ventil, eine Drosselklappe, einen Absperrschieber, und/oder eine Kugelhähne zum Steuern und/oder zu Regeln der Menge an Trägergas aufweist, die durch die erste Kammer strömt. Auf diese Weise kann die Mengensteuerung einfach und kostengünstig ausgeführt sein und vorteilhafterweise ein gezielt einstellbares Dämpfungselement zum Steuern und/oder zu Regeln der Menge an Trägergas bzw. des Trägergasstroms aufweisen.Furthermore, the invention can provide in a measuring device that the quantity controller has a damping element, a valve, a throttle valve, a gate valve, and/or a ball valve for controlling and/or regulating the quantity of carrier gas that flows through the first chamber. In this way, the quantity control can be carried out simply and inexpensively and advantageously have a specifically adjustable damping element for controlling and/or regulating the quantity of carrier gas or the carrier gas flow.

Zudem kann die Erfindung bei einer Messvorrichtung vorsehen, dass der Sensor stromabwärts nach der ersten Kammer in einer Abluftleitung für das Trägergas angeordnet ist. Auf diese Weise können verbesserte Messergebnisse bereitgestellt werden.In addition, in a measuring device, the invention can provide for the sensor to be arranged downstream of the first chamber in an exhaust air line for the carrier gas. In this way, improved measurement results can be provided.

Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass der Sensor zum Messen eines Differenzdruckes ausgelegt ist, und/oder dass der Sensor als ein für das Prüfgas selektiver Sensor ausgeführt ist. Auf diese Weise können kostengünstige Sensoren genutzt werden, die mithilfe der erfindungsgemäßen Messvorrichtung hochempfindliche Messungen ermöglichen können.Within the scope of the invention, it is conceivable that the sensor is designed to measure a differential pressure and/or that the sensor is designed as a sensor that is selective for the test gas. In this way, inexpensive sensors can be used, which can enable highly sensitive measurements with the aid of the measuring device according to the invention.

Ferner kann die Erfindung bei einer Messvorrichtung vorsehen, dass der Sensor in einer Durchflusskammer in einer Abluftleitung für das Trägergas angeordnet ist. Dadurch kann ermöglicht werden, dass der Sensor mit einem gleichmäßig durchmischten Trägergasstrom in Kontakt kommt, um verbesserte Messergebnisse zu erzielen. Außerdem kann durch die Durchflusskammer ermöglicht werden, dass der Sensor mit einem beruhigten Trägergasstrom in Kontakt kommt.Furthermore, in a measuring device, the invention can provide for the sensor to be arranged in a flow chamber in an exhaust air line for the carrier gas. This can make it possible for the sensor to come into contact with an evenly mixed flow of carrier gas in order to achieve improved measurement results. In addition, the flow chamber can allow the sensor to come into contact with a calmed carrier gas stream.

Vorteilhafterweise kann die Durchflusskammer im Sinne der Erfindung einen größeren Durchmesser aufweist als der Durchmesser der Abluftleitung. Auf diese Weise kann einfach und kostengünstig sichergestellt werden, dass der Sensor mit einem beruhigten Trägergasstrom in Kontakt kommt.Advantageously, according to the invention, the flow chamber can have a larger diameter than the diameter of the exhaust air line. In this way it can be ensured in a simple and cost-effective manner that the sensor comes into contact with a steady carrier gas stream.

Weiterhin kann es im Rahmen der Erfindung bei einer Messvorrichtung vorteilhaft sein, dass in der ersten Kammer ein erster Drucksensor vorgesehen ist, und/oder dass in der zweiten Kammer ein zweiter Drucksensor vorgesehen ist. Auf diese Weise kann eine verbesserte Auslegung der Messvorrichtung und/oder eine verbesserte Funktionsweise der Mengensteuerung sowie ein Kalibrieren der Mengensteuerung ermöglicht werden.Furthermore, within the scope of the invention, it can be advantageous in a measuring device for a first pressure sensor to be provided in the first chamber and/or for a second pressure sensor to be provided in the second chamber. In this way, an improved design of the measuring device and/or an improved functioning of the quantity control and a calibration of the quantity control can be made possible.

Des Weiteren kann die Erfindung bei einer Messvorrichtung vorsehen, dass zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer ein Stützhalter für das zu prüfende Objekt vorgesehen ist. Dadurch kann die Handhabung des prüfenden Objektes bei der Anordnung in der Messvorrichtung erheblich erleichtert werden.Furthermore, in a measuring device, the invention can provide that a support holder for the object to be tested is provided between the first chamber and the second chamber. As a result, the handling of the object to be tested can be made considerably easier when it is arranged in the measuring device.

Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass der Stützhalter (24) als ein Stützblech ausgebildet ist. Auf diese Weise kann ein einfacher und kostengünstiger Stützhalter bereitgestellt werden.It is conceivable within the scope of the invention for the support holder (24) to be designed as a support plate. In this way, a simple and inexpensive support bracket can be provided.

Zudem ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass der Stützhalter mit dem zu prüfenden Objekt befestigt, vorzugsweise verschraubt, vernietet und/oder verrastet ist, und/oder dass in der ersten Kammer und/oder der zweiten Kammer ein Einsatzhalter für den Stützhalter vorgesehen ist. Auf diese Weise kann die Anordnung des prüfenden Objektes in der Messvorrichtung noch einfacher gestaltet werden.It is also conceivable within the scope of the invention that the support holder is attached to the object to be tested, preferably screwed, riveted and/or latched, and/or that an insert holder for the support holder is provided in the first chamber and/or the second chamber . In this way, the arrangement of the test object in the measuring device can be made even simpler.

