Sıralı yoğunluk ölçerlerin önde gelen üreticisi ve tedarikçisi olan Lonnmeter Group, dünya çapındaki müşterilerine profesyonel çözümler sunmaya on yıllardır kendini adamıştır. Bu çözümler, çok sayıda endüstriyel fabrikanın, enerji santralinin ve metalurji işletmesinin maliyetleri düşürmesine ve verimliliği artırmasına yardımcı olmuştur.

Bulamaç Karıştırma İşleminin Kritik Rolü

Hidrojen yakıt hücresi MEA'larının performansı büyük ölçüde katalizör bulamaçlarının tekdüzeliğine ve kararlılığına bağlıdır. Örneğin, anot bulamaçları %40 deiyonize su, %40 metanol ve %5 ionomer çözeltisinden oluşan karışık bir çözücüde eşit şekilde dağılmış %15 Pt-C katalizör gerektirir; katot bulamaçları daha yüksek oranda katalizör (%20) ve bağlayıcı (%10) gerektirir. Bu hassas oran yalnızca bulamacın fiziksel özelliklerini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda katalitik aktif bölgelerin ve proton iletkenliğinin dağılımını da doğrudan etkiler.

Uygunsuz yoğunluk kontrolü, katalizörün aglomerasyonuna veya tortulaşmasına neden olabilir ve bu da kaplanmış katalizörün eşit olmayan kalınlığına ve hatta genel pil performansına yol açabilir. Örneğin, daha yüksek bir yoğunluk, aşırı katalizör veya çözücü buharlaşmasına, bulamaç viskozitesinin artmasına ve kaplama sırasında "portakal kabuğu" veya "iğne deliği" kusurlarına neden olabilir; daha düşük bir yoğunluk, yetersiz katalizöre, yeterli reaksiyon alanları sağlamamaya ve pil verimliliğini düşürmeye işaret edebilir.

Geleneksel Bulamaç Yoğunluk Kontrolünün Sınırlamaları

Geleneksel katalizör bulamacı karıştırma, birincilde manuel tartım ve çevrimdışı testlere dayanır. Bu yaklaşım gerçek zamanlı sürecin çok gerisinde kalır; örneklemeden test sonuçlarının elde edilmesi genellikle 15-30 dakika sürer ve bu süre zarfında bulamaç bir sonraki işleme girmiş olabilir ve bu da önemli miktarda yeniden işleme israfına yol açabilir.

Manuel işlemler nano ölçekli katalizör parçacık kümelenmesini tespit etmekte zorlanır. Ek olarak, sıcaklık değişiklikleri ve çözücü buharlaşması gibi faktörler, geleneksel süreçlerin gerçek zamanlı olarak telafi edemediği bulamaçlarda dinamik yoğunluk dalgalanmalarına neden olur ve bu da kalite istikrarsızlığı risklerini daha da kötüleştirir.

Çalışma Prensibi ve Teknik Avantajları

Bu zorlukların üstesinden gelmek için Lonnmeter mühendisleri, ±0,001 g/cm³'e kadar hassasiyetle gerçek zamanlı yoğunluk verileri elde etmek için sıvı titreşim frekansını ölçen Coriolis kuvveti ilkesine dayalı hat içi yoğunluk ölçerler geliştirdiler. Hidrojen yakıt hücresinin bulamaç karışımında, bu yüksek hassasiyetli izleme cihazları, yoğunluk ve sıcaklık verilerini sürekli olarak toplamak için karıştırma tanklarının veya sirkülasyon boru hatlarının çıkışına takılabilir ve telafi algoritmaları, sıcaklığın yoğunluk üzerindeki etkisini ortadan kaldırır.

Lonnmeter, Coriolis yoğunluk ölçerlerin ötesinde, farklı çalışma koşulları için akıllı yoğunluk izleme sensörleri sağlamak üzere ayar çatalı yoğunluk ölçerleri ve ultrasonik yoğunluk ölçerler gibi diğer hat içi yoğunluk ölçerleri de geliştirmiştir. Katot bulamacı yoğunluğunun hedef değeri aştığını tespit ettiğinde, sistem sapmayı otomatik olarak hesaplar ve bir ölçüm pompası aracılığıyla uygun miktarda çözücü ekler; yoğunluk çok düşükse, önceden dağıtılmış katalizör ana likörü eklenir. Bu dinamik döngü kontrolü yalnızca formül sapmalarını düzeltmekle kalmaz, aynı zamanda geçmiş veri analizi yoluyla olası sorunları da tahmin eder. Yoğunluk dalgalanmaları eşikleri aştığında, sistem olası düzensiz dağılım veya faz ayrımını uyarmak için alarmları tetikler ve böylece parti kalitesi kazalarını daha da önler.