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Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung die bewirken kann,
dass eine Substanz, welche ein Gas absorbieren und desorbieren kann,
das Gas zum Messen der Absorptions- oder Desorptions-Charakteristika desselben
absorbiert oder desorbiert, und insbesondere eine Vorrichtung zum Messen
der Wasserstoffabsorptions- oder -desorptionscharakteristika von
Wasserstoff absorbierenden Legierungen.
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Hintergrund
der Erfindung
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In
den vergangenen Jahren war die Aufmerksamkeit auf Wasserstoff absorbierende
Legierungen für
negative Elektroden von Alkalibatterien und als Wasserstoffspeichermaterialien
gerichtet. Solche Wasserstoff absorbierenden Legierungen werden durch
Legieren eines Gemisches aus seltenem Erdmetall und einem Übergangsmetall
in einem spezifischen Verhältnis
hergestellt und typischerweise sind diese Legierungen beispielsweise
LaNi5, MmNi2Co3 (wobei Mm ein Mischmetall ist), etc.
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Bei
der Konstruktion von verschiedenen Vorrichtungen ist es wichtig,
die Wasserstoff-Absorptions/Desorptions-Charakteristika von Wasserstoff
absorbierenden Legierungen zu messen. Diese Charakteristika werden
für die
Festsetzung der zurückzuhaltenden
Wasserstoffmenge, des Druckwiderstandes, etc. verwendet, sind Daten,
die für
das Vorsehen von Sicherheitsvorrichtungen unverzichtbar sind und werden
falls erforderlich auch für
die Verbesserung der Legierung verwendet.
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Die
Wasserstoff-Absorption/Desorptions-Charakteristika werden grundsätzlich durch
ein Druck-Verbindungs-Isotherm-(PCT)-Diagramm repräsentiert.
Wie in der 21 gezeigt,
repräsentiert das
Diagramm die Beziehung zwischen dem Druck (Ordinate) und der Menge
der Wasserstoffabsorption (Abszisse) unter einer bestimmten Temperaturbedingung.
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20 zeigt eine Sievert-Vorrichtung
die herkömmlicherweise
zum Messen der für
die Herstellung eines PCT-Diagramms erforderlichen Daten verwendet
wird.
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Die
Sievert-Vorrichtung hat einen Probenbehälter 161, der mit
einer Probe 162 der auf ihre Charakteristika zu überprüfenden,
Wasserstoff absorbierenden Legierung beschickt ist, und einen Gasvorratsbehälter 164,
der mit dem Behälter 161 über ein manuelles
Ventil 163 verbunden ist. Eine Wasserstoffversorgungsquelle 166 ist
mit dem Gasvorratsbehälter 164 über ein
Wasserstoffversorgungsrohr verbunden, das mit einem manuellen Ventil 165 versehen
ist. Der Gasvorratsbehälter 164 ist über ein manuelles
Ventil 167 mit einem Wasserstoffausgaberohr und weiterhin
einer Vakuumpumpe 168 verbunden. Bei geschlossenen Ventilen 165 und 167 wird der
Druck und die Temperatur des Wasserstoffgases jeweils durch einen
Drucksensor 169 und einen Temperatursensor gemessen, die
in dem Vorratsbehälter 164 vorgesehen
sind.
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Die
Wasserstoff-Absorptions-Charakteristika werden mit dieser Vorrichtung
durch den folgenden Vorgang gemessen.
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Als
erstes wird Wasserstoffgas mit einem bestimmten Druck vom Gasvorratsbehälter 164 zum Probenbehälter 161 mit
einer bestimmten Temperatur zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird
der Wasserstoffgehalt der Probenlegierung gemessen, um die Menge
des absorbierten Wasserstoffes zu berechnen (Gewichtsprozent oder
Atomverhältnis).
Die Menge des absorbierten Wasserstoffes kann beispielsweise unter
Verwendung einer Gaszustandsgleichung aus der Druckdifferenz berechnet
werden, die aus dem Einleiten von Wasserstoff und dem internen Volumen
des Systems resultiert. Die so erzielte Menge des absorbierten Wasserstoffes
und der so erzielte Wasserstoffgasdruckwert werden in einem PCT-Diagramm
aufgetragen (o-Markierung
in 21).
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Als
nächstes
wird Wasserstoffgas mit leicht erhöhtem Druck dem Probenbehälter zugeführt, auf ähnliche
Art und Weise gefolgt von der Messung des Wasserstoffgehaltes der
Probe und der Berechnung der Menge des absorbierten Wasserstoffes.
Der Wert des Wasserstoffgasdruckes und die Menge des absorbierten
Wasserstoffes werden in dem PCT-Diagramm aufgetragen.
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Auf
diese Art und Weise wird der Druck des zugeführten Wasserstoffgases schrittweise
erhöht, der
Wasserstoffgehalt der Probenlegierung wird jedes Mal gemessen, und
der Druckwert und die Menge des absorbierten Wasserstoffes werden
aufgetragen. Zur Bestimmung der Wasserstoff-Desorptions-Charakteristika
wird der Druck dagegen schrittweise gesenkt.
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Zur
Herstellung des PCT-Diagramms aus den Messdaten sind die Datenpunkte,
die für
die Legierungsprobe notwendig sind, ungefähr 20 Punkte in Richtung der
Absorption (Druckerhöhungsrichtung)
und ungefähr
20 Punkte in Richtung der Desorption (Drucksenkrichtung), d. h.
ungefähr
40 Punkte insgesamt. Wenn das PCT-Diagramm bei jeder der unterschiedlich
bestimmten Temperaturen hergestellt wird, ist 40 Punkte multipliziert
mit der Anzahl der verschiedenen Temperaturen die Gesamtanzahl der
Messungen.
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Der
Wasserstoffgasdruck wird durch Einstellen des Öffnungsgrades des manuellen
Ventils 165 eingestellt. Wenn der Wasserstoffgasdruck auf
einen Wert von ungefähr
0,01 bis ungefähr
0,5 MPa einzustellen ist, ist es üblicherweise notwendig, den
Druck innerhalb des Bereiches von ungefähr 0,01 bis ungefähr 0,1 MPa
zu variieren. Der Druck des Wasserstoffgaszylinders, der als Wasserstoffversorgungsquelle
dient, beträgt
jedoch 12 bis 15 MPa, wenn der Zylinder gefüllt ist und der Druck ist immer
noch ungefähr
5 bis ungefähr
6 MPa hoch, wenn er durch einen Regler reduziert ist. Es ist daher
schwierig, die einzustellende Wasserstoffgasmenge fein einzustellen.
