CN113125638A - 一种氢气浓度传感器性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢气浓度传感器性能测试装置，包括气体生成模块、气体通道、传感器测试模块、循环通道及上位机模块；传感器测试模块包括标定氢气浓度传感器、待测氢气浓度传感器、第一温度传感器及检测箱体；本技术方案对待测氢气浓度传感器进行性能测试时，需要将待测氢气浓度传感器通过检测箱体插入到反应腔中，此时待测氢气浓度传感器触发翻板，令反应腔的内部与外部连通，使测试用气体进入到反应腔中，之后待测氢气浓度传感器在反应腔中与测试用气体作反应，完成测试后将待测氢气浓度传感器抽出，此时反应腔的内部与外部不连通，避免了测试用气体流出；本技术方案待测氢气浓度传感器的装载测试过程方便，实现相应功能的结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及气体检测技术领域，更具体地说涉及一种氢气浓度传感器性能测试装置。
背景技术
氢能源作为一种绿色能源，其燃烧产物只有水，以其分布广泛(有水即可制氢)、可再生永不枯竭、无污染、能量密度大和应用面广等优点越来越受到人们的青睐，具有广阔的开发应用前景。氢气作为重要的工业原料在石油、化工、电力、治金、核技术等领域广泛应用，尤其近年来，新能源汽车的快速发展，扩展了氢气的使用范围，同时使得氢气的应用更加贴近人们的生活。
由于氢燃料电池汽车的快速发展，人们对于车载氢气的安全性问题提出了担忧。因此，就需要对氢燃料电池汽车的氢瓶、电堆等部位进行实时的氢气浓度监测，从而使车辆在发生氢气泄漏时能够及时的发出预警并做出相应的安全保障措施，这就需要车载氢气浓度传感器来发挥作用，目前，氢燃料电池汽车上用的较多的就是催化燃烧式氢气浓度传感器。
氢气浓度传感器在出厂前需要对其一系列的性能参数进行检测，现有技术中对氢气浓度传感器进行性能测试的装置测试效率低，主要是氢气浓度传感器的装载较为复杂。
发明内容
本发明目的在于提供一种氢气浓度传感器性能测试装置，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：
一种氢气浓度传感器性能测试装置，包括：
气体生成模块，用于生成并对外输出测试用气体；
气体通道，其一端与所述气体生成模块相连接；
传感器测试模块，与所述气体通道的另一端相连接，用于提供氢气浓度传感器与测试用气体反应的场所；
循环通道，其一端与所述传感器测试模块相连接，其另一端与所述气体生成模块相连接；
上位机模块，分别与所述气体生成模块以及所述传感器测试模块电连接；
所述传感器测试模块包括：
标定氢气浓度传感器，与所述上位机模块电连接；
待测氢气浓度传感器，与所述上位机模块电连接；
第一温度传感器，与所述上位机模块电连接；
检测箱体；
所述检测箱体顶部的内侧设置有反应腔，将所述反应腔与所述检测箱体之间的空间定义为标定腔；
所述标定氢气浓度传感器以及所述第一温度传感器安装在所述标定腔中，所述待测氢气浓度传感器安装在所述检测箱体的顶部且通过所述检测箱体的顶部伸入至所述反应腔中；
所述反应腔的左侧以及右侧分别设置有翻板，两个所述翻板通过一复位弹簧连接，所述待测氢气浓度传感器未触发两个所述翻板时，所述翻板处于关闭状态，所述反应腔的内部与外部没有连通，所述待测氢气浓度传感器被按压后触发两个所述翻板，所述翻板处于打开状体，所述反应腔的内部与外部连通，所述待测氢气浓度传感器与所述测试用气体接触反应。
作为上述技术方案的进一步改进，所述翻板包括接触段，所述接触段的顶端用于与所述待测氢气浓度传感器相接触，所述接触段的底端连接有竖直的第一贴合段，所述第一贴合段与所述反应腔的内侧相贴合，所述第一贴合段的底端连接有向外倾斜的铰接段，所述铰接段的中部位置铰接在所述反应腔的侧壁上，所述铰接段的底端连接有竖直的第二贴合段，所述第二贴合段与所述反应腔的外侧相贴合，所述复位弹簧的一端与其中一个所述翻板的所述第二贴合段的内侧相连接，所述复位弹簧的另一端与另一个所述翻板的所述第二贴合段的内侧相连接，所述接触段、所述第一贴合段、所述铰接段以及所述第二贴合段是一体成型的。