Außerdem kann es im Rahmen der Erfindung bei einer Messvorrichtung vorteilhaft sein, dass in der ersten Kammer eine Mixvorrichtung zum Umwälzen einer Mischung aus dem Trägergas und einem durch das zu prüfende Objekt permetierten Prüfgas vorgesehen ist. Dadurch kann das durch das zu prüfende Objekt durchgesickerte Prüfgas auf eine verbesserte Weise mit dem Trägergas, insbesondere mit dem Trägergasstrom vermischt werden.In addition, it can be advantageous within the scope of the invention in a measuring device that a mixing device for circulating a mixture of the carrier gas and a test gas permeated through the object to be tested is provided in the first chamber. As a result, the test gas that has leaked through the object to be tested can be mixed with the carrier gas, in particular with the carrier gas flow, in an improved manner.

Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass die Mixvorrichtung einen Ventilator aufweist. Auf diese Weise kann eine einfache und kostengünstige Mixvorrichtung bereitgestellt werden.It is conceivable within the scope of the invention for the mixing device to have a fan. In this way, a simple and inexpensive mixing device can be provided.

Darüber hinaus ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Mixvorrichtung in einer Wirkverbindung und/oder einer Signalverbindung und/oder einer Datenkommunikation mit der Mengensteuerung für das Trägergas steht. Auf diese Weise kann eine verbesserte Steuerung und/oder Regelung der Menge an Trägergas, die durch die erste Kammer strömt, bzw. des Trägergasstroms ermöglicht werden.In addition, it is conceivable within the scope of the invention that the mixing device is in an operative connection and/or a signal connection and/or data communication with the volume control for the carrier gas. In this way improved control and/or regulation of the amount of carrier gas flowing through the first chamber or of the carrier gas flow can be made possible.

Ferner kann die Erfindung bei einer Messvorrichtung vorsehen, dass eine Strömungsvorrichtung zum Erzeugen einer Strömung des Trägergases durch die erste Kammer stromabwärts nach der ersten Kammer und/oder nach dem Sensor in einer Abluftleitung für das Trägergas angeordnet ist. Auf diese Weise kann einfach und kostengünstig ermöglicht werden, dass die erste Kammer durch das Trägergas durchströmt wird. Auch kann dadurch auf eine einfache und kostengünstige Weise ermöglicht werden, dass das durchgesickerte Prüfgas sich besser vom zu prüfenden Objekt löst und mit dem Trägergasstrom mitgenommen wird.Furthermore, the invention can provide in a measuring device that a flow device for generating a flow of the carrier gas through the first chamber is arranged downstream after the first chamber and/or after the sensor in an exhaust air line for the carrier gas. In this way, it can be made possible in a simple and cost-effective manner for the carrier gas to flow through the first chamber. This also makes it possible in a simple and cost-effective manner for the test gas that has leaked out to detach better from the object to be tested and be carried along with the carrier gas flow.

Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass die Strömungsvorrichtung einen Verdichter aufweist. Auf diese Weise kann eine einfache und kostengünstige Strömungsvorrichtung bereitgestellt werden.It is conceivable within the scope of the invention for the flow device to have a compressor. In this way, a simple and inexpensive flow device can be provided.

Darüber hinaus ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Strömungsvorrichtung in einer Wirkverbindung und/oder einer Signalverbindung und/oder einer Datenkommunikation mit der Mengensteuerung für das Trägergas steht. Auf diese Weise kann eine verbesserte Steuerung und/oder Regelung der Menge an Trägergas, die durch die erste Kammer strömt, bzw. des Trägergasstroms ermöglicht werden.In addition, it is conceivable within the scope of the invention that the flow device is in an operative connection and/or a signal connection and/or data communication with the volume control for the carrier gas. In this way, improved control and/or regulation of the quantity of carrier gas flowing through the first chamber or of the carrier gas flow can be made possible.

Die vorliegende Erfindung sieht gemäß dem zweiten Aspekt vor: ein Verfahren zur Bestimmung von Prüfgaspermeation, insbesondere Wasserstoffpermeation, durch Objekte, bspw. Kunststoffplatten, mithilfe einer Messvorrichtung, die wie oben beschrieben ausgeführt sein kann, aufweisend: eine erste Kammer, die durch ein Trägergas durchströmt wird, eine zweite Kammer, die ein Prüfgas aufnimmt, wobei die erste Kammer durch ein zu prüfendes Objekt von der zweiten Kammer trennbar ist, sodass das Prüfgas nur durch das zu prüfende Objekt von der zweiten Kammer in die erste Kammer gelangen kann, und einen Sensor zum Erfassen des Prüfgases in dem Trägergas. Hierzu sieht die Erfindung vor, dass die Menge des Trägergases, die durch die erste Kammer strömt, mithilfe einer Mengensteuerung gesteuert und/oder geregelt wird.According to the second aspect, the present invention provides: a method for determining test gas permeation, in particular hydrogen permeation, through objects, e.g a second chamber that receives a test gas, the first chamber being separable from the second chamber by an object to be tested, so that the test gas can only pass from the second chamber to the first chamber through the object to be tested, and a sensor for detecting the test gas in the carrier gas. To this end, the invention provides that the quantity of carrier gas flowing through the first chamber is controlled and/or regulated using a quantity controller.

Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die gleichen Vorteile erreicht, die oben im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.The method according to the invention achieves the same advantages as described above in connection with the measuring device according to the invention. Reference is made in full to these advantages here.

Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorteilhafterweise ermöglicht werden, dass die erste Kammer mit einem definierten, geringen und konstanten Trägergasstrom (z.B. Stickstoff) durchströmt wird.With the aid of the method according to the invention, it can advantageously be made possible for a defined, small and constant flow of carrier gas (e.g. nitrogen) to flow through the first chamber.

Vorteilhafterweise kann die Mengensteuerung die Menge des Trägergases, die durch die erste Kammer strömt, zumindest am Anfang einer Messung derart steuern und/oder regeln, dass ein Druck des Trägergases in der ersten Kammer ungefähr einem Druck des Prüfergases in der zweiten Kammer gleicht. Im Laufe der Messung kann die Mengensteuerung die Menge des Trägergases, die durch die erste Kammer strömt, auf einen am Anfang der Messung eingestellten Druck des Trägergases in der ersten Kammer einregeln, um insbesondere konstanten Trägergasstrom durch die erste Kammer zu ermöglichen und somit möglichst stabile Messergebnisse zu erzielen.Advantageously, the quantity controller can control and/or regulate the quantity of carrier gas flowing through the first chamber, at least at the start of a measurement, such that a pressure of the carrier gas in the first chamber approximately equals a pressure of the tester gas in the second chamber. In the course of the measurement, the quantity controller can regulate the quantity of carrier gas flowing through the first chamber to a pressure of the carrier gas in the first chamber set at the beginning of the measurement, in particular to enable a constant carrier gas flow through the first chamber and thus measurement results that are as stable as possible to achieve.

Nach einem weiteren Vorteil der Erfindung kann die Mengensteuerung mit einer Mixvorrichtung in der ersten Kammer und/oder einer Strömungsvorrichtung in einer Abluftleitung für das Trägergas in einer Wirkverbindung und/oder einer Signalverbindung und/oder einer Datenkommunikation stehen. Dies kann vorteilhaft sein, um insbesondere am Anfang einer Messung die Mengensteuerung zu kalibrieren. Hierzu kann zumindest am Anfang einer Messung ein Betriebsparameter, insbesondere eine Drehzahl, der Mixvorrichtung und/oder ein Betriebsparameter, insbesondere eine Drehzahl, der Strömungsvorrichtung als eine Ist-Größe eingestellt werden, um einen gewünschten Druck des Trägergases in der ersten Kammer als eine Soll-Größe einzustellen und/oder einzuregeln. Weiterhin während der Messung kann die Mengensteuerung den eingestellten Druck des Trägergases in der ersten Kammer möglichst aufrechterhalten.According to a further advantage of the invention, the quantity control can be in an operative connection and/or a signal connection and/or data communication with a mixing device in the first chamber and/or a flow device in an exhaust air line for the carrier gas. This can be advantageous in order to calibrate the quantity control, especially at the beginning of a measurement. For this purpose, at least at the beginning of a measurement, an operating parameter, in particular a speed, of the mixing device and/or an operating parameter, in particular a speed, of the flow device can be set as an actual variable in order to set a desired pressure of the carrier gas in the first chamber as a setpoint set and/or adjust size. Furthermore, during the measurement, the volume control can maintain the set pressure of the carrier gas in the first chamber as far as possible.

Die Erfindung und deren Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:

  • 1 einen schematischen Aufbau einer Messvorrichtung im Sinne der Erfindung und
  • 2 einen schematischen Aufbau einer Messvorrichtung im Sinne der Erfindung in einer Explosionsdarstellung
The invention and its developments as well as its advantages are explained in more detail below with reference to drawings. They each show schematically:
  • 1 a schematic structure of a measuring device according to the invention and
  • 2 a schematic structure of a measuring device according to the invention in an exploded view

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile der Erfindung stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weshalb diese in der Regel nur einmal beschrieben werden.In the different figures, the same parts of the invention are always provided with the same reference symbols, which is why they are usually only described once.

Die 1 und 2 zeigen eine Messvorrichtung 100 zur Bestimmung von Prüfgaspermeation, insbesondere Wasserstoffpermeation, durch, insbesondere feste, Objekte, bspw. Kunststoffplatten, im Sinne der Erfindung. Die Messvorrichtung 100 weist dabei folgende Elemente auf: eine erste Kammer 10, die durch ein Trägergas TG durchströmt wird, eine zweite Kammer 20, die ein Prüfgas PG aufnimmt, wobei die erste Kammer 10 durch ein zu prüfendes Objekt 101 von der zweiten Kammer 20 trennbar ist, sodass das Prüfgas PG nur durch das zu prüfende Objekt 101 von der zweiten Kammer 20 in die erste Kammer 10 gelangen kann, und einen Sensor 12 zum Erfassen des Prüfgases PG in dem Trägergas TG.the 1 and 2 show a measuring device 100 for determining test gas permeation, in particular hydrogen permeation, in particular solid objects, for example plastic panels, within the meaning of the invention. The measuring device 100 has the following elements: a first chamber 10 through which a carrier gas TG flows, a second chamber 20 which receives a test gas PG, the first chamber 10 being separable from the second chamber 20 by an object 101 to be tested so that the inspection gas PG can pass from the second chamber 20 to the first chamber 10 only through the object to be inspected 101, and a sensor 12 for detecting the inspection gas PG in the carrier gas TG.

Die erfindungsgemäße Messvorrichtung 100 weist eine Mengensteuerung 30 für das Trägergas TG auf, um eine Menge an Trägergas TG, die durch die erste Kammer 10 strömt, bzw. um einen Massenstrom des Trägergases TG oder mit anderen Worten einen Trägergasstrom M zu steuern und/oder zu regeln.The measuring device 100 according to the invention has a quantity controller 30 for the carrier gas TG, in order to control and/or to control a quantity of carrier gas TG flowing through the first chamber 10, or a mass flow of the carrier gas TG or, in other words, a carrier gas flow M rules.

