$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1-اعداد المواد
- قطع وتثقيب قطعتين مستطيله من تفلون من نفس حجم لوحات نهاية باستخدام الصحافة القطع. رعاية والتاكد من ان الثقوب في الموضع الدقيق حيث ينبغي وضع البراغي.
- باستخدام نفس الاجراء قطع تفلون الحشايا بالنظر إلى الابعاد الخارجية والداخلية للحقل التدفق ، وموقف الثقوب حيث ينبغي وضع البراغي.
- قطع طبقات انتشار الغاز باستخدام اطار معدني تركيب حجم الحشايا.
- قطع نافيون الزائدة من الغشاء المغلف الحفاز (CCM) من أجل ضبطه إلى حجم لوحات ثنائي القطب. جعل ثقوب في الغشاء في المواضع التي يجب ان تذهب من خلال مسامير مع مساعده من الإطار المعدني المستخدمة سابقا. رعاية لمركز الإطار قبل جعل الثقوب.
2. خليه الوقود الجمعية
- وضع لوحه القطبين الكاثود علي سطح أملس وقوي مع تدفق الجانب المجال حتى.
- وضع طوقا علي القمه. تاكد من محاذاة مع ثقوب المسمار.
- وضع الكاثود GDL في منتصف طوقا ووضع CCM علي القمه. تاكد من محاذاة CCM مع ثقوب المسمار.
- وضع الآنود GDL وطوقا علي القمه. تاكد من محاذاة طوقا مع ثقوب المسمار ويتم وضع GDL في الوسط.
- وضع لوحه القطبين الآنود علي اعلي (تدفق الجانب المجال إلى أسفل) واستخدام مسامير لتضييق الخناق علي أجزاء معا.
ملاحظه: يجب عدم تشديد اللوحات ثنائيه القطب بقوة. الغرض من البراغي هو فقط للحفاظ علي محاذاة أجزاء مختلفه.
- وضع لوحه نهاية الكاثود الفولاذ المقاوم للصدا علي سطح أملس وقوي.
- وضع قطعه تفلون مستطيله وجامع النحاس الحالي علي القمه. تاكد من انها محاذاة مع ثقوب الترباس.
- فتحه الجانب الكاثود من وحده الخلية تجميعها في الخطوة 2.1 علي جامع الكاثود الحالي مع الأخذ بعين الاعتبار الشقوق في حقول التدفق.
- فتحه الجانب الآنود من وحده علي جامع الآنود الحالي ، ووضع الحشايا تفلون والانتهاء مع الآنود الفولاذ المقاوم للصدا لوحه نهاية علي راس.
- وضع الأكمام العازلة ، و O-الدائري ومسامير في الثقوب من لوحات نهاية الآنود. ادراج البراغي في الثقوب.
- وضع الأكمام العزل و O-الدائري. الانتهاء من وضع المكسرات علي البراغي علي الجانب الكاثود.
- تشديد البراغي بالطرق المتقاطعة باستخدام عزم الدوران-وجع حتى تصل إلى قيمه عزم الدوران الموصي بها من 5 N · وتقترح الدورات المتقاطعة 5. تبدا بانخفاض قيمه عزم الدوران (1 N · m) وزيادة بنسبه 1 N · m في كل دوره لاحقه.
3-دمج خليه وقود مع المحيط
- وضع خليه الوقود في مربع التدفئة وربط مداخل ومنافذ إلى المحيط. استخدام السائل المتطفل للتحقق من وجود تسربات.
- ادراج الحرارية في لوحه نهاية الكاثود.
- واجهه خليه الوقود مع التحفيز ؛ اختيار 2 القطب التكوين. قم بتوصيل الكابلات التي تم وضع علامة RE و CE إلى الجانب الآنود وتلك التي وضعت علي انها نحن و SE إلى الجانب الكاثود.
- بدء تشغيل البرنامج المستخدم للسيطرة علي محيط الخلية. تصور مخطط الاعداد التجريبية (انظر التخطيطي في الشكل 1). اختيار قيم الآنود ومعدلات تدفق الغاز مدخل الكاثود وفتح الصمامات. في التجارب المبينة في هذا البروتوكول ، تم استخدام معدلات التدفق من 850 ، 300 و 300 mL/min للهيدروجين (الجانب الآنود) ، والنيتروجين والأكسجين (الجانب الكاثود) علي التوالي.