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Im
allgemeinen werden Nadelventile als Ventile der Vorrichtung verwendet.
Diese Ventile verschleißen,
wenn sie jedes Mal dann wenn eine Messung durchgeführt wird,
geöffnet
und geschlossen werden, wodurch der Verschleiß, auch wenn er gering ist,
eine Leckage zuläßt und unerwünscht ist,
da Wasserstoffmoleküle
extrem klein sind.
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22 zeigt eine Vorrichtung,
die vorgeschlagen worden ist, um die Öffnungs- und Schließ-Frequenz
des manuellen Ventils 165 zu verringern und eine automatisierte
Messung zu erzielen. Diese Vorrichtung hat ein Widerstandsrohr 170 und ein
Einlassventil 171 der Zweipunkt-Umschaltbauart zwischen
dem manuellen Ventil 165 und dem Gasvorratsbehälter 164.
Zwischen dem Gasvorratsbehälter 164 und
der Vakuumpumpe 168 sind auch ein Auslassventil 172 der
Zweipunkt-Umschaltbauart und ein Widerstandsrohr 173 angeordnet.
Das Widerstandsrohr 173 ist mit einer Nebenschlussleitung versehen,
die ein Nebenschlussventil 174 hat.
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Wenn
bei dieser Vorrichtung Gas eingeleitet wird, werden die Ventile 165, 171 geöffnet, die
Ventile 172, 163 geschlossen und der Druckzustand
wird zu allen Zeitpunkten durch den Drucksensor 169 überwacht.
Wenn der Gasdruck einen eingestellten Wert übersteigt, wird das Ventil 171 geschlossen
und das Ventil 163 geöffnet.
Wenn Gas ausgegeben wird, werden die Ventile 163, 171 geschlossen,
die Ventile 172, 174 geöffnet und der Druckzustand
wird immer durch den Drucksensor 169 wie im Fall des Einleitens von
Gas, überwacht.
Wenn der Gasdruck unter einen eingestellten Wert abfällt, wird
das Ventil 172 geschlossen, und das Ventil 163 geöffnet. Auf
diese Art und Weise ist für
das Schließen
der Ventile 171, 172, nachdem der eingestellte
Druck erreicht ist, von einer Rückkopplungssteuerung
Gebrauch gemacht und daher wird eine Drucküberwachungseinrichtung mit hoher
Zeitauflösung
oder ein Hochgeschwindigkeitsdatenmesswertschreiber benötigt. Die
Ansprechverzögerung
führt zu
einer großen
Abweichung von dem eingestellten Wert.
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Da
das manuelle Ventil 165 während des Einleitens und Ausleitens
des Gases immer offen gelassen wird, hat das Ventil anders als die
Vorrichtung gemäß 20 keinen unerwünschten
Verschleiß infolge
von wiederholtem Öffnen
und Schließen,
aber die Strömungsgeschwindigkeit
des Gases wird durch das Variieren des Öffnungsgrades des Ventils eingestellt
und ist demgemäß schwierig
fein einzustellen.
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Die
US-PS 5,058,442 beschreibt
eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen von Gasabsorption
und Desorption wie im Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche 1, 6.
bzw. 7 angegeben.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die die vorstehenden Probleme überwunden
hat, ist es, eine Messvorrichtung und ein Messverfahren zu schaffen
die auf einfache Art und Weise eine Feineinstellung des einzustellenden
Druckes des zuzuführenden
oder abzuführenden
Gases ermöglicht,
ohne dass ein Hochgeschwindigkeitsdatenmessschreiber oder dergleichen
benötigt
wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Messen der Gasabsorptions- und/oder Desorptions-Characteristika
einer Substanz, die die Eigenschaft hat, Gas zu absorbieren, wie
in den unabhängigen
Patentansprüchen 1,
6 bzw. 7 angegeben.
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Der
Gasvorratsbehälter
ist vorzugsweise mit einem Gassammler versehen, um die Gasmenge, welche
in dem Gasvorratsbehälter
gespeichert wird, einzustellen.
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Wenn
Gas zugeführt
wird, werden das erste Ventil und das zweite Ventil abwechselnd
geöffnet und
geschlossen, um das Gas, welches in dem Vorspeicher gespeichert
ist, intermittierend dem Gasvorratsbehälter zuzuführen um den Gasvorratsbehälter schrittweise
unter Druck zu setzen, bis der vorbestimmte Druck erreicht ist.
Das Gas, welches in dem Gasvorratsbehälter mit dem vorbestimmten
Druck gespeichert ist, wird dem Probenbehälter auf einmal zugeführt.
