本發(fā)明涉及一種用于部件的密封性檢查和/或泄漏測(cè)量的裝置。本發(fā)明還涉及一種用于部件的密封性檢查和/或泄漏測(cè)量的方法。

背景技術(shù)：

1、通道引導(dǎo)部件(即具有至少一個(gè)通道的部件)可以用于各種應(yīng)用中。例如，通道引導(dǎo)部件可以是雙極板。雙極板是燃料電池的組成部分。已知的燃料電池在本發(fā)明的意義上是被理解為一種裝置，其能夠?qū)?lái)自氧化劑(例如氧氣)與還原劑(例如氫氣)反應(yīng)的一部分能量直接轉(zhuǎn)化為電能。一方面，為了確保部件的正常工作，這種部件的密封性或無(wú)泄漏性可能是必要的。另一方面，泄漏也可能帶來(lái)危險(xiǎn)。例如，在燃料電池中，逸出的氫氣與環(huán)境中的氧氣結(jié)合或者與通過(guò)進(jìn)一步泄漏從燃料電池中逸出的氧氣結(jié)合可能會(huì)引起爆炸。大多數(shù)使用易燃介質(zhì)工作的技術(shù)設(shè)備都要遵循高安全規(guī)范并遵守相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

2、因此，需要可靠、有效地檢查這些部件的密封性并進(jìn)行泄漏測(cè)量。

3、在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于密封性檢查的示例性裝置中，要單獨(dú)地測(cè)量每個(gè)通道。亦即，依次單獨(dú)地確定或測(cè)量每個(gè)通道的密封性或泄漏速率。此外，在檢測(cè)到泄漏時(shí)，必須確定泄漏通向何處(亦即，例如進(jìn)入一通道中，或者進(jìn)入哪個(gè)通道，或者進(jìn)入環(huán)繞的體積中)。因此，對(duì)于因通道的布置以及特別是因通道入口和通道出口的布置而差異的不同部件，需要用于執(zhí)行密封性檢查和泄漏測(cè)量的不同裝置。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中不可能用一個(gè)單一裝置來(lái)檢查不同的部件。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于要分別對(duì)每個(gè)通道進(jìn)行測(cè)量，因此檢查通常需要很長(zhǎng)的時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種方法和裝置，利用該方法和裝置可以有效地檢查不同的部件、特別是在部件中形成的通道的密封性或泄漏。

2、本發(fā)明的目的通過(guò)一種用于部件的密封性檢查和/或泄漏測(cè)量的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方法特別是包括：在部件的通道的入口配置上施加預(yù)定的入口狀態(tài)；測(cè)量部件的通道的出口配置處的出口狀態(tài)；以及基于該測(cè)量來(lái)確定部件的密封性狀態(tài)和泄漏速率。在此，入口配置可以具有部件的至少兩個(gè)通道，出口配置可以具有部件的至少一個(gè)其他通道；或者，入口配置可以具有部件的至少一個(gè)通道，出口配置可以具有部件的至少兩個(gè)其他通道。

3、在此，泄漏測(cè)量可以包含測(cè)量或確定泄漏速率(即，泄漏大小的定量測(cè)量)和/或測(cè)量或確定泄漏路徑(即，關(guān)于例如是否發(fā)生去往其他通道或者環(huán)繞的體積的泄漏，也就是是否從部件中出來(lái)的信息)。

4、在此，泄漏速率是測(cè)量變量(其被直接或間接測(cè)量)，密封性是檢查變量(其由其它測(cè)量推導(dǎo)得出)。例如，如果在所有的通道或通道組合中所測(cè)量的泄漏速率都為0，則可以將部件稱為功能性密封(即，具有密封性)。

5、為了完整起見(jiàn)，在此應(yīng)指出的是，根據(jù)din?en?1779，實(shí)踐中是不允許出現(xiàn)0泄漏速率的。因此，在實(shí)踐中，當(dāng)部件的泄漏速率小于相應(yīng)的最大允許泄漏速率時(shí)，該部件被稱為功能性密封。在此，最大允許泄漏速率是部件的一個(gè)特性并且通常規(guī)定為這樣。

