[發明專利]膜電極漏氣量的測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 202010625159.8
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111579178A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 劉昌偉;田明星;宛朝輝;艾勇誠;艾波;周濤
• 申請（專利權）人: 武漢理工新能源有限公司
• 主分類號: G01M3/26
• 分類號: G01M3/26;G01F1/76;G01F1/86
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 付興奇

本申請提供一種膜電極漏氣量的測量裝置及測量方法，屬于膜電極漏氣檢測技術領域。膜電極漏氣量的測量裝置包括檢漏模板、整流器、通氣管和氣體流量器。檢漏模板具有檢漏腔和與檢漏腔連通的進氣口和排氣口，檢漏模板用于密封固定膜電極使膜電極將檢漏腔分隔成第一腔體和第二腔體，第一腔體與進氣口連通，第二腔體與排氣口連通。整流器用于對氣體進行整流。通氣管包括第一氣管和第二氣管，第一氣管的前端用于進氣，第一氣管的后端與整流器的進口連通，第二氣管的前端與整流器的出口連通，第二氣管的后端用于連通進氣口。氣體流量器安裝于第二氣管內且用于檢測第二氣管內的氣體流量。通過該測量裝置，能夠更加精確地測量出膜電極的漏氣量。

技術領域

本申請涉及膜電極漏氣檢測技術領域，具體而言，涉及一種膜電極漏氣量的測量裝置及測量方法。

背景技術

膜電極組件(MEA，Membrane Electrode Assemblies)是氫燃料電池最重要的部件之一。MEA的氣密性能決定燃料電池堆的性能及壽命。如果電池堆中MEA有滲氣情況發生，在長時間工作后，滲氣情況會逐漸惡化從而嚴重影響電池堆的性能。因此，需要先對MEA的氣密性進行檢測，篩除掉滲氣情況不合格的MEA，以使電池堆的性能更加穩定。

傳統氣體質量流量計用于膜電極氣體泄漏量的檢測時，由于這種流量計采用毛細管構造測量泄漏量，通過引出其中一根毛細管，對其進行傳感檢測，然后計算出整個管道中的氣體流量。該結構檢測精度較差、可靠性不高，對于微小氣體泄漏量的MEA泄露檢測不適用。

發明內容

本申請的目的在于提供一種膜電極漏氣量的測量裝置及測量方法，能夠測量膜電極的漏氣量的檢測更加準確。

第一方面，本申請提供一種膜電極漏氣量的測量裝置包括檢漏模板、整流器、通氣管和氣體流量器。檢漏模板具有檢漏腔和與檢漏腔連通的進氣口和排氣口，檢漏模板用于密封固定膜電極使膜電極將檢漏腔分隔成第一腔體和第二腔體，第一腔體與進氣口連通，第二腔體與排氣口連通。整流器用于對氣體進行整流。通氣管包括第一氣管和第二氣管，第一氣管的前端用于進氣，第一氣管的后端與整流器的進口連通，第二氣管的前端與整流器的出口連通，第二氣管的后端用于連通進氣口。氣體流量器安裝于第二氣管內且用于檢測第二氣管內的氣體流量。

由于氣體流量器設置在第二氣管內，由于第二氣管前端安裝有整流器，可以對氣體進行整流，可以使靠近管壁的位置和靠近管中心的位置的氣體流量分布均勻，氣體流量器能夠檢測到在管道內分布較為均勻的氣體的流量，測量值更加精確。

在一種可能的實施方式中，整流器包括整流管和多個用于氣體穿過的整流片，整流管的兩端分別連接第一氣管的后端和第二氣管的前端，多個整流片間隔設置于整流管內，每個整流片的邊緣連接整流管的內壁。

氣體在整流管內流動，且多個整流片間隔設置，氣體經過其中一個整流片整理以后，在相鄰的兩個整流片之間混合，然后有通過下一個整流片繼續進行整流，從而可以使氣體的流動更加均勻，流量檢測更加精確。

在一種可能的實施方式中，多個整流片包括第一組孔片和第二組孔片，第二組孔片靠近氣體流量器。第一組孔片的多個孔的孔徑沿外周向內逐漸減小，第二組孔片的多個孔的孔徑一致。

氣體在管道中流動的時候，靠近管道的軸線位置的氣體流量更大，靠近管道的管壁位置的氣體流量更小。所以，沿氣體流動方向，靠近進氣位置的孔片的外周孔徑更大，內部孔徑更小，可以先通過第一組孔片將靠近管道的軸線位置的大氣流分隔成更多股細小的氣流，且孔徑更小，對氣流的阻力更大，可以促使氣流從靠近孔壁的大孔通過，從而增加孔壁處的氣流；然后通過第二組孔片對氣流進行均勻整流，從而使氣體在氣體流量器的位置處的流速更加均勻。