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Beim
Ausströmen
des Gases werden das zweite Ventil und das dritte Ventil alternierend
geöffnet
und geschlossen, um das Gas des Gasvorratsbehälters temporär in dem
vorläufigen
Speicher zu halten, danach erfolgt die intermittierende Ausgabe
des Gases an einen Gasausgabeteil und die schrittweise Druckentlastung
des Gasvorratsbehälters
auf einen vorbestimmten Druck.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1 ist ein fragmentarisches
schematisches Diagramm einer Vorrichtung, die die Erfindung verkörpert;
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2 ist ein schematisches
Diagramm der Vorrichtung die die Erfindung verkörpert;
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3 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung
der Steuerungsfolge des alternierenden Öffnens und Schließens eines
ersten und eines zweiten Ventils;
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4 ist eine graphische Darstellung
der Beziehung zwischen der Anzahl m der Male, mit denen das erste
und das zweite Ventil geöffnet
und geschlossen werden und des Druckes B des Wasserstoffvorratsbehälters;
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5 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung
der Steuerungssequenz des alternierenden Öffnens und Schließens des
zweiten Ventils und des dritten Ventils;
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6 ist eine graphische Darstellung
der Beziehung zwischen der Anzahl von Malen m, mit der das zweite
Ventil und das dritte Ventil geöffnet
und geschlossen werden und des Druckes P des Wasserstoffvorratsbehälters;
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7 ist ein Diagramm der gesamten
Konstruktion der Vorrichtung, die die Erfindung verkörpert;
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8 ist ein Flussdiagramm
der Wasserstoff Absorptions-Desorptions-Zyklusmessung, die unter Verwendung
der Vorrichtung gemäß der Erfindung durchgeführt wird;
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9 ist ein Flussdiagramm
der Verwendung eines vorbestimmten Druckes bei der Wasserstoff-Absorptions-Desorptions-Zyklusmessung
gemäß 8;
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10 ist ein Diagramm, das
den offenen oder geschlossenen Zustand der bei der Wasserstoff-Absorptions-Desorpotions-Zyklusmessung
gemäß 8 beteiligten Ventile;
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11 ist ein Diagramm, das
die Druckänderungen
bezogen auf die Zeit zeigt, wie sie bei der Wasserstoff-Absorptions-Desorptions-Zyklusmessung
gemäß 8 beteiligt sind;
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12 ist ein Flussdiagramm
der Messung der Wasserstoff Absorptions-Charakteristika zur Erstellung
eines PCT-Diagramms unter Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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13 ist ein Flussdiagramm
der Verwendung eines vorbestimmten Druckes bei der Wasserstoff-Absorptions-Charakteristikamessung
gemäß 12;
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14 ist ein Diagramm, das
den offenen oder geschlossenen Zustand der bei der Wasserstoff-Absorptions-Charakteristikamessung
gemäß 12 beteiligten Ventile zeigt;
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15 ist ein Diagramm der
Druckänderungen
bezogen auf die Zeit, wie sie bei der Wasserstoff-Absorptions-Charakteristikamessung
gemäß 12 beteiligt sind;
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16 ist ein Flussdiagramm
der Messung der Wasserstoff Desorptions-Charakteristika zur Erstellung
eines PCT-Diagramms unter Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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17 ist ein Flussdiagramm
der Anwendung eines vorbestimmten Druckes bei der Wasserstoff-Desorptions-Charakteristikamessung
gemäß 16;
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18 ist ein Diagramm des
offenen oder geschlossenen Zustandes der bei der Wasserstoff Desorptions-Charakteristikamessung
gemäß 16 beteiligten Ventile;
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19 ist ein Diagramm der
Druckänderungen
bezogen auf die Zeit, die bei der Wasserstoff-Desorptions-Charakteristikamessung
gemäß 16 beteiligt sind;
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20 ist ein fragmentarisches,
schematisches Diagramm einer herkömmlichen Messvorrichtung;
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21 ist ein Beispiel eines
PCT-Diagramms; und
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22 ist ein fragmentarisches,
schematisches Diagramm einer herkömmlichen automatischen Messvorrichtung.
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Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsform
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1 ist ein fragmentarisches,
schematisches Diagramm einer Vorrichtung, die die vorliegende Erfindung
verkörpert.
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Da
für die
Ausführungsform
eine Wasserstoff absorbierende Legierung als Probe verwendet wird, wird
Wasserstoffgas als das Gas verwendet, dessen Charakteristika überprüft werden
sollen, aber die Erfindung ist nicht auf diesen Fall begrenzt. Beispielsweise
ist die Ausfüh rungsform
auch für
eine Substanz zu verwenden, die durch Absorbieren von Stickstoff
ein Nitrid erzeugt.
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In
der 1 ist mit 1 ein
erstes Ventil, mit 2 ein zweites Ventil, mit 3 ein
drittes Ventil und mit 4 ein viertes Ventil bezeichnet.
Diese Ventile sind jeweils Zweipunkt-Ventile mit einer offenen Position
und einer geschlossenen Position. Gemäß der Ausführungsform ist das Ventil ein
pneumatisches Ventil. Wenn das pneumatische Ventil in Antwort auf
ein Betriebssignal von Außen
geöffnet
wird, fließt
Luft ein, hält
das Ventil in der offenen Position. Der Innenraum der Leitung, die
von dem ersten Ventil 1, dem zweiten Ventil 2 und
dem dritten Ventil 3 umgeben ist, dient als vorläufiger Speicher
mit einem konstanten Volumen V1, das im Fall der Ausführungsform
7 ml beträgt.
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Der
Innenbereich der Leitung, der durch das zweite Ventil 2 und
das vierte Ventil 4 definiert ist, dient als ein Wasserstoffvorrat,
dessen Volumen als V2 ausgedrückt
wird.
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Der
Teil der Leitung, welcher das zweite Ventil 2 bis zum vierten
Ventil 4 verbindet, kann mit einem Wasserstoffvorratsbehälter 5 versehen
sein. Wenn dieser Behälter 5 vorgesehen
ist, ist das Raumvolumen V2 des Wasserstoffvorrates die Summe aus dem
Innenvolumen der Leitung und dem Volumen des Wasserstoffvorratsbehälters 5.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
beträgt
V2 gleich 40 ml.
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Über ein
Ventil 36 kann ein Gassammler 44 an den Wasserstoffvorrat
angeschlossen sein. Das Gesamtvolumen des Wasserstoffvorrates ist
durch Öffnen
dieses Ventils 36 variabel. Die Gesamtsumme des Wasserstoffvorrates
ist durch Einstellen des Gassammlers 44 auf ein geändertes
Volumen über einen
weiten Bereich selektiv variabel.
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Das
Volumen des Gassammlers 44 beträgt gemäß der vorliegenden Ausführungsform
310 ml. Durch das Vorsehen des Gassammlers ist es möglich, das
Raumvolumen V2 des Wasserstoffvorrates in einem Bereich von 40 bis
350 ml zu variieren.
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Mit 6 ist
ein Drucksensor zum Messen des Druckes des Wasserstoffvorrates angegeben.
Der Druck, welcher vom Sensor 6 gemessen wird, wird durch
eine Druckanzeige 11 angezeigt. Ein Probenbehälter 7 wird
zum Halten einer Wasserstoff absorbierenden Legierung als Probe 8 in
Form eines Pulvers verwendet. Die Menge der Legierung hat ein Gewicht
von ungefähr
5 g. Der Probenbehälter 7 hat eine
geschlossene Aufnahme, um die Probe 8 im wesentlichen darin
zu halten, und eine Leitung, um die geschlossene Aufnahme mit dem
vierten Ventil 4 zu verbinden. Der Probenbehälter 7 hat
ein bestimmtes Volumen V3, das im Bereich von 20 bis 30 ml liegt.
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Ein
Thermostat 9 ist das Mittel zum Aufrechterhalten einer
konstanten Temperatur des Probenbehälters 7, der die Wasserstoff
absorbierende Legierung hält,
und enthält
ein Hitzemedium in Form eines 1:1-Gemisches aus Ethylenglykol und
Wasser. Die Temperatur des Probenbehälters 7 und der Probe 8 kann über einen
Bereich von – 40° Celsius
bis unter 100° Celsius
unter Verwendung des Hitzemediums variiert werden. Die Temperatur
des Hitzemediums wird durch einen Temperatursensor 10 gemessen und
durch eine Temperaturanzeige 12 angezeigt.