6、入口配置與出口配置的組合可以被稱為測(cè)量配置。當(dāng)入口配置和出口配置中都沒(méi)有出現(xiàn)通道時(shí)，測(cè)量配置可以被稱為“不受影響的(einflussfrei)”；亦即，基于這種測(cè)量配置的測(cè)量在部件無(wú)誤差的情況下不受通道相互間的影響。

7、入口狀態(tài)可以是來(lái)自入口配置的所有通道的共同或相同的狀態(tài)，例如特定氣態(tài)物質(zhì)的預(yù)定壓力。出口狀態(tài)可以是針對(duì)來(lái)自出口配置的所有通道一起測(cè)量。

8、對(duì)于沒(méi)有泄漏的部件，在不受影響的測(cè)量配置中，出口狀態(tài)獨(dú)立于入口狀態(tài)。如果出口狀態(tài)在預(yù)定的入口狀態(tài)改變時(shí)發(fā)生變化，則可以判斷有泄漏；特別地，可以檢測(cè)來(lái)自入口配置的至少一個(gè)通道與來(lái)自出口配置的通道之間的泄漏。

9、換句話說(shuō)，提供了一種能夠測(cè)量通道引導(dǎo)部件以及通道引導(dǎo)部件的泄漏速率和/或檢查密封性的方法。特別地，可以檢查部件是否有泄漏的通道，或者部件的所有通道是否密封。此外，還可以確定泄漏發(fā)生在哪里，即，是否發(fā)生去向其他通道或環(huán)繞的體積的泄漏。利用根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)通道引導(dǎo)的檢查對(duì)象進(jìn)行定量的、整體的密封性檢查。

10、利用根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠顯著減少測(cè)量時(shí)間。這特別是通過(guò)同時(shí)測(cè)量多個(gè)通道來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果結(jié)果證明多個(gè)通道作為整體是密封的，則該多個(gè)通道中的每個(gè)通道都是密封的。通過(guò)測(cè)量多個(gè)通道的組合，甚至可以針對(duì)每個(gè)通道檢查密封性和/或確定泄漏速率和/或泄漏路徑。

11、測(cè)量配置(即，入口配置和出口配置的相應(yīng)組合)可以被選擇為，在入口配置(即，作為入口)中并同時(shí)在出口配置(即，作為出口)中不設(shè)置部件的通道。因此，在所有可能的通道組合中，只需研究適合作為測(cè)量候選的通道組合。

12、在一種實(shí)施方式中，入口狀態(tài)具有預(yù)定的壓力和/或預(yù)定的濃度和/或預(yù)定的化學(xué)元素和/或預(yù)定的化合物和/或化學(xué)物質(zhì)的預(yù)定混合物，并且對(duì)出口狀態(tài)的測(cè)量包括檢測(cè)壓力和/或濃度和/或預(yù)定的化學(xué)元素和/或預(yù)定的化合物和/或化學(xué)物質(zhì)的預(yù)定混合物。亦即，預(yù)定的的入口狀態(tài)對(duì)應(yīng)于所測(cè)量的出口狀態(tài)，使得在入口配置中具有非密封通道的部件中，如果入口配置中的非密封通道相對(duì)于來(lái)自出口配置的通道是不密封的，則發(fā)生出口狀態(tài)向預(yù)定入口狀態(tài)的變化。

13、在一種實(shí)施方式中，對(duì)多個(gè)不同的測(cè)量配置進(jìn)行所述施加和測(cè)量，其中每個(gè)測(cè)量配置具有特定的入口配置(對(duì)于不同的測(cè)量配置可能不同)和特定的出口配置(對(duì)于不同的測(cè)量配置可能不同)，并且基于針對(duì)多個(gè)不同測(cè)量配置的施加和測(cè)量來(lái)確定部件的密封狀態(tài)和/或泄漏速率。因此，可以直觀地針對(duì)不同的測(cè)量配置進(jìn)行測(cè)量。

