[發明專利]一種氫氣檢測系統及其檢測方法

在審

• 申請號: 202011060249.3
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112033923A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 楊燕梅;鮑威;閻文斌;王成林;王德新;張邦強;王娟
• 申請（專利權）人: 佛山綠色發展創新研究院
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N15/02;G01N15/06;G01N33/00;G01M3/02
• 代理公司: 東莞市卓越超群知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44462
• 代理人: 李慧

本發明涉及氣體檢測領域，尤指一種氫氣檢測系統及其檢測方法。本技術可以一次采樣實現顆粒物、硫化物、烴類、鹵化物、甲醛、甲酸、水分等雜質組分的高精度檢測，覆蓋質子交換膜燃料電池用氫質量標準中對燃料電池有嚴重危害的組分；用戶可以將本發明的系統裝配在汽車上，即可以實現可移動式的檢測，實現了現場采集檢測、遠程分析操控的設計思想，既保證了現場快捷性、又確保了數據準確性；本技術采用了特殊的光腔衰蕩光譜分析技術，實現了痕量組分的快速精確檢測；本技術采用了5G技術和大數據技術，即時收集傳輸檢測過程中產生的海量信號數據，通過云計算，即時調整優化儀器運行參數，獲得準確實驗結果。

技術領域

本發明涉及氣體檢測領域，尤指一種氫氣檢測系統及其檢測方法。

背景技術

隨著氫能燃料電池技術的不斷突破，氫能燃料電池車輛既具有傳統燃油車輛的續能里程長、加注時間短的特點，又具有零碳排放優點，已逐漸成為氫能應用的一大領域。氫氣作為氫能燃料電池的燃料，其品質的優劣會對氫能燃料電池的性能和壽命產生重大影響。GB/T 37244-2018《質子交換膜燃料電池汽車用燃料 氫氣》中規定，最大顆粒物濃度限值為1mg/kg。由此可見，用于氫能燃料電池車的氫氣的顆粒物濃度極低，并且需要采用重量法進行測試，測試時所需的氫氣用量較大。

目前，用于氫氣檢測的裝置都是與設備一體式設置或者體積較大無法輕易移動，使用不夠方便快捷，并且一般也不會測量氫氣中其他雜質的濃度。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供本發明提供一種氫氣檢測系統及其檢測方法，實現可移動式檢測，使用方便快捷，實用性強，應用更廣泛。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種氫氣檢測系統，安全模塊、氣體接入和分配模塊、顆粒物檢測模塊、雜質催化轉化模塊、光腔衰蕩檢測儀、數據傳輸和處理模塊；其中氣體接入和分配模塊包括依次連接的快速接口、減壓閥、低壓緩沖氣罐、第一電磁閥；所述安全模塊包括吹掃置換裝置、緊急泄壓回路、用于檢測整個系統中是否發生氫氣泄漏的氫氣泄漏監控裝置，其中所述氫氣泄漏監控裝置包括氫氣濃度傳感器、報警裝置、排氣扇；其中吹掃置換裝置與減壓閥的輸入端連通，所述低壓緩沖氣罐的輸出端與緊急泄壓回路連通；其中第一電磁閥的輸出端與雜質催化轉化模塊的輸入端連通，雜質催化轉化模塊的輸出端與光腔衰蕩檢測儀連通，光腔衰蕩檢測儀將檢測的數據發送至數據傳輸和處理模塊；第一電磁閥的輸出端還與顆粒物檢測模塊的輸入端連接，顆粒物檢測模塊將檢測的數據發送至數據傳輸和處理模塊；且所述氫氣濃度傳感器、報警裝置、排氣扇、吹掃置換裝置、緊急泄壓回路、第一電磁閥均與數據傳輸和處理模塊電性連接。

優選地，所述顆粒物檢測模塊包括非接觸式激光顆粒物計數器。

優選地，所述雜質催化轉化模塊包括鎳轉化爐和/或硫化氫轉化器。

優選地，所述數據傳輸和處理模塊包括中央控制處理器、5G無線傳輸模塊、后臺服務器，中央控制處理器將經過處理后的數據通過5G無線傳輸模塊發送至后臺服務器。

還提供了一種使用上述氫氣檢測系統的檢測方法，其檢測方法步驟如下：

步驟S1，從快速接口中注入氫氣，通過減壓閥將氫氣進行減壓，此時關閉第一電磁閥；

步驟S2，待氫氣充滿低壓緩沖罐時，打開第一電磁閥；

步驟S3，經過減壓的氫氣分開兩路，其中一路氫氣進入雜質催化轉化模塊并實現雜質的催化轉化；經過雜質的催化轉化的氫氣進入光腔衰蕩光譜儀測量氫氣中雜質濃度，同時光腔衰蕩光譜儀將氫氣中雜質濃度的數據發送至數據傳輸和處理模塊；另外一路氫氣進入顆粒物檢測模塊，同時顆粒物檢測模塊將氫氣中雜質濃度的數據發送至數據傳輸和處理模塊；

步驟S4，數據傳輸和處理模塊收集并處理氫氣中雜質濃度，并根據該數據發送檢測結果至后臺服務器。