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Das
erste Ventil 1 ist durch eine Versorgungsleitung 13 mit
einer Wasserstoffversorgungsquelle verbunden. Das dritte Ventil 3 ist
durch eine Ausgabeleitung 14 mit einem Wasserstoffausgabeteil verbunden.
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Die
Rohrleitungen, welche die Leitung bilden und die Behälter, etc,
die an die Leitung angeschlossen sind, bestehen vorzugsweise aus
einem rostfreiem Stahl, um Korrosion zu verhindern.
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Als
nächstes
wird das Konzept der vorliegenden Vorrichtung einschließlich deren
Steuerung unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben.
Der Druck P, der von dem Drucksensor 6 gemessen worden
ist, wird über
eine Signalleitung 18 einem Computer 15 zugeleitet.
Der Computer 15, dem im voraus ein Stellwert Ps 17
eingegeben worden ist, vergleicht den Druck P mit diesem Wert und
liefert einen Ausgang 19 in Form eines Ausgangssignals
zur Steuerung des Öffnungs-Schließ-Vorgangs
der Ventile. Der Ausgang 19 wird zu den Ventilsteuermitteln 16 geleitet. Die
Ventilsteuermittel 16, die als ein Sequenzer bezeichnet
werden, leiten entsprechende Öffnen-Schließ-Signale über die
Signalleitung 20 an das erste Ventil 1 über die
Signalleitung 21 an das zweite Ventil 2, über die
Signalleitung 22 an das dritte Ventil 3 und über die
Signalleitung 23 an das vierte Ventil 4, um die
ersten bis vierten Ventile 1 bis 4 gemäß dem Ausgang 19 zu öffnen oder
zu schließen.
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Druckerhöhungsvorgang.
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Als
erstes wird ein Druckerhöhungsvorgang, der
bewirkt, das die Probe 8 Wasserstoff absorbiert, beschrieben.
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Unter
Bezugnahme auf die 3 wird
eine Steuerungssequenz des alternierenden Öffnens und Schließens des
ersten Ventil 1 und des zweiten Ventils 2 beschrieben.
In der 3 repräsentiert "C" den geschlossenen Zustand des Ventils
und "O" repräsentiert
den offenen Zustand des Ventils. Der Vorgang umfasst die folgenden
Schritte (1) bis (5). Das dritte Ventil 3 bleibt bei dem
gegenwärtigen
Vorgang geschlossen.
- (1) Das erste Ventil 1 wird
geöffnet,
um Wasserstoffgas aus der Wasserstoffversorgungsquelle in den vorläufigen Speicher
zu leiten.
- (2) Das erste Ventil 1 wird geschlossen. Zu diesem
Zeitpunkt wird der Druck in dem vorläufigen Speicher V1 auf der
gleichen Höhe
wie der Druck der Versorgungsquelle gehalten. Der Druck der Wasserstoffversorgungsquelle
ist im allgemeinen durch einen Regler reduziert.
- (3) Das zweite Ventil 2 wird geöffnet während das erste Ventil 1 geschlossen
bleibt, wodurch das Wasserstoffgas, das in dem vorläufigen Speicher gehalten
ist, dem Wasserstoffvorrat zugeführt wird.
- (4) Das zweite Ventil 2 wird geschlossen.
- (5) Die Schritte (1) bis (4) werden so lange wiederholt, bis
der Druck aus P des Wasserstoffvorrates den eingestellten Wert Ps erreicht.
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Auf
diese Art und Weise wird das Erhöhen des
Druckes des Wasserstoffvorrates wenigstens auf den eingestellten
Wert Ps erkannt, worauf die Schritte (1)
bis (4) des Öffnens
und Schließens
des ersten Ventils 1 und des zweiten Ventils 2 beendet
sind, gefolgt von einem Meßmodus.
Beispielsweise wird das vierte Ventil 4 geöffnet, um
das Wasserstoffgas zur Probe 8 zu leiten.
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Bei
der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden
die ersten und zweiten Ventile 1, 2 durch die Schritte
(1) bis (5) geöffnet
und geschlossen. 4 zeigt
die Beziehung zwischen der Anzahl von Malen m, mit der diese Ventile
geöffnet
und geschlossen werden und dem Innendruck P des Wasserstoffvorrates
(Volumen V2). Somit kann der Druck des Wasserstoffvorrates auf den
gesetzten Wert Ps erhöht werden.
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Drucksenkvorgang.
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Als
nächstes
wird unter Bezugnahme auf die 5 und 6 ein Beispiel eines Drucksenkvorganges zum
Desorbieren von Wasserstoff aus der Probe 8 beschrieben.
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5 zeigt eine Steuerungssequenz
des alternierenden Öffnen
und Schließens
des zweiten Ventils 2 und des dritten Ventil 3.
In der 5 ist der geschlossene
Zustand des Ventils durch "C" repräsentiert
und der offene Zustand des Ventils durch "O" repräsentiert.
Der Vorgang umfasst die folgenden Schritte (1) bis (5). Das erste
Ventil 1 bleibt während des
gegenwärtigen
Vorganges geschlossen.
- (1) Das dritte Ventil 3 wird
geöffnet,
um Wasserstoffgas aus dem vorläufigen
Speicher über
die Ausgabeleitung 14 in den Wasserstoffausgabeteil zu
leiten. Der Ausgabeteil hat eine Vakuumpumpe, die dafür verwendet
wird, den vorläufigen Speicher
auf einen Unterdruck zu evakuieren.
- (2) Das dritte Ventil 3 wird geschlossen. Zu diesem
Zeitpunkt wird der vorläufige
Speicher V 1 weitgehend auf einem Unterdruck gehalten.
- (3) Das zweite Ventil 2 wird geöffnet, wobei das dritte Ventil 3 geschlossen
bleibt, wodurch Wasserstoffgas, das in dem Wasserstoffvorrat gehalten
ist, dem vorläufigen
Speicher zugeführt
wird.
- (4) Das zweite Ventil 2 wird geschlossen.
- (5) Die Schritte (1) bis (4) werden so lange wiederholt, bis
der Druck P des Wasserstoffvorrates einen eingestellten Wert Ps erreicht.
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Auf
diese Art und Weise wird das Senken des Druckes des Wasserstoffvorrates
wenigstens auf den eingestellten Wert Ps erkannt,
worauf ein Meßmodus
folgt. Beispielsweise wird das vierte Ventil 4 geöffnet, um
Wasserstoffgas aus dem Probenbehälter 7 auszugeben.