14、在一種實(shí)施方式中，對(duì)于依次進(jìn)行的測(cè)量，各個(gè)入口狀態(tài)可以包括不同的壓力和/或不同的濃度和/或不同的化學(xué)元素和/或不同的化合物和/或化學(xué)物質(zhì)的不同混合物。

15、使用不同的元素、化合物或混合物能夠?qū)崿F(xiàn)快速的測(cè)量序列(schnelle?abfolgevon?messungen)，這是因?yàn)橛捎谑褂昧肆硪环N介質(zhì)(即，另一種元素、另一種化合物或另一種混合物)，因此在隨后的測(cè)量中不需要考慮殘留在裝置或部件中的任何介質(zhì)。

16、使用不同的壓力或濃度使得能夠基于介質(zhì)的壓力或濃度的差異來(lái)區(qū)分依次進(jìn)行的測(cè)量，從而能夠?qū)崿F(xiàn)快速的測(cè)量序列。

17、測(cè)量配置可以被選擇為，使入口配置的通道與出口配置的通道互補(bǔ)。亦即，直觀來(lái)說(shuō)在入口配置中以及出口配置中不會(huì)出現(xiàn)通道。在此，根據(jù)一種實(shí)施方式，不是對(duì)所有可能的測(cè)量配置全部進(jìn)行檢查，而是只檢查其中的能夠測(cè)量所有相關(guān)泄漏路徑的那一部分。

18、在一種實(shí)施方式中，確定多個(gè)不同的測(cè)量配置，使得在多個(gè)測(cè)量配置的至少一個(gè)測(cè)量配置中，每個(gè)通道都是與一個(gè)另外的通道組合出現(xiàn)。因此，每個(gè)泄漏路徑被包含在至少一個(gè)測(cè)量配置中，即，每個(gè)泄漏路徑在至少一個(gè)測(cè)量配置中引起可檢測(cè)到的泄漏。兩個(gè)通道組合地出現(xiàn)意味著一個(gè)通道出現(xiàn)在入口配置中，另一個(gè)通道出現(xiàn)在出口配置中。

19、在一種實(shí)施方式中，針對(duì)多個(gè)測(cè)量配置確定相應(yīng)的泄漏速率，并基于該多個(gè)測(cè)量配置的相應(yīng)泄漏速率來(lái)確定兩個(gè)通道之間的泄漏速率。由此，可以從不同測(cè)量配置的測(cè)量而推斷出兩個(gè)單一通道之間的泄漏速率。

20、本發(fā)明的目的還通過(guò)一種用于部件的密封性檢查和/或泄漏測(cè)量的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，特別是通過(guò)以下裝置實(shí)現(xiàn)，其包括：入口；出口；接納裝置，被設(shè)計(jì)用于接納所述部件，將入口連接到部件的通道的入口配置，以及將出口連接到部件的通道的出口配置；測(cè)量裝置，被設(shè)計(jì)用于在入口處施加預(yù)定的入口狀態(tài)，測(cè)量出口處的出口狀態(tài)，以及基于該測(cè)量來(lái)確定部件的密封性狀態(tài)和/或泄漏速率；其中入口配置具有部件的至少兩個(gè)通道，出口配置具有部件的至少一個(gè)其他的通道，或者其中入口配置具有部件的至少一個(gè)通道，出口配置具有部件的至少兩個(gè)其他的通道。

21、該裝置還可以具有封閉元件，在此，將接納元件和封閉元件構(gòu)造為形成共同的密封面，并且其中，接納元件和封閉元件被可拆卸地相對(duì)于彼此可移動(dòng)地布置。顯然，該裝置可以被打開(kāi)，以將部件放置在接納元件中，然后再用封閉元件封閉該裝置。