Die Messvorrichtung 100 weist dabei einen Zwei-Kammeraufbau auf. Die Messvorrichtung 100 eignet sich vorteilhafterweise für die Messung von Wasserstoffpermeation.The measuring device 100 has a two-chamber structure. The measuring device 100 is advantageously suitable for measuring hydrogen permeation.

Die Messvorrichtung 100 ist vorteilhafterweise für die Prüfung von Objekten 101 bzw. Materialproben oder mit anderen Worten Prüfplatten bis zu 4 mm Materialstärke oder sogar mehr ausgelegt. Die Messvorrichtung 100 ermöglicht auch Messungen von dichten Materialproben, wie z.B. Thermoplasten und Duroplasten.The measuring device 100 is advantageously designed for testing objects 101 or material samples or, in other words, test panels with a material thickness of up to 4 mm or even more. The measuring device 100 also enables measurements of dense material samples, such as thermoplastics and thermosets.

Gemäß der Erfindung wird die erste Kammer 10 mit einem definierten, geringen und konstanten Trägergasstrom M, z.B. Stickstoff, durchströmt. Der Sensor 12 für das Prüfgas PG wird gemäß der Erfindung in dem Trägergasstrom M eingesetzt. Der Sensor 12 kann bspw. als ein gasselektiver Sensor, z. B. mit einer bestimmten Empfindlichkeit für das Prüfgas, z.B. in Form eines feststoffelektrolytbasierteren Wasserstoff-Sensors, ausgeführt sein. Auber auch ein Sensor zum Messen eines Differenzdruckes ist im Rahmen der Erfindung als der Sensor 12 für das Prüfgas PG denkbar.According to the invention, a defined, small and constant flow of carrier gas M, e.g. nitrogen, flows through the first chamber 10 . The sensor 12 for the test gas PG is used in the carrier gas flow M according to the invention. The sensor 12 can be used, for example, as a gas-selective sensor, e.g. B. with a certain sensitivity for the test gas, e.g. in the form of a solid-electrolyte-based hydrogen sensor. A sensor for measuring a differential pressure is also conceivable within the scope of the invention as the sensor 12 for the test gas PG.

Wie es die 1 zeigt, kann der Sensor 12 vorzugsweise in einer entsprechenden Durchflusszelle bzw. Durchflusskammer K in den Trägergasstrom M integriert werden. Die Durchflusskammer K im Sinne der Erfindung kann einen größeren Durchmesser aufweisen als der Durchmesser der Abluftleitung L2.Like it the 1 shows, the sensor 12 can preferably be integrated in a corresponding flow cell or flow chamber K in the carrier gas flow M. The flow chamber K within the meaning of the invention can have a larger diameter than the diameter of the exhaust air line L2.

Eine optionale Mixvorrichtung 14, bspw. in Form eines Ventilators oder Lüfters, kann innerhalb der ersten, bspw. oberen, Kammer 10 angeordnet sein, um die Atmosphäre in der ersten Kammer 10 optimal mit dem Trägergasstrom M zu vermischen und somit die Messergebnisse zu verbessern.An optional mixing device 14, e.g. in the form of a ventilator or fan, can be arranged inside the first, e.g. upper, chamber 10 in order to optimally mix the atmosphere in the first chamber 10 with the carrier gas flow M and thus improve the measurement results.

Wie es die 1 andeutet, kann die Mixvorrichtung 14 in einer Wirkverbindung und/oder einer Signalverbindung und/oder einer Datenkommunikation D mit der Mengensteuerung 30 für das Trägergas TG stehen. Auf diese Weise kann eine verbesserte Steuerung und/oder Regelung der Menge an Trägergas TG, die durch die erste Kammer 10 strömt, bzw. des Trägergasstroms M ermöglicht werden.Like it the 1 indicates, the mixing device 14 can be in an operative connection and/or a signal connection and/or a data communication D with the quantity controller 30 for the carrier gas TG. In this way, improved control and/or regulation of the quantity of carrier gas TG flowing through the first chamber 10 or of the carrier gas flow M can be made possible.

Ferner deutet die 1 eine Strömungsvorrichtung 15, bspw. in Form eines Verdichters, zum Erzeugen einer Strömung des Trägergases TG durch die erste Kammer 10 an, die stromabwärts nach der ersten Kammer 10 und/oder nach dem Sensor 12 in einer Abluftleitung L2 für das Trägergas TG angeordnet ist.Furthermore, the 1 a flow device 15, e.g. in the form of a compressor, for generating a flow of the carrier gas TG through the first chamber 10, which is arranged downstream of the first chamber 10 and/or after the sensor 12 in an exhaust air line L2 for the carrier gas TG.

Wie es die 1 andeutet, kann die Strömungsvorrichtung 15 in einer Wirkverbindung und/oder einer Signalverbindung und/oder einer Datenkommunikation D mit der Mengensteuerung 30 für das Trägergas TG stehen. Auf diese Weise kann eine verbesserte Steuerung und/oder Regelung der Menge an Trägergas TG, die durch die erste Kammer 10 strömt, bzw. des Trägergasstroms M ermöglicht werden.Like it the 1 indicates, the flow device 15 can be in an operative connection and/or a signal connection and/or a data communication D with the quantity controller 30 for the carrier gas TG. In this way, improved control and/or regulation of the quantity of carrier gas TG flowing through the first chamber 10 or of the carrier gas flow M can be made possible.

