[發(fā)明專利]一種膜電極缺陷檢測方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010530516.2
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111537532A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉青;胡曉;宋潔;許可;郭志遠(yuǎn);徐桂芝;鄧占鋒;葉俊;高運(yùn)興
• 申請（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國網(wǎng)山東省電力公司泰安供電公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046;G01N23/18
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 胡曉靜

本申請?zhí)峁┝艘环N膜電極缺陷檢測方法及裝置，該方法包括：獲取膜電極的初始圖像，初始圖像包括：陰極催化層的待檢測圖像、質(zhì)子交換膜的待檢測圖像以及陽極催化層的待檢測圖像；對初始圖像進(jìn)行缺陷特征提取，得到對應(yīng)的缺陷特征圖像；根據(jù)各缺陷特征圖像，確定膜電極的缺陷檢測結(jié)果。上述方案提供的缺陷檢測方法，通過獲取膜電極各層部件的圖像，并分別進(jìn)行缺陷特征提取的方式，可以對膜電極的各層部件分別進(jìn)行缺陷檢測，實(shí)現(xiàn)了對膜電極進(jìn)行全方位檢測，最后根據(jù)各層部件的缺陷檢測情況確定該膜電極的缺陷檢測結(jié)果，提高了檢測結(jié)果的精確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池檢測領(lǐng)域，具體涉及一種膜電極缺陷檢測方法及裝置。

背景技術(shù)

近年來，為了減少化石能源的消耗，以改善生態(tài)環(huán)境，其中，燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化率高以及零排放等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而得到了廣泛的應(yīng)用，已成為未來能源變革的重要組成部分。膜電極是燃料電池的核心部件，膜電極的質(zhì)量直接影響著燃料電池的性能。因此，在燃料電池制造和使用過程中，膜電極的缺陷檢測是至關(guān)重要的。

在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用物理方法對膜電極進(jìn)行缺陷檢測，例如：使用水和PH試紙，依據(jù)水經(jīng)由針孔與PH試紙接觸時會引起的變色反應(yīng)，來檢測膜電極表面是否存在針孔；或采用紅外熱像技術(shù)，檢測燃料電池是否存在氫氣泄露，即檢測膜電極是否存在針孔。

但是，膜電極是一種層狀結(jié)構(gòu)，目前現(xiàn)有的膜電極檢測方法可能會由于上述的物理操作而對膜電極本身造成損壞，而且其只能檢測膜電極是否存在穿透性的破損。然而，膜電極也可能存在其他類型的破損，例如：單純的質(zhì)子交換膜破損和催化層缺陷等，因此，急需一種可以對膜電極進(jìn)行全方位檢測的缺陷檢測方法，對提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的膜電極缺陷檢測方法的檢測范圍較小，無法分別對膜電極的各層部件進(jìn)行全面檢測的缺陷，從而提供一種膜電極缺陷檢測方法及裝置。

本申請第一個方面提供一種膜電極缺陷檢測方法，包括：

獲取膜電極的初始圖像，所述初始圖像包括：陰極催化層的待檢測圖像、質(zhì)子交換膜的待檢測圖像以及陽極催化層的待檢測圖像；

對所述初始圖像進(jìn)行缺陷特征提取，得到對應(yīng)的缺陷特征圖像；

根據(jù)各所述缺陷特征圖像，確定所述膜電極的缺陷檢測結(jié)果。

可選的，所述獲取膜電極的初始圖像，包括：

采用顯微CT技術(shù)獲取所述膜電極的初始圖像。

可選的，所述對所述初始圖像進(jìn)行缺陷特征提取，得到對應(yīng)的缺陷特征圖像，包括：

對所述陰極催化層的待檢測圖像進(jìn)行輪廓特征的提取，以獲得所述陰極催化層的缺陷特征圖像；

對所述質(zhì)子交換膜的待檢測圖像進(jìn)行輪廓特征的提取，以獲得所述質(zhì)子交換膜的缺陷特征圖像；

對所述陽極催化層的待檢測圖像進(jìn)行輪廓特征的提取，以獲得所述陽極催化層的缺陷特征圖像。

可選的，所述方法還包括：

根據(jù)各層的缺陷特征圖像，確定各層缺陷的形狀、尺寸以及位置坐標(biāo)。

可選的，所述根據(jù)各所述缺陷特征圖像，確定所述膜電極的缺陷檢測結(jié)果，包括：

根據(jù)所述各層缺陷的形狀、尺寸以及位置坐標(biāo)，得到所述膜電極的缺陷圖像；

根據(jù)所述膜電極的缺陷圖像，確定所述膜電極的缺陷檢測結(jié)果。

可選的，所述方法還包括：

獲取至少一個膜電極的標(biāo)準(zhǔn)缺陷圖像；其中，每個標(biāo)準(zhǔn)缺陷圖像均對應(yīng)至少一種缺陷類型。