[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于氫氣生產(chǎn)的氫氣質(zhì)量在線檢測方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110754124.9
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113252602B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張邦強;林翎;鮑威;楊海波;劉小敏;王娟;陳曉露;趙嘉瑤
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山綠色發(fā)展創(chuàng)新研究院
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39;G01N15/06;G01N27/62;G01N33/00
• 代理公司: 佛山市禾才知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44379
• 代理人: 梁永健

1.一種應(yīng)用于氫氣生產(chǎn)的氫氣質(zhì)量在線檢測方法，其特征在于，將檢測支管并聯(lián)于主輸氫管道，所述檢測支管沿氣體輸送方向依次設(shè)置有顆粒物檢測儀、顆粒物過濾器、高分子吸附材料和電離檢測儀，光腔衰蕩檢測儀與所述檢測支管的連接點位于所述顆粒物過濾器和所述高分子吸附材料之間；

該方法包括以下步驟：

（1）在輸氫過程中，氫氣持續(xù)通入所述主輸氫管道和所述檢測支管，所述顆粒物檢測儀檢測氫氣中顆粒物含量，判斷顆粒物含量檢測結(jié)果是否落入預(yù)設(shè)的顆粒物閾值，若未落入預(yù)設(shè)顆粒物閾值則報警；顆粒物閾值是指合格富氫氣體的顆粒物含量或高純氫的顆粒物含量；

（2）經(jīng)顆粒物過濾器過濾后的氫氣經(jīng)過高分子吸附材料后進入主輸氫管道；

（3）定量的氫氣經(jīng)過高分子吸附材料后，阻斷檢測支管與主輸氫管道的連通，之后，加熱高分子吸附材料使其吸附的氣體釋放，釋放出的氣體進入電離檢測儀進行檢測，得到氣體的電離檢測結(jié)果，判斷是否檢出雜質(zhì)氣體，若檢出雜質(zhì)氣體則以光腔衰蕩檢測儀進行檢測；

（4）當(dāng)以光腔衰蕩檢測儀進行檢測時，使檢測支管與主輸氫管道相連通，將經(jīng)過顆粒物過濾器的氫氣通入光腔衰蕩檢測儀進行檢測，得到光譜檢測結(jié)果，根據(jù)光譜檢測結(jié)果判斷氫氣不合格的原因；

所述步驟（3）中，所述電離檢測儀包括電離室、電離電源、檢測電極和線圈；所述電離電源與所述電離室相連接；所述電離室的一端設(shè)有進氣口，所述電離室的另一端設(shè)有出氣通道；所述檢測電極位于所述出氣通道內(nèi)；所述線圈纏繞于所述出氣通道外，為所述出氣通道提供磁場；將從高分子吸附材料釋放的氣體通入電離室內(nèi)電離，所述檢測電極捕捉被電離氣體的帶電粒子，得出電流值；

將該電流值與預(yù)設(shè)電流閾值比較，判斷是否落入預(yù)設(shè)電流閾值，若落入預(yù)設(shè)電流閾值則表示未檢出雜質(zhì)氣體，氫氣質(zhì)量合格；若未落入預(yù)設(shè)電流閾值則表示檢出雜質(zhì)氣體，氫氣質(zhì)量不合格；所述電流閾值是指合格富氫氣體的電流檢測值或高純氫的電流檢測值；

所述步驟（4）中，將經(jīng)過顆粒物過濾器的氫氣通入光腔衰蕩檢測儀的衰蕩腔，檢測光線射入衰蕩腔，從衰蕩腔的光出口射出至光電探測器，光電探測器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送至處理器，處理器根據(jù)光信號和預(yù)存圖譜分析不合格氫氣中的各成分含量；

所述衰蕩腔內(nèi)的溫度為24℃，壓力為1.3個大氣壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于氫氣生產(chǎn)的氫氣質(zhì)量在線檢測方法，其特征在于，所述檢測電極包括正電極和負(fù)電極，所述正電極和負(fù)電極均為平板電極，所述磁場的磁感線均與所述正電極和負(fù)電極相平行；

所述正電極和所述負(fù)電極之間的距離為2-5cm，所述磁場的磁場強度為0.2-0.6T。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于氫氣生產(chǎn)的氫氣質(zhì)量在線檢測方法，其特征在于，所述電離室真空度為20-40Pa，所述電離室內(nèi)溫度為30-35℃，所述電離檢測儀的電離電源的功率為300-400W。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于氫氣生產(chǎn)的氫氣質(zhì)量在線檢測方法，其特征在于，步驟（3）中，從高分子吸附材料釋放的氣體持續(xù)通入電離室5秒；所述電離室出氣通道的出氣速度保持穩(wěn)定1-2秒。