Alle Teile der Messvorrichtung 100 können vorzugsweise aus einem Material ausgeführt sein, welches selbst keine signifikante Wasserstoff Permeation aufweist, wie bspw. austenitische Stähle mit einem Nickelgehalt unterhalb 25 %, wie z.B. 1.4435, oder PEEK.All parts of the measuring device 100 can preferably be made of a material that itself does not have any significant hydrogen permeation, such as austenitic steels with a nickel content below 25%, such as 1.4435, or PEEK.

Wie es die 1 ferner zeigt, kann die Mengensteuerung 30 stromaufwärts von der ersten Kammer 10 in einer Zuluftleitung L1 für das Trägergas TG angeordnet sein. Somit kann die Messvorrichtung 30 eine verbesserte Steuerung und/oder Regelung für den Trägergasstrom M ermöglichen.Like it the 1 also shows that the quantity controller 30 can be arranged upstream of the first chamber 10 in an air supply line L1 for the carrier gas TG. The measuring device 30 can thus enable improved control and/or regulation for the carrier gas flow M.

Wie es die 1 weiterhin zeigt, kann die Mengensteuerung 30 eine Steuerelektronik, bspw. einen Mikrocontroller, aufweisen.Like it the 1 furthermore shows, the quantity controller 30 can have control electronics, for example a microcontroller.

Wie es die 1 des Weiteren zeigt, kann die Mengensteuerung 30 ein Dämpfungselement 11 für den Trägergasstrom M, bspw. in Form eines Ventils, einer Drosselklappe, eines Absperrschiebers, und/oder einer Kugelhähne, aufweisen, um die Menge an Trägergas TG, die durch die erste Kammer 10 strömt, zu steuern und/oder zu regeln.Like it the 1 further shows, the quantity controller 30 can have a damping element 11 for the carrier gas flow M, e.g. in the form of a valve, a throttle valve, a gate valve, and/or a ball valve, in order to reduce the quantity of carrier gas TG flowing through the first chamber 10 flows to control and/or regulate.

Wie es die 1 zudem zeigt, kann der Sensor 12 stromabwärts nach der ersten Kammer 10 in einer Abluftleitung L2 für das Trägergas TG angeordnet sein.Like it the 1 also shows the sensor 12 downstream after the first chamber 10 in be arranged in an exhaust air line L2 for the carrier gas TG.

Wie es die 1 weiterhin andeutet, kann bei einer Messvorrichtung 100 vorteilhaft sein, wenn in der ersten Kammer 10 ein erster Drucksensor P1 und/oder in der zweiten Kammer 20 ein zweiter Drucksensor P2 vorgesehen sind/ist, um eine verbesserte Auslegung der Messvorrichtung 100 und/oder eine verbesserte Funktionsweise der Mengensteuerung 30 sowie ein Kalibrieren der Mengensteuerung 30 zu ermöglichen.Like it the 1 further indicates, it can be advantageous in a measuring device 100 if a first pressure sensor P1 and/or a second pressure sensor P2 is provided in the first chamber 10 and/or a second pressure sensor P2 in the second chamber 20 in order to achieve an improved design of the measuring device 100 and/or an improved To enable the quantity controller 30 to function and to calibrate the quantity controller 30 .

Wie es die 2 des Weiteren in einer Explosionsdarstellung der Messvorrichtung 100 zeigt, kann zwischen der ersten Kammer 10 und der zweiten Kammer 20 ein Stützhalter 24 für das zu prüfende Objekt 101 vorgesehen sein, um die Handhabung des prüfenden Objektes 101 bei der Anordnung in der Messvorrichtung 100 zu erleichtern. Der Stützhalter 24 kann bspw. als ein Stützblech ausgebildet sein.Like it the 2 also shows an exploded view of the measuring device 100, a support bracket 24 for the object to be tested 101 can be provided between the first chamber 10 and the second chamber 20 in order to facilitate the handling of the tested object 101 when arranged in the measuring device 100. The support holder 24 can, for example, be designed as a support plate.

Zudem deutet die 2 an, dass der Stützhalter 24 mit dem zu prüfenden Objekt 101 befestigt, vorzugsweise verschraubt, vernietet und/oder verrastet sein kann. Außerdem kann gemäß der 2 in der ersten Kammer 10 und/oder der zweiten Kammer 20 ein oder jeweils ein Einsatzhalter 21 für den Stützhalter 24 und ggf. einen oder zwei optionale Zentrierpins 23 vorgesehen sein, um die Anordnung des prüfenden Objektes 101 in der Messvorrichtung 100 noch weiter zu erleichtern.In addition, the 2 indicates that the support holder 24 can be fastened to the object 101 to be tested, preferably screwed, riveted and/or latched. In addition, according to the 2 in the first chamber 10 and/or the second chamber 20 one or one insert holder 21 for the support holder 24 and, if necessary, one or two optional centering pins 23 can be provided in order to further facilitate the arrangement of the test object 101 in the measuring device 100.

Ein entsprechendes Verfahren zur Bestimmung von Prüfgaspermeation, insbesondere Wasserstoffpermeation, durch Objekte 101, bspw. Kunststoffplatten, mithilfe einer Messvorrichtung 100, die wie oben beschrieben ausgeführt sein kann, stellt ebenfalls einen Aspekt der Erfindung dar. Die Erfindung sieht dabei vor, dass die Menge des Trägergases TG, die durch die erste Kammer 10 strömt, mithilfe einer Mengensteuerung 30 gesteuert und/oder geregelt wird.A corresponding method for determining test gas permeation, in particular hydrogen permeation, through objects 101, e.g. plastic plates, using a measuring device 100, which can be designed as described above, also represents an aspect of the invention. The invention provides that the amount of Carrier gas TG, which flows through the first chamber 10, is controlled and/or regulated using a quantity controller 30.

