Filtern
Dokumenttyp
- Zeitschriftenartikel (6) (entfernen)
Schlagworte
- ANOVA (1)
- BAMline (1)
- Catalyst Layer (1)
- Coulometric sensor (1)
- Gasmesssystem (1)
- Gassensor (1)
- IAQ (1)
- In-situ characterization of GDLs (1)
- In-situ synchrotron X-ray computed tomography (1)
- In-situ synchrotron X-ray radiography (1)
- Innenraumluft (1)
- Leckage (1)
- Maschinelles Lernen (1)
- Measurement uncertainty (1)
- Microporous Layer (1)
- Monitoring von Rohrleitungen (1)
- Neutron imaging (1)
- Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (1)
- Richtlinie (1)
- Rohrbiegeprüfstand (1)
- Schadensursachen an Rohrleitungen (1)
- Strukturüberwachung (1)
- Trace humidity (1)
- VOC (1)
- Verbundwerkstoffe (1)
- Verteilte Faseroptische Sensorik (1)
- Verteilte faseroptische Sensoren (1)
- Wasserstoff-Druckbehälter (1)
- Water Distribution (1)
Organisationseinheit der BAM
- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (6) (entfernen)
Schäden an Rohrleitungen können zu hohen Umweltbelastungen und wirtschaftlichen Schäden führen. Um die dauerhafte Verfügbarkeit der Infrastruktur zu gewährleisten, wird im Rahmen des Projekts AGIFAMOR an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) erprobt, inwiefern das Verfahren der verteilten akustischen faseroptischen Sensorik (Distributed acoustic sensing – DAS) zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen eingesetzt werden kann. Neben der DAS werden erprobte Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung wie Schallemissionsanalyse (SEA) und Beschleunigungssensoren eingesetzt. An dieser Stelle soll detailliert auf die Hauptschadensursachen an Rohrleitungen, den Versuchsstand zur mechanischen Belastung von Rohren sowie die Möglichkeiten zu Untersuchungen im Realmaßstab eingegangen werden.
Viele Sensoren sind auf dem Markt, die flüchtige organische Substanzen im Innenraum nicht nur messen, sondern gleichzeitig auch die Luftgüte bewerten. Damit diese Sensoren gute und vergleichbare Daten liefern, erarbeitet ein Fachausschuss der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) eine neue VDI-Richtlinie.
Distributed fiber optic sensors for structural health monitoring of composite pressure vessels
(2024)
In diesem Beitrag geben wir einen umfassenden Überblick über unsere Forschung auf dem Gebiet der verteilten faseroptischen Sensorik für die strukturelle Zustandsüberwachung von Wasserstoffdruckbehältern aus Verbundwerkstoffen. Insbesondere zeigen wir, wie die Integration von faseroptischen Sensoren in Druckbehälter aus Verbundwerkstoffen die Sicherheit erhöht und gleichzeitig die Wartungskosten senkt. Die geringe Größe von Lichtwellenleitern ermöglicht ihre Integration in Verbundwerkstoffstrukturen während des Herstellungsprozesses, wodurch eine kontinuierliche Überwachung sowie eine präzise Erkennung und Lokalisierung von Strukturschäden während des Betriebs der Druckbehälter ermöglicht wird. Wir erörtern auch das Potenzial modernster Signalverarbeitungsmethoden und des maschinellen Lernens für die Weiterentwicklung der vorausschauenden Instandhaltung. Die von uns vorgestellten Anwendungen von faseroptischen Sensoren zeigen, dass sie einen wichtigen Beitrag zur Energiewende hin zu erneuerbaren Energien leisten können.
Especially trace amounts of water vapour in gases can be reliably determined by coulometric trace humidity sensors. The principle of these sensors is based on water vapour absorption in a hygroscopic layer and its subsequent electrolytic decomposition. The calibration of sensors was performed in the humidity range, expressed as frost point temperature, from −30°C to −80°C . This range is equivalent to volume fractions smaller than 376 µL·L−1. Generated humidity was measured with coulometric sensors and a chilled dew point hygrometer that was used as reference. An empirical non-linear function was found between sensor signal and measured reference humidity. This function consists of two parameters with a measurement uncertainty. Both calibration parameters were checked by means of one-way analysis of variance. It showed that gas specific function can be used for humidity measurement in nitrogen, hydrogen, dinitrogen monoxide, compressed and synthetic air. It is possible to determine trace humidity in all tested gases with an expanded uncertainty less than 2.1 K (coverage factor k=2 ) regarding frost point temperature.
This work describes the effects of catalyst layers (CLs) consisting of hydrophobic PTFE on the performance and water management of PEM fuel cells. Catalyst inks with various PTFE contents were coated on Nafion membranes and characterized using contact angle measurements, SEX-EDX, and mercury porosimetry. Fuel cell tests and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were conducted under varying operating conditions for the prepared materials. At dry conditions, CLs with 5 wt.% PTFE were advantageous for cell performance due to improved membrane hydration, whereas under humid conditions and high air flow rates CLs with 10 wt.% PTFE improved the performance in high current density region. Higher PTFE contents (⩾20 wt.%) increased the mass transport resistance due to reduced porosity of the CLs structure. Operando neutron radiography was utilized to study the effects of hydrophobicity gradients within CLs and cathode microporous layer (MPLC) on liquid water distribution. More hydrophobic CLs increased the water content in adjacent layers and improved performance, especially at dry conditions. MPLC with higher PTFE contents increased the overall liquid water within the CLs and GDLs and escalated the water transfer to the anode side. Furthermore, the role of back-diffusion transport mechanism on water distribution was identified for the investigated cells.
The water management in proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) is strongly influenced by the design of the gas diffusion layers (GDL). Limiting current measurements in small-scale cells operating at high stoichiometries are useful to determine the oxygen transport resistance. The oxygen transport resistance increases, once water condenses inside the GDL. In this study a new electrochemical method for voltage loss estimation of GDL induced oxygen transport losses are presented. This new method, referred to as “transient limiting current” (TLC), is compared with the literature method. TLC allows a direct estimation of oxygen transport resistance at an arbitrarily conditioned state. This study also presents a case study of liquid water visualization of a PEM fuel cell with varying GDLs types.
With the help of quasi in-situ synchrotron X-ray computed tomography and time resolved radiography measurements we investigate appearance and distribution of liquid water inside the GDLs under limiting current conditions.