[發(fā)明專(zhuān)利]一種超高壓氣體滲透測(cè)試裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110529525.4
• 申請(qǐng)日: 2021-05-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113138152A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝鵬程;田明明;王修磊;楊嘉寧;丁玉梅;楊衛(wèi)民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N15/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N15/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)一種超高壓氣體滲透測(cè)試裝置，包括機(jī)架、壓力系統(tǒng)、合模與密封系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)，壓力系統(tǒng)包括絲桿電機(jī)、絲桿活塞、高壓活塞、缸體、彈性氣囊、三通管件和測(cè)試氣源；合模與密封系統(tǒng)包括鎖模機(jī)構(gòu)、動(dòng)模板、定模板、密封圈、多孔墊片；計(jì)量系統(tǒng)包括壓力傳感器、氣體檢測(cè)儀、真空傳感器、氣體濃度報(bào)警器；控制系統(tǒng)包括人機(jī)交互面板、采集卡、氣泵和安全閥。本發(fā)明檢測(cè)裝置通過(guò)機(jī)械、液壓和精密控制相結(jié)合，具有超高壓檢測(cè)、無(wú)極伺服調(diào)壓、高壓鎖模、快變模溫、測(cè)試樣品快速裝卸、適用氣體種類(lèi)豐富和節(jié)能安全等優(yōu)點(diǎn)，測(cè)試壓力可達(dá)35?70MPa超高壓，解決了當(dāng)前高壓滲漏系數(shù)檢測(cè)裝備耗能大、壓力低、操作復(fù)雜和供壓不穩(wěn)定等問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于特種檢測(cè)裝備領(lǐng)域，具體涉及一種超高壓氣體滲透測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

隨著Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶等高壓儲(chǔ)氣容器的快速發(fā)展，越來(lái)越多的高壓儲(chǔ)氣容器將采用密度更小的聚合物材料作為主要的阻隔層，以提高儲(chǔ)氣密度和經(jīng)濟(jì)效益；而且，越高的壓力越有利于提高儲(chǔ)氣密度，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。但在應(yīng)用聚合物作為阻隔層前，需要對(duì)聚合物材料的氣體阻隔性能進(jìn)行測(cè)試以檢測(cè)材料是否滿(mǎn)足儲(chǔ)氫瓶塑料內(nèi)膽使用要求。以Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶為例，其儲(chǔ)氫壓力通常為35MPa、50MPa和70MPa等極高的壓力。儲(chǔ)氫瓶?jī)?nèi)膽材料的氫氣阻隔性能是影響氫儲(chǔ)運(yùn)效率的關(guān)鍵因素之一，而且氫氣的泄漏量關(guān)系到車(chē)輛安全和人身安全問(wèn)題。因此，設(shè)計(jì)一種可靠的高性能阻隔材料對(duì)提高儲(chǔ)氫瓶的儲(chǔ)氫密度和安全性十分重要。而驗(yàn)證儲(chǔ)氣瓶塑料內(nèi)膽材料阻隔性能的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)一種針對(duì)超高壓氣體滲透檢測(cè)的裝備。

現(xiàn)有的多數(shù)材料氣體滲透性能檢測(cè)裝置是高壓腔室壓力與大氣壓相等，而對(duì)低壓腔室抽真空進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定；或者少數(shù)氣體滲透檢測(cè)儀器在高壓腔室充入低于5MPa的高壓氣體，低壓腔室抽真空進(jìn)行檢測(cè)測(cè)定。但是，兩腔體之間的壓力差仍不滿(mǎn)足例如高壓儲(chǔ)氫瓶的超高壓測(cè)試要求。而目前國(guó)內(nèi)外一些科研單位研制用于實(shí)驗(yàn)的超高壓氣體滲透檢測(cè)儀器，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不具備高低溫便攜控制的能力，難以模擬環(huán)境溫度隨時(shí)間變化等情況；除此之外，目前高壓腔室的高壓除供給穩(wěn)定性不足的缺陷外，還耗能巨大。因此，需要設(shè)計(jì)一種穩(wěn)定可靠的適用于超高壓檢測(cè)和交變溫度環(huán)境檢測(cè)的材料氣體滲透檢測(cè)儀器。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)常用的氣體滲透檢測(cè)裝備難以適用于超高壓氣體的滲透檢測(cè)以及適用于高壓檢測(cè)的設(shè)備受高壓供給不穩(wěn)定不連續(xù)、溫度調(diào)節(jié)范圍窄、速度慢、耗能大等因素限制的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種用于超高壓氣體的滲透測(cè)試裝置，通過(guò)機(jī)械增壓、無(wú)極伺服調(diào)壓、恒溫與快變模溫、高壓機(jī)械鎖模等方式，實(shí)現(xiàn)安全可靠的材料氣體滲透系數(shù)檢測(cè)，進(jìn)一步優(yōu)化氣體滲透檢測(cè)裝備的應(yīng)用范圍并降低能耗。

本發(fā)明一種超高壓氣體滲透測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)包括機(jī)架、壓力系統(tǒng)、合模與密封系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)等，所述壓力系統(tǒng)包括絲桿電機(jī)、絲桿活塞、高壓活塞、缸體、彈性氣囊、一號(hào)三通管件和測(cè)試氣源；所述合模與密封系統(tǒng)包括鎖模機(jī)構(gòu)、動(dòng)模板、定模板、密封圈、多孔墊片；所述計(jì)量系統(tǒng)包括壓力傳感器、氣體檢測(cè)儀、真空傳感器、氣體濃度報(bào)警器；所述溫控系統(tǒng)包括加熱冷卻部件和熱電偶等；所述控制系統(tǒng)包括人機(jī)交互面板、采集卡、氣泵和安全閥等。