Erfindungsgemäß wird somit die erste Kammer 10 mit einem definierten, geringen und konstanten Trägergasstrom z.B. Stickstoff durchströmt.According to the invention, a defined, small and constant flow of carrier gas, e.g. nitrogen, flows through the first chamber 10.

Dabei kann die Mengensteuerung 30 die Menge des Trägergases TG, die durch die erste Kammer 10 strömt, zumindest am Anfang einer Messung derart steuern und/oder regeln, dass ein Druck des Trägergases TG in der ersten Kammer 10 ungefähr einem Druck des Prüfergases PG in der zweiten Kammer 20 gleicht.The quantity controller 30 can control and/or regulate the quantity of the carrier gas TG flowing through the first chamber 10, at least at the beginning of a measurement, in such a way that a pressure of the carrier gas TG in the first chamber 10 approximately corresponds to a pressure of the tester gas PG in the second chamber 20 is the same.

Im Laufe der Messung kann die Mengensteuerung 30 die Menge des Trägergases TG, die durch die erste Kammer 10 strömt, auf einen am Anfang der Messung eingestellten Druck des Trägergases TG in der ersten Kammer 10 einregeln, um insbesondere konstanten Trägergasstrom M durch die erste Kammer 10 zu ermöglichen.In the course of the measurement, quantity controller 30 can adjust the quantity of carrier gas TG flowing through first chamber 10 to a pressure of carrier gas TG in first chamber 10 set at the start of the measurement, in order in particular to maintain a constant carrier gas flow M through first chamber 10 to allow.

Wie oben bereits erwähnt, kann die Mengensteuerung 30 mit einer Mixvorrichtung 14 in der ersten Kammer 10 und/oder einer Strömungsvorrichtung 15 in einer Abluftleitung L2 für das Trägergas TG in einer Wirkverbindung und/oder einer Signalverbindung und/oder einer Datenkommunikation D stehen. Somit kann am Anfang einer Messung die Mengensteuerung 30 kalibriert werden. Hierzu kann zumindest am Anfang einer Messung ein Betriebsparameter, insbesondere eine Drehzahl, der Mixvorrichtung 14 und/oder ein Betriebsparameter, insbesondere eine Drehzahl, der Strömungsvorrichtung 15 als eine Ist-Größe eingestellt werden, um einen gewünschten Druck des Trägergases TG in der ersten Kammer 10 als eine Soll-Größe einzustellen und/oder einzuregeln.As already mentioned above, the volume controller 30 can be in an operative connection and/or a signal connection and/or a data communication D with a mixing device 14 in the first chamber 10 and/or a flow device 15 in an exhaust air line L2 for the carrier gas TG. The quantity control 30 can thus be calibrated at the beginning of a measurement. For this purpose, at least at the beginning of a measurement, an operating parameter, in particular a speed, of the mixing device 14 and/or an operating parameter, in particular a speed, of the flow device 15 can be set as an actual variable in order to achieve a desired pressure of the carrier gas TG in the first chamber 10 set and/or adjusted as a target value.

Weiterhin während der Messung kann die Mengensteuerung 30 den eingestellten Druck des Trägergases TG in der ersten Kammer 10 auf einen am Anfang der Messung eingestellten Druck des Trägergases TG in der ersten Kammer 10 einregeln, um den eingestellten Trägergasstrom M möglichst konstant zu halten.Furthermore, during the measurement, the volume controller 30 can regulate the set pressure of the carrier gas TG in the first chamber 10 to a pressure of the carrier gas TG in the first chamber 10 set at the beginning of the measurement in order to keep the set carrier gas flow M as constant as possible.

Die voranstehende Beschreibung der Figuren beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern es technisch sinnvoll ist, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The above description of the figures describes the present invention exclusively within the framework of examples. It goes without saying that individual features of the embodiments can be freely combined with one another, insofar as this makes technical sense, without departing from the scope of the invention.

Claims (10)