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Das
dritte Ventil 3 und das zweite Ventil 2 werden
durch die Schritte (1) bis (5) alternierend geöffnet und geschlossen. 6 zeigt die Beziehung zwischen
der Anzahl von Malen m, mit der die Ventile geöffnet und geschlossen werden
und dem Druck P innerhalb des Wasserstoffvorrates (Volumen V2).
Somit kann der Druck des Wasserstoffvorrates schrittweise auf den
gesetzten Wert Ps gesenkt werden.
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Gesamtkonstruktion der Vorrichtung
gemäß der Erfindung.
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7 ist ein Diagramm der Gesamtkonstruktion
der Vorrichtung gemäß der Ausführungsform.
Die Teile, die bereits anhand der 1 bis 6 beschrieben worden sind,
werden nicht nochmals beschrieben.
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Die
Signalleitung 20 ausgehend von den Ventilsteuermitteln 16 ist
an das elektromagnetische Ventil 28, angeschlossen, welches
in Antwort auf ein Öffnen-Schließ-Signal
von den Ventilsteuermitteln 16 geöffnet oder geschlossen wird.
Wenn das Ventil 28 geöffnet
wird, wird dem ersten Ventil 1 komprimierte Luft zugeführt, die
das erste Ventil 1 in dem offenen Zustand hält. Wenn
im Gegensatz hierzu das Ventil 28 geschlossen ist, wird
die Zufuhr von komprimierter Luft unterbrochen, um das erste Ventil 1 zu
schließen.
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Ähnlich ist
die Signalleitung 21 an ein elektromagnetisches Ventil 29 angeschlossen,
die Signalleitung 22 an ein elektromagnetisches Ventil 30, die
Signalleitung 23 an ein elektromagnetisches Ventil 31,
die Signalleitung 24 an ein elektromagnetisches Ventil 32 und
die Signalleitung 25 an ein elektromagnetisches Ventil 33 angeschlossen.
Das Ventil 29 ist an das zweite Ventil 2 angeschlossen,
das Ventil 30 an das dritte Ventil 3, das Ventil 31 an
das vierte Ventil 4, das Ventil 32 an das Ventil 36 und
das Ventil 33 an das Ventil 37 angeschlossen.
Das Öffnen
und Schließen
der jeweiligen elektromagnetischen Ventile öffnet und schließt die entsprechenden
Ventile jeweils auf die gleiche An und Weise wie vorstehend beschrieben.
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Insbesondere
sind die Signalleitungen 26 und 27 jeweils an
die elektromagnetischen Ventile 34 beziehungsweise 35 angeschlossen.
Das Ventil 34 entläßt, wenn
es geöffnet
ist, Wasser stoffgas, welches in verschiedenen Teilen verblieben
ist. Das Ventil 35 ist ein Leckageventil. Wenn es geöffnet wird
verhindert das elektromagnetische Ventil 35 den umgekehrten
Strom von Öl,
das in der Vakuumpumpe 47 enthalten ist, wenn die Pumpe 47 gestoppt
wird.
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In
dieser Vorrichtung wird Wasserstoffgas von einem Wasserstoffgaszylinder 38 zugeführt. Wenn
der Zylinder 38 gefüllt
ist, hat er einen Gasdruck von 12 bis 15 MPa. Der Wasserstoffdruck
des Zylinders wird auf ein vorbestimmtes Niveau mittels eines Reglers 39 reduziert.
Das Wasserstoffgas mit reduziertem Druck wird über die Versorgungsleitung 13 im
ersten Ventil 1 zugeführt.
Der Druck ist üblicherweise
auf einen Wert von ungefähr
6 MPa reduziert.
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Der
Druck des Wasserstoffvorratsbehälters, der
für den
Wasserstoffvorrat verwendet wird, ist durch ein Druckmeßgerät angezeigt.
Der Druck wird auch durch den Drucksensor 6 gemessen. Ein
Vakuummeßgerät 41,
das an den Wasserstoffvorratsbehälter 5 über ein
Ventil 42 angeschlossen ist, mißt den Grad des Unterdrucks
in dem Behälter 5 und dem
Probenbehälter 7 wenn
diese Behälter
evakuiert werden. Ferner ist der Wasserstoffvorratsbehälter 5 mit
einem Temperatursensor 43 zum Messen der Temperatur des
Wasserstoffgases in dem Wasserstoffvorrat verbunden.
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Als
nächstes
wird ein Vakuumausgabeteil beschrieben. Der Vakuumausgabeteil hat
die vorstehend genannten elektromagnetischen Ventile 34, 35 und
die Vakuumpumpe 47 und weiterhin einen Puffertank 45 und
ein Entlastungsventil 46. Der Vakuumausgabeteil ist mittels
der Ausgabeleitung 14 an das dritte Ventil 3 und
Ventil 37 angeschlossen. Während der Evakuierung wird
das Gas temporär
in dem Puffertank 45 eingelassen, wodurch der Druck moderat gesenkt
wird und durch Gasentlastungsventil 46 für eine weitere
Drucklenkung entlassen. Für
den Fall, dass das freigelassene Gas Wasserstoff oder ein derartiges
verbrennbares Gas ist, ist es wünschenswert
das Gas zu sammeln. Der Innendruck des Puffertanks 45 wird
ungefähr
auf atmosphärischen Druck
reduziert und das elektromagnetische Ventil 34 wird geöffnet, um
die Evakuierung ohne Überlastung
der Vakuumpumpe 47 durch zuführen.
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Als
nächstes
wird der Probenbehälter 7 beschrieben.
Der Probenbehälter 7 hat
einen Probenhalter 61, die Wasserstoff absorbierende Legierung 8 als
Probe, den Thermostat 9, den Temperatursender 10 für den Thermostat,
ein erstes manuelles Ventil 48 ein zweites manuelles Ventil 49 und
ein Ventil 51 zum Öffnen – Schließen des
Halters. Der Probenhalter 61 ist mit einer Legierung 8 in
Form eines Pulvers beschickt. Der Probenhalter 61 ist mit
dem ersten manuellen Ventil 48 über das Halter-Öffnen-Schließen-Ventil 51 verbunden.
Zwischen dem Ventil 51 und dem Ventil 58 sind
ein probenseitiger Verbinder 50 und ein Verbinder 52 auf
der Seite des ersten manuellen Ventils vorgesehen. Der probenseitige
Verbinder 50 kann von dem ventilseitigen Verbinder 52 getrennt
werden, um den Probenhalter 61 herauszunehmen. In diesem
Zustand ist das zweite Ventil 49 geschlossen.