22、該裝置還可以具有壓力元件，該壓力元件可以被設(shè)計(jì)用于通過(guò)朝向接納元件地在部件上施加力來(lái)將部件與接納元件連接。例如，壓力作用在壓力元件上，從而在部件上產(chǎn)生力。壓力元件可以設(shè)計(jì)為活塞的形式，并因此允許與厚度無(wú)關(guān)地夾緊部件；此外，壓力元件因此可以提供可變的力，部件通過(guò)壓力元件和接納元件經(jīng)受該力。

23、該裝置可以具有適配器板，該適配器板具有部件的通道到入口和出口的部件專用連接。因此，在該裝置中可以使用不同的部件，這些不同的部件例如在其外部幾何形狀和/或位置和/或通道或者通道開(kāi)口的數(shù)量方面不同。

24、在一種實(shí)施方式中，該裝置被設(shè)計(jì)為對(duì)部件的內(nèi)部通道加載壓力和/或抽真空。

25、在一種實(shí)施方式中，該裝置可以包含閥，該閥被設(shè)計(jì)用于阻斷(sperren)或釋放裝置的入口與部件的通道之間以及裝置的出口與部件的通道之間的連接。閥可以布置在適配器板之中或之上，或者布置在接納單元之中或之上，或者布置在外部。閥可以為了阻斷或釋放而被調(diào)整為，使得入口配置中所需部件的通道與入口連接，并且所有其它的通道都不與入口連接。此外，閥可以為了阻斷或釋放而被調(diào)整為，使得出口配置中所需部件的通道與出口連接，并且所有其它的通道都不與出口連接。在此可以將“連接”理解為對(duì)于介質(zhì)(例如化學(xué)元素、化合物或化學(xué)物質(zhì)的混合物)是可穿透的，而將“不連接”理解為對(duì)于介質(zhì)是不可穿透的。

26、測(cè)量裝置可以是四極桿質(zhì)譜儀和/或飛行時(shí)間質(zhì)譜儀和/或扇形場(chǎng)質(zhì)譜儀和/或壓力測(cè)量裝置和/或差分壓力測(cè)量裝置和/或流量測(cè)量裝置和/或選自光學(xué)光譜儀群組的光譜儀，或者包含相應(yīng)的儀器。

27、測(cè)量裝置可以被設(shè)計(jì)為，測(cè)量在10-7hpa和5mpa的范圍內(nèi)壓力范圍，或者在10-6hpa和4.5mpa的范圍內(nèi)的壓力范圍，或者在10-4hpa和4mpa的范圍內(nèi)的壓力范圍。

28、測(cè)量裝置可以被設(shè)計(jì)用于測(cè)量氣態(tài)介質(zhì)，優(yōu)選地選自氣態(tài)制冷劑、氨、烴、氟化烯烴、水氟烯烴、水蒸氣、氮?dú)狻⒖諝夂脱鯕庖约皝?lái)自具有4u或3u或2u的摩爾質(zhì)量的檢查氣體。

29、通道引導(dǎo)部件可以包含或者是雙極板，例如石墨雙極板，或者可以包含或者是單板。

30、利用本發(fā)明，能夠進(jìn)行對(duì)通道引導(dǎo)部件的泄漏測(cè)量和/或密封性檢查。

31、在此，根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的裝置例如可以通過(guò)應(yīng)用適配器板和合適的閥姿態(tài)而與待檢查的部件相匹配，該部件也可以被稱為檢查物，而不需要全新的方法或全新的裝置。

32、根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的裝置可用于雙極板上的密封性檢查和泄漏路徑測(cè)量。其它的應(yīng)用領(lǐng)域包括單板、熱交換器以及所有具有多于一個(gè)檢查空間的檢查對(duì)象，并且其中，依次使用多個(gè)檢查氣體可以節(jié)省工藝步驟，例如致力于后排空(nachevakuieren)和沖洗的應(yīng)用。

33、在此所述的本發(fā)明的各方面，即，一方面是用于部件的密封性檢查和/或泄漏測(cè)量的裝置，另一方面是用于部件的密封性檢查和/或泄漏測(cè)量的方法，可以有利地在針對(duì)另一方面描述的所有實(shí)施方式的意義上作進(jìn)一步地改進(jìn)。