[發明專利]一種在線同時監測內阻負載壓力和彈變形量的檢測裝置

有效

• 申請號: 202110257885.3
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112903164B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 周理強;李衛元;李偉;劉超
• 申請（專利權）人: 武漢三江航天遠方科技有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01R31/389;G01B21/32
• 代理公司: 武漢智匯為專利代理事務所(普通合伙) 42235
• 代理人: 李恭渝

一種在線同時監測內阻負載壓力和彈變形量的檢測裝置，包括平行度自適應調整機構、壓力與內阻監測系統、彈變形量測量系統、動力輸出系統和數據處理系統；所述壓力與內阻監測系統的一端固定在平行度自適應調整機構上，另外一端固定在動力輸出系統上，彈變形量測量系統設置在壓力與內阻監測系統的側面；所述數據處理系統分別與所述壓力與內阻監測系統、所述彈變形量測量系統電連接，進行數據傳輸；所述數據處理系統用于控制裝置進行內阻負載壓力和彈變形量的檢查，并處理系統數據；還包括供電電源，所述電源為其它各系統供電。本發明的裝置豐富了氫燃料電池各工序質量檢測裝置的品類，增強了氫燃料電池生產過程的品質控制管理和安全生產系數。

技術領域

本發明屬于氫燃料電池檢測技術領域，具體是一種在線同時監測內阻負載壓力和彈變形量的檢測裝置。

背景技術

氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發電裝置。其基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應后，放出電子通過外部的負載到達陰極；氫燃料電池燃料電池對環境無污染、燃料電池運行無噪音以及發電效率可以達到50％以上，氫燃料電池越來越受歡迎，使用頻率越來越高，具有廣闊的發展前景。然而，氫燃料電池生產條件非常苛刻，因為燃料電池內充滿高純度氫氣，氫氣在常溫常壓下極易燃易爆，要對每個工序質量進行管控，所以需要專業儀器對生產過程中進行質量檢測，否則，生產過程中夾雜不合格產品，輕則造成燃料電池的整體性能，影響產品品質，重則會造成不可估量的安全生產事故發生。如在氫燃料電池在生產過程中，要對石墨碳板、膜電極等進行真實工作環境下的品質檢驗，通常對工作狀態下的壓力負載、彈變形量和內阻值進行同步全真模擬試驗，檢測產品在此工序生產環節中的質量優劣情況，使產品出廠前絕對安全有效。但目前試驗室中對氫燃料電池的石墨碳板、膜電極等各項指標的檢測是分開進行的，有的僅局限于簡單的內阻測量，或單純的變形量測試，或僅做可承載工作壓力測試，此類檢測功能單一、工作效率低，不能有機的把個多個測量指標實時聯動起來判斷產品質量，不能客觀反映待測件的真實工作狀況；且檢測裝置的平行度自適應性較差，只能純靠加工精度和裝配公差來保障，對檢測裝置的裝配要求較高且后期設備出故障不易維護，直接影響檢測裝置的測量精度。

發明內容

本發明針對目前市場上還沒有一種能實時同時監測氫燃料電池的石墨碳板、膜電極等的內阻、工作壓力和彈變形量，及具有平行度自適應性的高精度檢測裝置，解決傳統檢測裝置不能全真模擬氫燃料電池工作狀態、檢測指標單一、效率低下的問題。本發明提供了一種在線同時監測內阻負載壓力和彈變形量的檢測裝置，其特征在于包括平行度自適應調整機構、壓力與內阻監測系統、彈變形量測量系統、動力輸出系統和數據處理系統；

所述壓力與內阻監測系統的一端固定在平行度自適應調整機構上，另外一端固定在動力輸出系統上，彈變形量測量系統設置在壓力與內阻監測系統的側面；

所述數據處理系統分別與所述壓力與內阻監測系統、所述彈變形量測量系統電連接，進行數據傳輸；所述數據處理系統用于控制裝置進行內阻負載壓力和彈變形量的檢查，并處理系統數據；

還包括供電電源，所述電源為其它各系統供電。

進一步地，所述平行度自適應調整機構包括底板、N個彈簧、調整塊、N個緊固件，所述底板固定，所述緊固件的一端固定連接在底板上，另一端先穿過彈簧與彈簧套裝，然后再穿過調整塊與調整塊鎖緊在一起，其中彈簧與緊固件之間為間隙配合，彈簧可在底板和調整塊之間伸縮運動；其中，N≥3，最好為4；所述彈簧具體為矩形彈簧；所述緊固件最好為法蘭螺母和內六角圓柱頭螺栓；

所述壓力與內阻監測系統包括絕緣墊塊、第一直接觸頭、第二直接觸頭、壓力傳感器、高精密內阻測試儀、電能傳導線，第一直接觸頭和第二直接觸頭之間為放置待測件的空間，高精密內阻測試儀通過電能傳導線分別于與第一直接觸頭、第二直接觸頭連接；第一直接觸頭固定在絕緣墊塊上，絕緣墊塊固定在調整塊上，第二直接觸頭固定于壓力傳感器的一端上，壓力傳感器另一端固定在動力輸出系統上；

所述絕緣墊塊為陶瓷墊塊；