CN109799237A - 缺陷探测装置和探测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃料电池的技术领域，公开了缺陷探测装置和探测方法，用于探测CCM膜电极的表面缺陷，缺陷探测装置包括：用于提供平行光源的光源结构、光敏电阻以及用于通过所述光敏电阻电信号判断缺陷情况的处理装置，所述CCM膜电极位于所述光源结构和所述光敏电阻之间且铺设于所述光源结构端面。本发明中的缺陷探测装置和探测方法通过光线的变化探测CCM膜电极上是否存在缺陷，具有探测精度高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池的技术领域，尤其涉及检测电池膜电极表面缺陷的技术。
背景技术
氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，成为目前最热门的战略能源发展方向。而燃料电池作为氢能的一种利用方式，有高效、清洁、发电连续等突出优点，为极具前途的新型能源技术。其中，CCM膜电极(催化剂制备到膜上)作为燃料电池的核心部件，在制造过程中表面催化剂容易产生缺失，呈针孔状。此外，还有可能发生催化层开裂、催化层局部过薄或过厚等问题，这些缺陷很难通过肉眼分辨，需要有专门的检测设备进行质量检测，判断产品质量。
现有技术中的缺陷探测仪通过照相机拍摄产品照片，再通过计算机系统进行图像分析，这种摄像法一般可以用于缺陷尺寸较大，探测精度要求不高的产品，一般是面向薄膜，金属箔材等，缺乏专门用于检测燃料电池CCM膜电极表面缺陷的专用设备。
发明内容
本发明的目的在于提供缺陷探测装置和探测方法，旨在解决现有技术中缺陷探测仪精度较差，缺乏专门探测燃料电池CCM膜电极的探测装置的问题。
本发明是这样实现的，提供缺陷探测装置，用于探测CCM膜电极的表面缺陷，包括：用于提供平行光源的光源结构、光敏电阻以及用于通过所述光敏电阻电信号判断缺陷情况的处理装置，所述CCM膜电极位于所述光源结构和所述光敏电阻之间且铺设于所述光源结构端面。
进一步地，还包括用于沿所述CCM膜电极端面移动所述光敏电阻的驱动结构。
进一步地，所述驱动结构包括机械手臂，所述机械手臂在数控程序控制下按照一定路径带动所述光敏电阻完整扫描所述CCM膜电极端面。
进一步地，所述处理装置包括计算机和显示器，所述计算机处理所述电信号形成图像，并显示在所述显示器上。
进一步地，还包括底座，所述光源结构放置于所述底座上。
进一步地，所述光源结构为LED平行光源。
进一步地，还包括用于防止外部光源干扰的外壳。
本发明还提供了探测方法，用于探测CCM膜电极端面的缺陷，包括以下步骤：以平行光源照射所述CCM膜电极；
光敏电阻检测所述CCM膜电极端面的光线，并输出电信号；
处理装置接受所述电信号，计算处理后判断所述CCM膜电极的缺陷情况。
进一步地，还包括以下步骤：驱动所述光敏电阻沿所述CCM膜电极端面以一定路径移动，使其扫描所述CCM膜电极的整个端面，并且记录发生电信号时对应的位置坐标。
进一步地，还包括以下步骤：所述处理装置包括计算机和显示器，所述计算机通过所述电信号以及所述位置坐标还原为二维或三维缺陷图像，显示在所述显示器上。
与现有技术相比，本发明中的缺陷探测装置和探测方法通过光线的变化探测CCM膜电极上是否存在缺陷，具有探测精度高的特点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的缺陷探测装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体附图对本实施例的实现进行详细的描述。
如图1所示，本实施例中提供缺陷探测装置，用于探测CCM膜电极3的表面缺陷，具体包括：光源结构2、光敏电阻4和处理装置8，CCM膜电极3位于光源结构2和光敏电阻4之间且铺设于光源结构2端面。
其中光源结构2用于提供平行光源，照射CCM膜电极3，光敏电阻4能够将光信号转变为电信号，当CCM膜电极3存在缺陷时，缺陷部位的透光率必然存在异常，通过该处的光线会发生变化，最终体现在光敏电阻4的电信号发生变化，处理装置8接收到电信号后，根据其变化即可判断CCM膜电极3的缺陷情况。
所以，本实施例中的缺陷探测装置，专门针对CCM膜电极3探测缺陷，具有探测精度高的特点。
