[發明專利]一種具有壓力控制功能的膜電極組件電阻測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202010331401.0
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111337749A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 王天喜;劉亞偉;司永成
• 申請（專利權）人: 上海億氫科技有限公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

1.一種具有壓力控制功能的膜電極組件電阻測量裝置，包括上電極(1)、下電極(2)、壓力傳感器(3)、臺面(4)、氣缸(5)、導桿(6)、電磁閥(7)、控制電路板(8)，其特征在于：所述下電極(2)嵌裝于臺面(4)中且不與臺面(4)接觸，所述下電極(2)的上表面與臺面(4)的上表面位于同一水平面上，所述下電極(2)的上表面作為與膜電極組件的下接觸面，所述下電極(2)的下表面固定在壓力傳感器(3)上，所述壓力傳感器(3)固定在底座(9)上，所述壓力傳感器(3)用于測量上電極(1)與下電極(2)間膜電極組件所承受的壓力，所述上電極(1)位于下電極(2)的上方，且與下電極(2)相對布置，所述上電極(1)的下表面作為與膜電極組件的上接觸面，所述上電極(1)的下表面面積小于下電極(2)的上表面面積，所述上電極(1)的上表面與導桿(6)相連接，所述導桿(6)另一端與氣缸(5)的活塞端相連，所述上電極(1)在氣缸(5)的帶動下對膜電極組件施加壓力，所述氣缸(5)的進氣口、排氣口分別連接電磁閥(7)，所述電磁閥(7)另一端連接大氣和壓縮空氣，所述電磁閥(7)的電路控制端通過線路連接控制電路板(8)，所述控制電路板(8)分別電連接上電極(1)、下電極(2)、壓力傳感器(3)。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述上電極(1)的下表面與側面呈鈍角，以免損傷膜電極組件。

3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于：還設置有顯示屏(10)，所述顯示屏(10)通過線路連接控制電路板(8)。

4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于：所述臺面(4)底部設置有立柱，所述臺面(4)通過立柱固定在底座(9)上。

5.如權利要求3所述的裝置，其特征在于：所述控制電路板(8)預留有通訊接口，并通過通訊接口與電腦通訊連接，以將測量到的數據傳輸至電腦。

6.一種如權利要求1至5中任一項所述的具有壓力控制功能的膜電極組件電阻測量裝置的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在測試前，先進行壓力校準，校準流程為：按下壓力校準鍵，控制電路板控制上電極抬起，同時讀取壓力傳感器的數值作為零點數值，且將此數值保存，之后測試過程中讀到的壓力數值減去此零點數值作為壓力值；

2)然后設置測量時間、測試壓力、測量電阻閾值、測量模式四個參數，其中，測量模式為分析模式和質檢模式兩種；分析模式用于完整地將所測量時間內的測量數據全部記錄下來，繪制曲線供分析；質檢模式用于檢測產品是否合格，其檢測速度快于分析模式；

3)測量時將膜電極組件放置在臺面上，移動膜電極組件，使測量點位于上電極與下電極之間。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述分析模式的測量步驟為：①按下測量鍵，控制電路板發送控制信號，使電磁閥進氣口導通，為氣缸充氣，氣缸推動導桿連同上電極向下移動，同時實時監測壓力傳感器的數據；②當壓力數據逐漸上升至設定值時，控制電磁閥進氣口關閉，使上電極與下電極之間壓力保持，此時，在上電極與下電極間加載恒定電壓；③開始計時，同時實時監測上電極與下電極間通過的電流，每間隔一定時間，記錄該時間點電流的值；當時間達到設定值時，根據電壓和電流計算出膜電極組件測試點的電阻隨時間的變化。

8.如權利要求6所述的方法，其特征在于：步驟③中，在顯示屏上將電流值和電阻值隨時間的變化繪制成兩條曲線，或者將測量數據傳輸到電腦保存，以備分析數據。

9.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述質檢模式的測量步驟為：①按下測量鍵，控制電路板發送控制信號，使電磁閥進氣口導通，為氣缸充氣，氣缸推動導桿連同上電極向下移動，同時實時監測壓力傳感器的數據；②當壓力數據逐漸上升至設定值時，控制電磁閥進氣口關閉，使上電極與下電極之間壓力保持，此時，在上電極與下電極間加載恒定電壓；③開始計時，同時實時監測上電極與下電極間通過的電流，根據電壓和電流計算出膜電極組件測試點的電阻；當電阻值大于設定值時，停止測量，顯示質檢合格并顯示該電阻值；若到達最大測量時間電阻值還未大于設定值，則停止測量，顯示質檢不合格并顯示該電阻值。