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Der
Probenhalter 61 ist in den Thermostat 9 eingetaucht.
Wenn die Notwendigkeit auftritt, Temperaturen außerhalb des Temperaturbereiches
des Thermostates 9 zu messen, ist ein Hilfsthermostat 62 vorbereitet.
Der Hilfsthermostat 62 enthält ein Heizmedium, das Silikonöl aufweist.
Dieses Heizmedium ist bezüglich
seiner Temperatur über
den Bereich von ungefähr
50° Celsius
bis ungefähr
200° Celsius
in seiner Temperatur variabel. Die Temperatur des Mediums wird auch
durch den Temperatursensor 10 gemessen, wenn dieser verschoben
ist. Für
die Messung unter Verwendung des Hilfsthermostaten 62 ist der
probenseitige Verbinder 50 an einen zweiten ventilseitigen
Verbinder 53 angeschlossen. In diesem Fall wird das erste
manuelle Ventil 48 geschlossen gehalten.
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Der
vorstehende Vorgang erfordert analoge Messungen, die durch ein Datenerfassungsgerät 59 in
digitale Daten umgewandelt werden. Genauer gesagt erzeugt der Drucksensor 6 ein
Gasdrucksignal, das dann über
eine Signalleitung 57 der Druckanzeige 11 für die Anzeige
zugeleitet wird und ferner dem Datenerfassungsgerät 59 zugeleitet
wird. Das Vakuummeßgerät 41 leitet
ein Evakuierungsgradsignal über
eine Signalleitung 46 an einen Evakuierungsgradanzeiger 54 zur
Anzeige und das Signal wird auch dem Datenerfassungsgerät 59 zugeleitet.
Zusätzlich
erzeugt der Temperatursensor 43 ein Gastemperatursignal,
das über
eine Signalleitung 58 einem Temperaturanzeiger 55 zur
Anzeige zugeleitet wird und ferner auch dem Datenerfassungsgerät 59 zugeführt wird.
Der Thermostattemperatursensor 10 erzeugt ein Thermostattemperatursignal,
das über eine
Signalleitung 60 dem Thermostattemeraturanzeiger 12 zur
Anzeige zugeführt
wird und ferner entsprechend dem Datenerfassungsgerät 59 zugeführt wird.
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Die
Posten der digitalen Daten wie sie durch das die Datenerfassungsgerät 59 umgewandelt
worden sind, werden über
die Signalleitung 18 an den Computer 15 angelegt
und falls gewünscht,
gespeichert.
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Wasserstoff-Absorptions-Zyklus-Messung.
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Die
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung wird zum Überprüfen von
Wasserstoff absorbierenden Legierungen bezüglich ihrer Zykluslebensdauer
verwendet. 8 ist ein
Flussdiagramm der Wasserstoff Absorptions-Desorptions-Zyklus-Messung,
die im folgenden beschrieben wird.
- (1) Der
Probenhalter 61 wird an den Hauptkörper des Gerätes angeschlossen
und der Thermostat wird auf eine gewünschte Temperatur gesetzt.
Die Absorptions-Desorptions-Frequenz
k wird auf 0 gesetzt.
- (2) Messbedingungen werden in den Computer 15 eingegeben.
Genauer gesagt wird die Evakuierungszeit auf tw, die Reaktionszeit
auf tr, der Setzwert des zu verwendenden Druckes auf Pas·k und
die Absorptions-Desorptions-Frequenz auf n als die Messbedingungen
eingestellt. Diese Bedingungen sind wie gewünscht in den folgenden Schritten
variabel.
- (3) Die Zeit t wird auf 0 gesetzt und die Absorptions-Desorptions-Frequenz
k wird auf k+1 gesetzt.
- (4) Der Probenhalter 61 wird evakuiert, bis die Zeit t
gleich tv wird.
- (5) Wasserstoffgas mit einem bestimmten Gasdruck von Pas · k
wird in den Wasserstoffspeicher eingeleitet. Der spezifizierte Gasdruck
Pas · k
wird auf den Druck gesetzt, der in dem Absorptions-Desorptions-Zyklus
für die
k-te Absorption und Desorption verwendet wird.
- (6) Die Zeit t wird auf 0 gesetzt.
- (7) Der Effekt einer Wasserstoff-Absorptions-Reaktion bis zum
Zeitpunkt t wird tr. Wenn t = tr ist dann wird der Druck P gemessen,
um Pe · k
= P zu erhalten.
- (8) Wenn die Absorptions-Desorptions-Frequenz k gleich n ist,
ist die Zyklus-Messung beendet. Ansonsten werden die Schritte (3)
bis (7) wiederholt.
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Die
Wasserstoff-Absorptions-Desorptions-Zyklus-Messung wird durch die
vorstehenden Schritte (1) bis (8) beendet. Der Schrift (5)
wird insbesondere im einzelnen unter Bezugnahme auf die 9 beschrieben ein Flussdiagramm
der Verwendung des bestimmten Druckes bei der Wasserstoff-Absorptions-Desorptions-Zyklus-Messung.
Der Schritt (5) umfasst die folgenden Schritte (5)-1 bis (5)-4.
- (5)-1: Der zu verwendende Druck Pas · k wird
automatisch als ein Wert erhalten, in dem eine zu verwendende Druckdifferenz ΔB dem Absorptions-Gleichgewichtsdruck
Pe · k – 1 in dem
unmittelbar vorhergehenden Absorptions-Reaktionsschritt (k–1) addiert
wird.
- (5)-2: Das erste Ventil 1 und das zweite Ventil 2 werden
durch den vorstehend beschriebenen Druckerhöhungsvorgang alternierend geöffnet und
geschlossen, um Wasserstoffgas in den Wasserstoffspeicher einzuleiten.
- (5)-3: Der Wasserstoffgasdruck P des Wasserstoffvorrates wird
gemessen.
- (5)-4: Wenn der Gasdruck P wenigstens auf den angewandten Druckeinstellwert
Pas k steigt, wird Pa · k = P, um den spezifischen
Gasdruck-Beaufschlagungsschritt zu beenden. Während der gesetzte Wert Pas · k
annähernd
gleich Pa · k
gemacht ist, kann die Differenz zwischen Pas · k und Pa · k vermindert
werden, indem das Raumvolumen des vorläufigen Speichers vermindert
wird.
