[發(fā)明專(zhuān)利]一種可設(shè)定保壓時(shí)間的高壓氣體密封檢測(cè)用測(cè)試系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011183550.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112326156B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭飛;黃毅杰;項(xiàng)沖;張兆想;程甘霖;譚磊;賈曉紅;王玉明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M3/32
• 分類(lèi)號(hào): G01M3/32
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種可設(shè)定保壓時(shí)間的高壓氣體密封檢測(cè)用測(cè)試系統(tǒng)，包括帶有筒蓋的高壓筒，待測(cè)密封件設(shè)置于筒蓋的外側(cè)壁與高壓筒的內(nèi)側(cè)壁之間，高壓筒的底部開(kāi)孔并連接有壓力表，氫氣進(jìn)氣口一連通該開(kāi)孔且在連通管路上設(shè)置有用于氫氣增壓的增壓處理模塊，卸荷口一連通該開(kāi)孔且在連通管路上設(shè)置有設(shè)定系統(tǒng)保壓時(shí)間的保壓與卸荷模塊。本發(fā)明通過(guò)氣控通路使空氣源成為控制介質(zhì)和壓縮用氣體，通過(guò)增壓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而構(gòu)建了可靠且安全的增壓處理模塊以實(shí)現(xiàn)高壓氫環(huán)境服役工況的真實(shí)模擬；基于容積可調(diào)節(jié)的氣容，通過(guò)氣控通路，實(shí)現(xiàn)高壓氫環(huán)境下系統(tǒng)保壓時(shí)間的設(shè)定，以獲取待測(cè)密封件密封性能、材料宏/微觀性能與高壓氫浸泡時(shí)間的關(guān)系。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高壓氣體密封技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可設(shè)定保壓時(shí)間的高壓氣體密封檢測(cè)用測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

過(guò)度依賴化石燃料造成的能源資源短缺和環(huán)境惡化是世界各國(guó)面臨的嚴(yán)重而緊迫的問(wèn)題，世界各國(guó)均在積極推進(jìn)清潔、環(huán)保、高效能源的開(kāi)發(fā)。氫能以其來(lái)源多種多樣、能量轉(zhuǎn)化率高、無(wú)污染、零排放、可儲(chǔ)存、可再生等優(yōu)點(diǎn)，成為極具發(fā)展前景的二次能源，利用氫能作為下一代能源載體有望解決能源供應(yīng)、安全、清潔的關(guān)鍵問(wèn)題。鑒于此，世界各國(guó)都在加緊規(guī)劃和發(fā)展氫能，致力于氫能領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)和氫能產(chǎn)品商業(yè)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。

氫能產(chǎn)品的氫氣補(bǔ)給需要通過(guò)加氫站實(shí)現(xiàn)。加氫站主要利用儲(chǔ)氫容器和氫能產(chǎn)品間的壓力差進(jìn)行氫氣加注，因此加氫站儲(chǔ)氫容器的壓力應(yīng)當(dāng)高于氫能產(chǎn)品的儲(chǔ)氫系統(tǒng)壓力。而目前一些氫能產(chǎn)品，如氫燃料電池汽車(chē)儲(chǔ)氫壓力最高可達(dá)70MPa，為進(jìn)一步提高儲(chǔ)氫系統(tǒng)單位體積氫氣能量密度，提升氫燃料電池汽車(chē)的單次行駛里程，增大加氫站儲(chǔ)氫容器的儲(chǔ)氫壓力、發(fā)展更高壓力下的儲(chǔ)氫技術(shù)將成為未來(lái)發(fā)展的一大趨勢(shì)。而密封部件是加氫站儲(chǔ)氫容器不可缺少的重要組成部分，受儲(chǔ)氫介質(zhì)壓力高、環(huán)境溫度波動(dòng)等因素影響，密封部件往往又是最薄弱環(huán)節(jié)，一旦密封部件失效，將造成火災(zāi)甚至爆炸等無(wú)法估量的嚴(yán)重后果。因此，有必要對(duì)高壓氫氣密封部件進(jìn)行研究。

高壓氫氣密封部件的研究涉及材料性能劣化分析、產(chǎn)品密封性能檢測(cè)等方面，需要構(gòu)建能真實(shí)反映密封件或密封材料在高壓氫環(huán)境服役工況的測(cè)試系統(tǒng)，以檢測(cè)和評(píng)價(jià)高壓氫氣系統(tǒng)中的密封材料。而目前國(guó)內(nèi)已有的測(cè)試系統(tǒng)不夠成熟，無(wú)法綜合實(shí)現(xiàn)高壓氫環(huán)境下系統(tǒng)保壓時(shí)間的設(shè)定、密封性能的檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種可設(shè)定保壓時(shí)間的高壓氣體密封檢測(cè)用測(cè)試系統(tǒng)，可以綜合實(shí)現(xiàn)高壓氫環(huán)境下系統(tǒng)保壓時(shí)間的設(shè)定、密封性能的檢測(cè)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種可設(shè)定保壓時(shí)間的高壓氣體密封檢測(cè)用測(cè)試系統(tǒng)，包括帶有筒蓋10的高壓筒3，待測(cè)密封件9設(shè)置于筒蓋10的外側(cè)壁與高壓筒3的內(nèi)側(cè)壁之間，所述高壓筒3的底部開(kāi)孔并連接有壓力表4，氫氣進(jìn)氣口一8連通該開(kāi)孔且在連通管路上設(shè)置有用于氫氣增壓的增壓處理模塊7，卸荷口一5連通該開(kāi)孔且在連通管路上設(shè)置有設(shè)定系統(tǒng)保壓時(shí)間的保壓與卸荷模塊6。

所述筒蓋10和高壓筒3通過(guò)螺栓連接件2連接，在筒蓋10的頂端面和高壓筒3的底端面之間設(shè)置有密封件一11，所述壓力表4用于壓力檢測(cè)、壓力反饋和超壓/欠壓報(bào)警，所述卸荷口一5用于卸荷，所述筒蓋10加工有氣孔，所述筒蓋10氣孔位于待測(cè)密封件9和高壓筒3之間的泄漏通道處，所述筒蓋10氣孔連接泄漏檢測(cè)點(diǎn)1，所述泄漏檢測(cè)點(diǎn)1用于待測(cè)密封件9的泄漏量檢測(cè)。

所述增壓處理模塊7包括：

增壓控制系統(tǒng)，包括氣缸7015及其活塞桿7017，氣缸7015包括左中右三個(gè)缸體，活塞桿7017包括桿身和圓盤(pán)狀的左右端頭，所述左右端頭分別位于左右缸體中與缸壁貼合，左右缸體上均設(shè)置有進(jìn)出氣口；