- اختيار درجه حرارة الغازات مدخل وتشغيل الاشرطه التدفئة. انتظر حتى يتم الوصول إلى درجه حرارة النقطة المحددة. وفي جميع التجارب التي أجريت في هذا البروتوكول ، كانت درجه حرارة النقطة المحددة لغازات المداخل عند القطب الآنود والجانب الكاثود 68 درجه مئوية.
- تعيين درجات الحرارة للحرارة لتحديد درجه التكثف المطلوبة من الغازات مدخل; تشغيل الحرارة.
- تعيين درجه الحرارة التي تم اختيارها من خليه الوقود علي لوحه التحكم من مربع التدفئة. ثم قم بتشغيل التسخين. في التجارب يوصف في هذا بروتوكول عينت [فول سل] درجه حرارة من 80 [ك] كان.
- انتظر حتى يتم الوصول إلى درجه حرارة النقطة المحددة للخلية الوقودية. التحقق من حاله الترطيب من الغازات مدخل. تحقق من خليه الوقود الطاقة الكهربائية المفتوحة الخلية المحتملة. يجب ان تكون القيمة المحتملة لخليه الدائرة المفتوحة علي شاشه التقوية بين 1 و 1.2 V.
4. خليه الوقود بدء الاجراء
ملاحظه: يستخدم الاجراء الموضح في المقطع التالي برنامج معين والتحفيز (N104 التلقائي ، برنامج NOVA 2.0). ومع ذلك ، فانه يمكن أيضا ان يؤديها باستخدام برامج أخرى والتحفيز دون تغيير النتائج الرئيسية. يجب تنفيذ اجراء بدء التشغيل إذا تم استخدام CCM جديده.
- بدء تشغيل البرنامج التلقائي نوفا 2.0.
- حدد اجراء جديد في المقطع اجراء من البرنامج; يتم فتح صفحه تحرير الاجراء.
- في الأمر، انقر فوق رمز التحكم التلقائي ; اسحب رمز التحكم التلقائي إلى قسم مساحة العمل. ثم ، في خصائص، حدد وضع علي التقوية.
ملاحظه: البرنامج التلقائي نوفا 2.0 لا يفرق بين مصطلحات الجهد والتقوية.
- في الأمر، حدد رمز الخلية ووضعه بجوار رمز التحكم التلقائي . ثم ، في خصائص اختر الخلية علي. أضافه أيقونه تطبيق وفي خصائص تعيين 0.9 V كامكانات الخلية فيما يتعلق القطب المرجعي.
- أضافه الأمر الانتظار وتعيين المدة إلى 1800 s.
- أضافه أمر السلم Lsv من القياس دوري والخطية الاجتياح المسح. تعيين بدء المحتملة إلى 0.9 v ، ووقف المحتملة إلى 0.6 v ، ومعدل المسح الضوئي إلى 0.4 Mv/s وخطوه إلى 0.244 mv.
- أضافه الأمر الانتظار وتعيين المدة إلى 1800 s.
- أضافه أمر السلم Lsv من القياس دوري والخطية الاجتياح المسح. تعيين المحتملة بدء إلى 0.6 v ، ووقف المحتملة إلى 0.9 v ، ومعدل المسح الضوئي إلى 0.4 mv/s والخطوة إلى 0.244 mv.
- أضافه الأمر تكرار . في مساحة العمل حدد الأوامر من الخطوة 4-1 (الأمر الانتظار الأول) إلى الخطوة 4.1.7 (الأمر الدرج lsv الأخير); سحب وإسقاط الرموز في مربع تكرار . في عقارات أصل الرقم التكرارات إلى 20.
- بدء تشغيل الخلية بدء الاجراء عن طريق النقر فوق زر التشغيل .
- بعد 2 ح ، إذا كان التيار مستقرا في 0.6 V إيقاف البرنامج عن طريق الضغط علي زر الإيقاف . إذا كان الحالي لا يزال تغيير ، السماح تشغيل البرنامج حتى يتم إنهاء.
5. تجربه الطيفية مقاومه الكهروكيميائية الجلفنة
- بدء تشغيل البرنامج التلقائي نوفا 2.0.
- حدد اجراء جديد في المقطع اجراء من البرنامج; يتم فتح صفحه تحرير الاجراء.