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Wenn
der Wasserstoff Gasdruck P unter dem gesetzten Wert Pas · k ist,
werden die vorstehenden Schritte (5)–2 bis (5)–4 wiederholt.
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Der
Schritt Beaufschlagen des spezifischen Gasdruckes ist durch die
Schritte (5)–1
bis (5)–4
beendet.
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10 zeigt den offenen oder
geschlossenen Zustand der Ventile bei der Wasserstoff-Absorptions-Desorptions-Zyklus-Messung,
die durch die Schritte (1) bis (8) durchgeführt wird. In der 10 ist der geschlossene
Zustand des Ventils durch "C" repräsentiert
und der offene Zustand des Ventils durch "O" repräsentiert
und "C++O" oder "O++C" bedeutet die Wiederholung
des offenen Zustandes und des geschlossenen Zustandes.
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11 zeigt Druckvariationen
bezogen auf die Zeit wie sie bei der Wasserstoff-Absorptions-Desorptions-Zyklus-Messung
beteiligt sind. In der 11 ist
tw eine Wartezeit, die erforderlich ist bis die Wasserstoffgastemperatur,
die durch einen adiabatischen Kompressionseffekt nach der Beaufschlagung
mit dem spezifischen Gasdruck angehoben ist, in einen stabilen Zustand
gebracht ist. Der Wert ist in dem Computer 15 voraus eingestellt
worden.
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Messung
der Wasserstoff-Absorptions-Charakteristika für die Kurve der PCT-Charakteristika.
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Die
Vorrichtung gemäß der Erfindung
wird für die
Stellung der Kurven der PCT-Charakteristika verwendet.
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12 ist ein Flussdiagramm
für das
Messen der Wasserstoff-Absorptions-Charakteristika. Der Messvorgang
wird im folgenden beschrieben.
- (1) Der Probenhalter 61 wird
an den Hauptkörper der
Vorrichtung angeschlossen und der Thermostat 9 wird auf
eine gewünschte
Temperatur gesetzt. Die Anzahl der Schritte, k, der Absorptionsreaktion
wird auf 0 gesetzt.
- (2) Messbedingungen werden in den Computer 15 eingegeben.
Genauer gesagt wird die Evakuierungszeit auf tv gesetzt, die Reaktionszeit
tr die obere Grenze des zu messenden Druckes auf Pu und die Druckdifferenz
zwischen den beaufschlagten Drucken auf ΔP als Messbedingungen gesetzt.
Diese Bedingungen sind in den darauf folgenden Schritten wie gewünscht variabel.
- (3) Die Zeit t wird auf 0 gesetzt.
- (4) Der Probenhalter 61 wird evakuiert, bis die Zeit t
gleich tv wird.
- (5) Wasserstoffgas mit dem bestimmten Gasdruck Pas · k wird
in den Wasserstoffspeicher eingeleitet. Der bestimmte Gasdruck Pas · k
ist der gesetzte Druck, der für
die Absorptionsreaktion k-ten Schrittes verwendet wird.
- (6) Die Zeit t wird auf 0 gesetzt.
- (7) Wirkung der Wasserstoff-Absorptionsreaktion bis die Zeit
t gleich tr wird. Wenn t = tr wird der Druck P gemessen, um Pe · k = P
zu erhalten.
- (8) Wenn der Gleichgewichts-Wasserstoffgasdruck Pe · k in
dem k-ten Absorptions-Reationsschritt
größer als
Pu ist, ist die Messung für
die PCT-Charakteristika-Kurve
in dem Wasserstoff-Absorptionsvorgang beendet. Wenn Pe · k nicht
größer als
Pu ist, werden die vorstehenden Schritte (5) bis (7) wiederholt.
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Die
Messung der Wasserstoff Absorptions-Charakeristika zur Erstellung
PCT-Charakteristika-Kurve ist durch die Schritte (1) bis (8) beendet. Der
Schritt (5) hat insbesondere die folgenden Schritte (5)–1 bis (5)–4, wenn
er unter Bezugnahme auf die 13 detailierter
beschrieben wird, die ein Flussdiagramm zum Beaufschlagen des bestimmten
Druckes ist.
- (5)-1: Der anzulegende Druck Pas · k
wird automatisch auf einen Wert gesetzt, der erhalten wird, indem
eine anzulegenden Druckdifferenz ΔP
dem Absorptionsgleichgewichts Pe · k–1 in dem unmittelbar vorhergehenden
Absorptions-Reaktionsschritt (k-1)
addiert wird.
- (5)-2: Das erste Ventil 1 und das zweite Ventil 2 werden
durch den vorstehend beschriebenen Druckerhöhungsvorgang alternierend geöffnet und
geschlossen, um Wasserstoffgas in den Wasserstoffspeicher einzuleiten.
- (5)-3: Der Wasserstoffgasdruck P des Wasserstoffspeicher wird
gemessen.
- (5)-4: Wenn der Gasdruck P wenigstens auf den gesetzten Wert
des angelegten Druckes Pas · k steigt,
wird Pa · k
= P, um den bestimmten Gasdruckbeaufschlagungsschritt zu beenden.
Wenn der Wasserstoffgasdruck P unter dem gesetzten Wert Pas · k
ist, werden die vorstehenden Schritte (5)–1 bis (5)–4 wiederholt.
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Der
Schritt Beaufschlagen des bestimmten Gasdruckes ist durch die Schritte
(5)–1
bis (5)–4
beendet.
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14 zeigt den offenen oder
geschlossen Zustand der Ventile bei der Wasserstoff Absorptions-Charakteristika-Messung,
die durch die Schritte (1) bis (8) durchgeführt worden ist. In der 14 ist der geschlossene
Zustand des Ventils durch "C" und der offene Zustand
des Ventils durch "O" repräsentiert
und "C++O" oder "O++C" bedeutet die Wiederholung
des offenen Zustandes und des geschlossenen Zustandes.
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15 zeigt die Druckänderungen
bezogen auf die Zeit wie sie bei der Wasserstoff-Absorptions-Charakteristika-Messung
für die
PCT-Charakteristika-Kurve beteiligt sind. In der 15 ist t die Wartezeit, die erforderlich
ist, damit die Wasserstoffgastemperatur, die durch einen adiabatischen
Kompressionseffekt nach der Beaufschlagung mit dem bestimmten Gasdruck
angehoben worden ist, auf einen stabilen Zustand gebracht worden
ist. Der Wert ist im voraus im Computer 15 eingestellt
worden.
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Messung
der Wasserstoff Desorptions-Charakteristika für die PCT-Charakteristika-Kurve.