Messvorrichtung (100) zur Bestimmung von Prüfgaspermeation, insbesondere Wasserstoffpermeation, durch Objekte, bspw. Kunststoffplatten, aufweisend: eine erste Kammer (10), die durch ein Trägergas (TG) durchströmt wird, eine zweite Kammer (20), die ein Prüfgas (PG) aufnimmt, wobei die erste Kammer (10) durch ein zu prüfendes Objekt (101) von der zweiten Kammer (20) trennbar ist, sodass das Prüfgas (PG) nur durch das zu prüfende Objekt (101) von der zweiten Kammer (20) in die erste Kammer (10) gelangen kann, und einen Sensor (12) zum Erfassen des Prüfgases (PG) in dem Trägergas (TG), dadurch gekennzeichnet, dass eine Mengensteuerung (30) für das Trägergas (TG) vorgesehen ist, um eine Menge an Trägergas (TG), die durch die erste Kammer (10) strömt, zu steuern und/oder zu regeln.Measuring device (100) for determining test gas permeation, in particular hydrogen permeation, through objects, e.g. plastic plates, having: a first chamber (10) through which a carrier gas (TG) flows, a second chamber (20) containing a test gas (PG ), the first chamber (10) being separable from the second chamber (20) by an object (101) to be tested, so that the test gas (PG) can only escape from the second chamber (20) through the object (101) to be tested. can get into the first chamber (10), and a sensor (12) for detecting the test gas (PG) in the carrier gas (TG), characterized in that a quantity controller (30) for the carrier gas (TG) is provided in order to Amount of carrier gas (TG) passing through the first chamber (10) flows to control and / or regulate. Messvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mengensteuerung (30) stromaufwärts von der ersten Kammer (10) in einer Zuluftleitung (L1) für das Trägergas (TG) angeordnet ist, und/oder dass die Mengensteuerung (30) eine Steuerelektronik, insbesondere einen Mikrocontroller, aufweist, und/oder dass die Mengensteuerung (30) ein Dämpfungselement (11), ein Ventil, eine Drosselklappe, einen Absperrschieber, und/oder eine Kugelhähne zum Steuern und/oder zu Regeln der Menge an Trägergas (TG) aufweist, die durch die erste Kammer (10) strömt.Measuring device (100) according to claim 1 , characterized in that the quantity controller (30) is arranged upstream of the first chamber (10) in an air supply line (L1) for the carrier gas (TG), and/or that the quantity controller (30) has control electronics, in particular a microcontroller , and/or that the quantity controller (30) has a damping element (11), a valve, a throttle valve, a shut-off valve, and/or a ball valve for controlling and/or regulating the quantity of carrier gas (TG) flowing through the first Chamber (10) flows. Messvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12) stromabwärts nach der ersten Kammer (10) in einer Abluftleitung (L2) für das Trägergas (TG) angeordnet ist, und/oder dass der Sensor (12) zum Messen eines Differenzdruckes ausgelegt ist, und/oder dass der Sensor (12) als ein für das Prüfgas (PG) selektiver Sensor ausgeführt ist.Measuring device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (12) is arranged downstream of the first chamber (10) in an exhaust air line (L2) for the carrier gas (TG), and/or that the sensor (12 ) is designed to measure a differential pressure, and/or that the sensor (12) is designed as a sensor that is selective for the test gas (PG). Messvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12) in einer Durchflusskammer (K) in einer Abluftleitung (L2) für das Trägergas (TG) angeordnet ist, und/oder dass die Durchflusskammer (K) einen größeren Durchmesser aufweist als der Durchmesser der Abluftleitung (L2).Measuring device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (12) is arranged in a flow chamber (K) in an exhaust air line (L2) for the carrier gas (TG), and/or that the flow chamber (K) has a has a larger diameter than the diameter of the exhaust air line (L2). Messvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Kammer (10) ein erster Drucksensor (P1) vorgesehen ist, und/oder dass in der zweiten Kammer (20) ein zweiter Drucksensor (P2) vorgesehen ist.Measuring device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that a first pressure sensor (P1) is provided in the first chamber (10) and/or that a second pressure sensor (P2) is provided in the second chamber (20). Messvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Kammer (10) und der zweiten Kammer (20) ein Stützhalter (24) für das zu prüfende Objekt (101) vorgesehen ist, und/oder dass der Stützhalter (24) als ein Stützblech ausgebildet ist, und/oder dass der Stützhalter (24) mit dem zu prüfenden Objekt (101) befestigt, vorzugsweise verschraubt, vernietet und/oder verrastet ist, und/oder dass in der ersten Kammer (10) und/oder der zweiten Kammer (20) ein Einsatzhalter (21) für den Stützhalter (24) vorgesehen ist.Measuring device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that between the first chamber (10) and the second chamber (20) a support holder (24) for the object to be tested (101) is provided, and / or that the support holder (24) is designed as a support plate, and/or that the support holder (24) is attached to the object (101) to be tested, preferably screwed, riveted and/or latched, and/or that in the first chamber (10) and /or the second chamber (20) is provided with an insert holder (21) for the support holder (24). Messvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Kammer (10) eine Mixvorrichtung (14) zum Umwälzen einer Mischung aus dem Trägergas (TG) und einem durch das zu prüfende Objekt (101) permetierten Prüfgas (PG) vorgesehen ist, und/oder dass die Mixvorrichtung (14) einen Ventilator aufweist, und/oder dass die Mixvorrichtung (14) in einer Wirkverbindung und/oder einer Signalverbindung und/oder einer Datenkommunikation (D) mit der Mengensteuerung (30) für das Trägergas (TG) steht.Measuring device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that in the first chamber (10) a mixing device (14) for circulating a mixture of the carrier gas (TG) and a test gas (PG ) is provided, and/or that the mixing device (14) has a fan, and/or that the mixing device (14) is in an operative connection and/or a signal connection and/or data communication (D) with the quantity controller (30) for the Carrier gas (TG) stands still. Messvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strömungsvorrichtung (15) zum Erzeugen einer Strömung des Trägergases (TG) durch die erste Kammer (10) stromabwärts nach der ersten Kammer (10) und/oder nach dem Sensor (12) in einer Abluftleitung (L2) für das Trägergas (TG) angeordnet ist, und/oder dass die Strömungsvorrichtung (15) einen Verdichter aufweist, und/oder dass die Strömungsvorrichtung (15) in einer Wirkverbindung und/oder einer Signalverbindung und/oder einer Datenkommunikation (D) mit der Mengensteuerung (30) für das Trägergas (TG) steht.Measuring device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that a flow device (15) for generating a flow of the carrier gas (TG) through the first chamber (10) downstream after the first chamber (10) and/or after the sensor ( 12) is arranged in an exhaust air line (L2) for the carrier gas (TG), and/or that the flow device (15) has a compressor, and/or that the flow device (15) has an operative connection and/or a signal connection and/or a data communication (D) with the volume control (30) for the carrier gas (TG). Verfahren zur Bestimmung von Prüfgaspermeation, insbesondere Wasserstoffpermeation, durch Objekte, bspw. Kunststoffplatten, mithilfe einer Messvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: eine erste Kammer (10), die durch ein Trägergas (TG) durchströmt wird, eine zweite Kammer (20), die ein Prüfgas (PG) aufnimmt, wobei die erste Kammer (10) durch ein zu prüfendes Objekt (101) von der zweiten Kammer (20) trennbar ist, sodass das Prüfgas (PG) nur durch das zu prüfende Objekt (101) von der zweiten Kammer (20) in die erste Kammer (10) gelangen kann, und einen Sensor (12) zum Erfassen des Prüfgases (PG) in dem Trägergas (TG), dadurch gekennzeichnet, dass eine Menge des Trägergases (TG), die durch die erste Kammer (10) strömt, mithilfe einer Mengensteuerung (30) gesteuert und/oder geregelt wird.Method for determining test gas permeation, in particular hydrogen permeation, through objects, e.g. plastic plates, using a measuring device (100) according to one of the preceding claims, comprising: a first chamber (10) through which a carrier gas (TG) flows, a second chamber (20), which receives a test gas (PG), the first chamber (10) being separable from the second chamber (20) by an object to be tested (101), so that the test gas (PG) can only pass through the object to be tested ( 101) can pass from the second chamber (20) into the first chamber (10), and a sensor (12) for detecting the test gas (PG) in the carrier gas (TG), characterized in that a quantity of the carrier gas (TG) , which flows through the first chamber (10), is controlled and/or regulated using a quantity controller (30). Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Mengensteuerung (30) mit einer Mixvorrichtung (14) in der ersten Kammer (10) und/oder einer Strömungsvorrichtung (15) in einer Abluftleitung (L2) für das Trägergas (TG) in einer Wirkverbindung und/oder einer Signalverbindung und/oder einer Datenkommunikation (D) steht.Method according to the preceding claim, characterized in that the quantity control (30) with a mixing device (14) in the first chamber (10) and / or a flow device (15) in an exhaust air line (L2) for the carrier gas (TG) in a Active connection and/or of a signal connection and/or data communication (D).
DE102020209848.4A 2020-08-05 2020-08-05 Measuring device and measuring method for determining test gas permeation Pending DE102020209848A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020209848.4A DE102020209848A1 (en) 2020-08-05 2020-08-05 Measuring device and measuring method for determining test gas permeation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020209848.4A DE102020209848A1 (en) 2020-08-05 2020-08-05 Measuring device and measuring method for determining test gas permeation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020209848A1 true DE102020209848A1 (en) 2022-02-10