- في الأمر انقر فوق رمز التحكم التلقائي ; سحب وإسقاط رمز التحكم التلقائي إلى قسم مساحة العمل. ثم ، في خصائص حدد وضع علي الجلثروسين.
- أضافه الخلية علي الأمر.
- أضافه أمر الدرج Lsv . في خصائص تعيين الحالي أبدا إلى 0 A ، الحالة الثابتة المختارة الحالية لإيقاف الحالي، ومعدل المسح الضوئي إلى 0.005 A/s والخطوة إلى 0.01 a.
- ادراج الأمر " اشاره السجل "; في خصائص تعيين المدة إلى 7200 s ووقت أخذ العينات الفاصل الزمني إلى 0.1 s.
- ادراج اطار الأمر قياس FRA . في خصائص تعيين التردد المطبق الأول إلى 1000 هرتز ، والتردد المطبق الأخير إلى 0.01 هرتز وعدد الترددات في العقد إلى 5. تعيين السعه إلى 5% من الحالة المستقرة الحالية.
- أضافه الأمر الخلية إيقاف .
- بدء تشغيل الخلية المجلفن برنامج EIS عن طريق الضغط علي زر التشغيل .
- انتظر حتى تستقر قيمه الخلية المحتملة من خلال مراقبه التغيير في اطار التسجيل. ثم انقر علي الزر إلى الامام لبدء تجربه EIS.
- تحقق من استقرار النظام اثناء التجربة وانتظر حتى يتم إنهاء البرنامج.
6. التركيز--بالتناوب تردد التجربة استجابه
ملاحظه: تصف الإرشادات التالية الاجراء لتنفيذ تجارب cFRA تحت شروط الجلفنة. ومع ذلك ، فان الاجراء لا تختلف إذا ما أجريت التجارب cFRA تحت ظروف فولتاتيك ، وبصرف النظر عن وضع الجلفنة إلى التحكم في التحفيز في البرنامج وتحديد امكانيه خليه معينه كحاله ثابته بدلا من الحالية.
- قم باعداد مستشعر الأكسجين الليفي من Pyro لقياسات ديناميكية سريعة.
- دفع بلطف إلى أسفل علي المكبس في الجزء العلوي من ألياف الأكسجين الاستشعار Pyro من أجل أزاله الجزء الحساس من ألياف من ابره واقيه ووضعه في وسط الأنابيب في مدخل الخلية.
- افتح برنامج Pyro.
- انقر علي خيارات | تقدم واختر تمكين أخذ العينات السريعة.
- تعيين الفاصل الزمني لأخذ العينات إلى 0.15 s.
- تحرير الاجراء cFRA باستخدام برنامج البحث التلقائي نوفا 2.0.
- افتح برنامج NOVA وحدد اجراء جديد في قسم الإجراءات ; تفتح صفحه تحرير البرامج.
- في الأوامر ، حدد أيقونه عنصر التحكم وقم بادراجها في مساحة العمل. في خصائص حدد وضع علي الجلثروسين. ثم حدد الخلية علي الأمر ووضعها بجانب رمز التحكم .
- أضافه أمر السلم Lsv من القياس دوري والخطية الاجتياح المسح. في خصائص تعيين بدء الحالي إلى 0.0 A; تعيين كايقاف الحالي القيمة الحالية حاله ثابته التي يجب ان يتم تنفيذ التجربة cfra. ثم استخدم 0.005 A/s كمعدل المسح الضوئي و 0.01 a كالخطوة.
- ادراج اثنين من الأوامر اشاره السجل ; في خصائص تعيين المدة إلى 7200 s والفاصل الزمني أخذ العينات الوقت إلى 0.05 s. كرر نفس الخطوة 20 مره عن طريق أضافه أمر تكرار . ويجب ان يكون عدد التكرار معادلا لعدد ترددات الاشاره التي يلزم قياسها.
ملاحظه: اثنين من النوافذ اشاره تسجيل مريحه للأسباب التالية: يتم استخدام نافذه تسجيل واحد لمراقبه الجزء عابره من اشاره الإخراج الدورية ، في حين يتم استخدام الثانية لتسجيل الجزء الثابت من اشاره الإخراج الدوري. يتم استخدام جزء الحالة الثابتة للاشاره لتحديد داله النقل.
- اضغط علي زر التشغيل لبدء تشغيل برنامج cfra.