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16 ist ein Flussdiagramm
der Messung der Wasserstoff-Desorptions-Charakteristika für die PCT-Charakteristika-Kurve.
Der Messvorgang wird im folgenden beschrieben.
- (1)
Der Probenhalter 61 wird an den Hauptkörper der Vorrichtung angeschlossen
und der Thermostat 9 wird auf eine gewünschte Temperatur gesetzt.
Die Anzahl k der Desoptionsreaktionsschritte wird auf 0 gesetzt.
- (2) Die Messbedingungen werden in den Computer 15 eingegeben.
Genauer gesagt werden die Reaktionszeit tr, die untere Grenze des
zu messenden Druckes PL, und die Differenz
des Druckes des ausgegebenen Gases aus ΔP als Messbedingungen gesetzt.
Diese Bedingungen sind in den darauf folgenden Schritten wie gewünscht variabel.
- (3) Wasserstoffgas mit bestimmtem Druck Pd · k wird aus dem Wasserstoffsteicher
ausgegeben. Der bestimmte Gasdruck Pd · k ist der Desorptionsdruck
des k-ten Desorptionsreaktionsschrittes.
- (4) Die Zeit t wird auf 0 gesetzt.
- (5) Der Effekt der Wasserstoff-Desorptionsreaktion ist die Zeit
t gleich tr wird. Wenn t = tr wird der Druck P gemessen, um Pe · k = P
zu erhalten.
- (6) Wenn der Gleichgewichtswasserstoffgasdruck Pe · k in
dem k-ten Desorptionsreaktionsschritt kleiner als oder gleich PL ist, ist die Messung der PCT-Charakteristika-Kurve
in dem Wasserstoff-Desorptionsvorgang beendet. Wenn Pe · k größer als
PL ist, werden die vorstehenden Schritte
(3) bis (6) wiederholt.
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Die
Messung der Wasserstoff-Desorptions-Charakteristika zur Erstellung
der PCT-Charakteristika-Kurve ist durch die Schritte (1) bis (6)
beendet. Der Schritt (3) hat insbesondere die folgenden Schritte
(3)–1
bis (3)–4,
wenn diese unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß 17 detaillierter beschrieben
werden.
- (3)–1: Der Ausgabegasdruck Pds · k
wird automatisch auf einen Wert gesetzt, der erhalten wird, indem
die Differenz ΔP
des Ausgabegasdruckes von dem Desorption-Gleichgewichtsdruck Pe · k–1 des unmittelbar
vorhergehenden Desorptionsreaktionsschrittes (1–1) subtrahiert wird. Wenn
Pe · k–1 – ΔP negativ
ist, wird Pds · k auf 0 gesetzt. Der Ausgabegasdruck
Pds · k
ist derjenige, der für
den k-ten Desorptionsreaktionsschritt gesetzt ist.
- (3)–3:
Das zweite Ventil 2 und das dritte Ventil 3 werden
alternierend durch den bereits beschriebenen Drucksenkvorgang geöffnet und
geschlossen, um Wasserstoffgas aus dem Wasserstoffspeicher auszugeben.
- (3)–3:
Der Wasserstoffgasdruck P des Wasserstoffspeichers wird gemessen.
- (3)–4:
Wenn der Wasserstoffgasdruck P auf keinen Wert größer als
der Ausgabegasdruck Pds · k sinkt, wird Pd · k = P,
um den Schritt des Ausgebens des Gases mit bestimmtem Druck zu beenden.
Wenn der Wasserstoffgasdruck P höher
als der Ausgabegasdruck Pds · k ist,
werden die vorstehenden Schritte (3)–2 bis (3)–4 wiederholt.
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Der
Gasausgabeschritt ist durch die Schritte (3)–1 bis (3)–4 beendet.
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18 zeigt den offenen oder
geschlossenen Zustand der Ventile bei der Wasserstoff-Desorptions-Charakteristika-Messung,
die durch die Schritte (1) bis (6) durchgeführt worden ist. In der 18 ist der geschlossene
Zustand des Ventils durch "C", der offene Zustand
des Ventils durch "O" repräsentiert und "C++O" oder "O++C" bedeutet die Wiederholung des
offenen Zustandes und des geschlossenen Zustandes.
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19 zeigt die Druckänderungen
bezogen auf die Zeit, die bei der Wasserstoff Desorptions-Charakteristika-Messung
für die
PCT-Charakteristika-Kurve beteiligt sind. In der 19 ist tw die Wartezeit, die erforderlich
ist, bis die Wasserstoffgastemperatur, die durch eine adiabatische
Expansionswirkung nach dem Entfernen des bestimmten Gasdruckes gesenkt
worden ist, auf einen stabilen Zustand gebracht worden ist. Der
Wert ist im Computer 15 voraus eingestellt worden.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Messen der Charakteristika,
beispielsweise einer Wasserstoff absorbierenden Legierung, indem
bewirkt wird, dass die Legierung Wasserstoffgas absorbiert oder
desorbiert, wobei die Vorrichtung wiederholt mit hoher Stabilität über eine
längere
Zeitdauer verwendbar ist.
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Ferner
ermöglicht
die vorliegende Erfindung eine automatische Steuerung einer derartigen
Charakteristika-Messvorrichtung, wobei sicher gestellt wird, das
die Vorrichtung eine hohe Messgenauigkeit hat.
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Bei
der Vorrichtung gemäß der Erfindung senkt
eine Reduktion des Raumvolumens V1 des vorläufigen Speichers die Gasmenge,
die dem Gasspeicher V2 auf einmal zugeführt oder aus dem Gasspeicher
V2 auf einmal abgeleitet werden muß. Dadurch wird die Abweichung
von dem gesetzten Wert auf ein weitgehend vernachlässigbares
Maß vermindert.
Alternativ wird der von der Wasserstoff-Versorgungsquelle angelegte
Druck in Übereinstimmung mit
der Höhe
des gesetzten Druckes eingestellt, um die Gasmenge, welche dem Gasspeicher
durch einen Ventil-Öffnungs-Schließ-Vorgang
zugeführt
werden muss, zu senken, wodurch die Abweichung dem gesetzten Wert
vermindert werden kann.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand einer Ausführungsform beschrieben worden
ist, ist die Erfindung keineswegs auf diese Ausführungsform begrenzt, sondern
kann auf geeignete Weise innerhalb des Umfanges der Erfindung wie
er in den Patentansprüchen
definiert ist, modifiziert, praktiziert werden.