Family

ID=79686229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020209848.4A Pending DE102020209848A1 (en) 2020-08-05 2020-08-05 Measuring device and measuring method for determining test gas permeation

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020209848A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116337709A (en) * 2022-12-14 2023-06-27 中国石油大学(华东) High-pressure flow circulating hydrogen permeation test device and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116337709A (en) * 2022-12-14 2023-06-27 中国石油大学(华东) High-pressure flow circulating hydrogen permeation test device and method
CN116337709B (en) * 2022-12-14 2024-01-30 中国石油大学(华东) High-pressure flow circulating hydrogen permeation test device and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60301151T2 (en) System and method for analyzing exhaust emissions
DE2816499C2 (en) Method and arrangement for the detection and separation of the alveolar air fraction from the breathing air
DE202008007748U1 (en) Apparatus for conditioning gases
EP2097312A2 (en) Method for operating a rebreather
DE102020209848A1 (en) Measuring device and measuring method for determining test gas permeation
DE3851814T2 (en) Gas generating device.
DE19619673A1 (en) Device for the calibration of a gas measuring device
DE4121928C2 (en) Method and arrangement for indirect mass flow determination
DE3812645A1 (en) DEVICE FOR PRODUCING GAS MIXTURES WITH A PRESET COMPONENT CONCENTRATION
DE102009009583A1 (en) Method and device for carrying out analyzes of respiratory gas samples
DE2750450C3 (en) Ventilator
DE19503488A1 (en) Differential pressure monitor for use in feed line of liquid or gas
DE102006049899A1 (en) Respirator for e.g. diver or fire fighter has a two-stage mixer regulator providing base-level feed in parallel with full-flow supply
DE102010015994A1 (en) Predetermined dilution rates adjusting method for measuring odor by dynamic olfactometry, involves adjusting desired dilution rates from odor air during adjacent olfactometry measurement depending on valves position from calibration series
DE102013014532B3 (en) Apparatus and method for determining mixing ratios of flowing media
WO2006024442A1 (en) Device for diluting and analysing a measurable fluid
AT413081B (en) METHOD AND DEVICE FOR TRANSFERRING REAL, REACTIVE GAS MIXTURES TO A STABLE, INERGENATE GAS CONDITION
DE329386C (en) Process for the continuous measurement of absorbable gases and vapors in gas mixtures
DE3920994C2 (en) Device for producing a reaction mixture from at least two components for the production of foams
DE1217090C2 (en) Method and device for measuring gas and air flows
DE3224761C2 (en)
AT520532B1 (en) Apparatus for measuring a measuring component contained in a raw gas stream
DE202014008964U1 (en) Device for determining emissions of wood
DE2057638C3 (en) Device for determining the breath value as well as for measuring ventilation variables
EP4127855A1 (en) Dosing unit for generating a mixed gas