- في المجموعة الاولي من التكرار ، تحقق مما إذا كانت الخلية المحتملة تصل إلى قيمه الحالة الثابتة من خلال مراقبه نافذه التسجيل.
- فتح صمام الأكسجين اضافيه وتعيين وحده تحكم تدفق كتله إلى 5 ٪ من قيمه إجمالي معدل تدفق الأعلاف الرئيسية من أجل ضمان استجابه خطيه (مثال: مجموعه 30 مل/دقيقه مع 600 mL/min من إجمالي معدل التدفق). ثم تعيين وقت التبديل من صمام إلى القيمة الاوليه من 0.5 s. اضغط علي زر بدء التحكم في التبديل.
- مراقبه اطار التسجيل والانتظار حتى الخلية المحتملة يحقق حاله ثابته دوريه. ثم انقر علي زر التالي .
- تسجيل اشاره حاله ثابته دوريه في اطار تسجيل جديده ل 60 s. ثم انقر فوق مره أخرى علي الزر التالي .
- في وقت واحد مع الخطوة السابقة 6.7 ، تسجيل المدخلات الأوكسجين الدورية. حدد زر البدء في برنامج الاستشعار ، ادراج اسم الذي يشير إلى إدخال التردد (مثال: 1 هرتز) ، وانقر علي OK. تسجيل اشاره ل 60 s كما هو الحال في حاله الإخراج الحالية واضغط علي زر الإيقاف .
- كرر الخطوات السابقة 6.6-6.8 في زيادة قيم وقت التبديل من أجل قياس الارتباطات الدورية للإدخال/الإخراج لنطاق تردد من 8-1000 ميجاهرتز بأخذ 8 نقاط تردد لكل عقد. للتجارب في تردد اعلي من 100 ميغاهيرتز ، تسجيل المدخلات والمخرجات ل 60 s. في الترددات المنخفضة ، عين الإشارات لمجموعه من الوقت تعادل 5 فترات.
7-تحليل بيانات المركز
- تصدير الاستجابات المحتملة للخلايا المقاسه من برنامج البحث التلقائي NOVA 2.0.
- في نافذه التسجيل انقر علي الرسم التخطيطي مع قياس الطاقة الدورية الثابتة التي تقاس الإنتاج المحتمل للخلايا.
- انقر علي عرض البيانات | مفتاح | تصدير الأزرار. ادراج اسم ملف الذي يشير إلى تكرار الإدخال (مثال: 1 هرتز) وانقر فوق حفظ.
- كرر الخطوات 7.1.1-7.1.2 لكل خليه قياس الإخراج المحتملة في كل تردد.
- فتح البرامج النصية Matlab FFT_input. حصيره و FFT_output. في المقطع عنوان المجلد ادراج مواصفات موقع المجلد حيث يتم تخزين ضغط الأكسجين المقاسه وملفات البيانات الحالية.
ملاحظه: تمت كتابه البرنامج النصي بهدف تنفيذ الإطارات من المدخلات التي تم جمعها من أجل ان يكون عدد صحيح من دورات دوريه لتحليل ، وحساب التحويلات Fourier بدقه وبسرعة. لا يؤدي اي اجراء آخر يقوم بنفس المهمة إلى تغيير النتائج.
- تشغيل البرامج النصية FFT_PO2 و FFT_Pot. إيداع الرسومات التخطيطية المرسومة إذا كانت الخوارزميه المحسوبة تعمل بشكل صحيح (في المجال الزمني ، يجب استخراج عدد صحيح من دورات الإدخال والإخراج من عينات الإدخال والإخراج الاصليه).
تحذير: تحويل Fourier استنادا إلى عدد غير صحيح من دورات دوريه يمكن ان يؤدي إلى تحليل مضلله من المدخلات والمخرجات مما ادي إلى أطياف cFRA غير دقيقه.
- فتح البرنامج النصي Matlab cFRA_spectra. حصيره وتشغيله. يتم رسم حجم وزاوية المرحلة وأطياف نيكويست من وظيفة نقل cFRA تحت ظروف الجلفنة.
ملاحظه: يحسب البرنامج النصي داله نقل cFRA باستخدام قيم التحويل Fourier في التردد الأساسي للضغط الأكسجين (المدخلات) والخلية المحتملة (المخرجات) اشاره باستخدام المعادلة التالية.