优选的，缺陷探测装置还包括驱动结构5，在驱动结构5的带动下，光敏电阻4沿着CCM膜电极3的端面移动，能够更加精确对其各个部分进行探测，提高探测精度。
在本实施例中驱动结构5的包括机械手臂5，机械手臂5在数控程序控制下按照一定路径带动光敏电阻4完整扫描CCM膜电极3端面。通过事先设置的路径，能提高扫描效率。在其他的实施例中，驱动结构5也可以采用其他的方式实现，例如并联机器人、具有x和y轴的滑块等。
本实例中，处理装置8包括计算机6和显示器7，计算机6处理电信号形成图像，并显示在显示器7上，用户观察显示器7上显示的图像即可判断CCM膜电极3是否存在缺陷，以及缺陷所在的位置。在其他的实施例中，处理装置8也可以为其他结构，例如检测到电信号变化即发出报警的报警结构，用户能根据是否报警以及发出报警的时间判断缺陷以及缺陷所在位置。
优选的，缺陷探测装置还包括底座1和外壳9，光源结构2放置于底座1上并且被外壳9罩在内部，外壳9用于防止外部光源干扰，本实施例中的光源结构2为LED平行光源2。
如图1所示，本实施例中还提供了探测方法，用于探测CCM膜电极3端面的缺陷，其特征在于，包括以下步骤：
以平行光源照射CCM膜电极3；
光敏电阻4检测CCM膜电极3端面的光线，并输出电信号；
处理装置8接受电信号，计算处理后判断CCM膜电极3的缺陷情况。
通过电信号的变化，即可获知CCM膜电极3端面的光线变化，由于平行光源发出的亮度均相同，因此出现光线变化的位置即说明CCM膜电极3存在缺陷，通过处理装置8接受电信号并计算处理，即可检测CCM膜电极3判断其实缺陷情况。所以，本实施例中的探测方法，专门针对CCM膜电极3探测缺陷，具有探测精度高的特点。
优选的，探测方法还包括以下步骤：
驱动光敏电阻4沿CCM膜电极3端面以一定路径移动，使其扫描CCM膜电极3的整个端面，并且记录发生电信号时对应的位置坐标。
当电信号变化时，说明光敏电阻4此时对应CCM膜电极3的位置处存在缺陷，记录光敏电阻4此时的位置坐标，经过处理后即可还原出CCM膜电极3的缺陷位置。
优选的，探测方法还包括以下步骤：
处理装置8包括计算机6和显示器7，计算机6通过电信号以及位置坐标还原为二维或三维缺陷图像，显示在显示器7上。用户能够直观的通过图像获知在CCM膜电极3内的缺陷情况。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.缺陷探测装置，用于探测CCM膜电极的表面缺陷，其特征在于，包括：用于提供平行光源的光源结构、光敏电阻以及用于通过所述光敏电阻电信号判断缺陷情况的处理装置，所述CCM膜电极位于所述光源结构和所述光敏电阻之间且铺设于所述光源结构端面。
2.如权利要求1所述的缺陷探测装置，其特征在于，还包括用于沿所述CCM膜电极端面移动所述光敏电阻的驱动结构。
3.如权利要求2所述的缺陷探测装置，其特征在于，所述驱动结构包括机械手臂，所述机械手臂在数控程序控制下按照一定路径带动所述光敏电阻完整扫描所述CCM膜电极端面。
4.如权利要求1至3任一项所述的缺陷探测装置，其特征在于，所述处理装置包括计算机和显示器，所述计算机处理所述电信号形成图像，并显示在所述显示器上。
5.如权利要求1至3任一项所述的缺陷探测装置，其特征在于，还包括底座，所述光源结构放置于所述底座上。
6.如权利要求1至3任一项所述的缺陷探测装置，其特征在于，所述光源结构为LED平行光源。
7.如权利要求1至3任一项所述的缺陷探测装置，其特征在于，还包括用于防止外部光源干扰的外壳。
8.探测方法，用于探测CCM膜电极端面的缺陷，其特征在于，包括以下步骤：
以平行光源照射所述CCM膜电极；
光敏电阻检测所述CCM膜电极端面的光线，并输出电信号；
处理装置接受所述电信号，计算处理后判断所述CCM膜电极的缺陷情况。
9.如权利要求8所述的探测方法，其特征在于，还包括以下步骤：
驱动所述光敏电阻沿所述CCM膜电极端面以一定路径移动，使其扫描所述CCM膜电极的整个端面，并且记录发生电信号时对应的位置坐标。
10.如权利要求9所述的探测方法，其特征在于，还包括以下步骤：所述处理装置包括计算机和显示器，所述计算机通过所述电信号以及所述位置坐标还原为二维或三维缺陷图像，显示在所述显示器上。
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