作为上述技术方案的进一步改进，所述气体生成模块包括生成腔、氢气罐、空气罐、第一轴流风机以及第二温度传感器，所述氢气罐、所述空气罐、所述气体通道以及所述循环通道分别与所述生成腔相连接，所述第一轴流风机以及所述第二温度传感器均设置在所述生成腔的内部，所述氢气罐与所述生成腔的连接通道上、所述空气罐与所述生成腔的连接通道上，分别设置有气泵，所述第二温度传感器、所述第一轴流风机以及所述气泵分别与所述上位机模块电连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述空气罐与所述生成腔的连接通道上还设置有空气过滤器，所述气体通道上设置有气体稳流器。
作为上述技术方案的进一步改进，所述气体生成模块还包括安全通道、电动阀门以及储气罐，所述安全通道的一端与所述生成腔相连接，所述安全通道的另一端与所述储气罐相连接，所述电动阀门设置在所述安全通道上，所述电动阀门与所述上位机模块电连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述循环通道的内部设置有第二轴流风机以及第三温度传感器，所述第二轴流风机以及所述第三温度传感器分别与所述上位机模块电连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述循环通道上还设置有热交换器，所述循环通道的外侧覆盖有隔热膜。
本发明的有益效果是：本技术方案对待测氢气浓度传感器进行性能测试时，需要将待测氢气浓度传感器通过检测箱体插入到反应腔中，此时待测氢气浓度传感器触发翻板，令反应腔的内部与外部连通，使测试用气体进入到反应腔中，之后待测氢气浓度传感器在反应腔中与测试用气体作反应，完成测试后将待测氢气浓度传感器抽出，此时反应腔的内部与外部不连通，避免了测试用气体流出；本技术方案待测氢气浓度传感器的装载测试过程方便，实现相应功能的结构简单，易于实现。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；
图1是本发明的装置结构示意图；
图2是本发明的传感器测试模块的结构示意图；
图3是本发明的传感器测试模块的整体侧视图。
附图标记说明：
100、气体生成模块，110、生成腔，120、氢气罐，130、空气罐，140、第一轴流风机，150、空气过滤器，160、安全通道，170、电动阀门，180、储气罐，190、气泵，200、气体通道，210、气体稳流器，300、传感器测试模块，310、待测氢气浓度传感器，320、标定氢气浓度传感器，330、检测箱体，331、反应腔，332、标定腔，340、翻板，341、接触段，342、第一贴合段，343、铰接段，344、第二贴合段，350、复位弹簧，400、循环通道，410、第二轴流风机，420、热交换器，510、第一温度传感器，520、第二温度传感器，530、第三温度传感器。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1、图2和图3，本申请公开了一种氢气浓度传感器性能测试装置，其第一实施例，包括：
气体生成模块100，用于生成并对外输出测试用气体，测试用气体是氢气与空气的混合气体；
气体通道200，其一端与所述气体生成模块100相连接；
传感器测试模块300，与所述气体通道200的另一端相连接，用于提供氢气浓度传感器与测试用气体反应的场所；
循环通道400，其一端与所述传感器测试模块300相连接，其另一端与所述气体生成模块100相连接；
上位机模块，分别与所述气体生成模块100以及所述传感器测试模块300电连接；
所述传感器测试模块300包括：
标定氢气浓度传感器320，与所述上位机模块电连接；
待测氢气浓度传感器310，与所述上位机模块电连接；
第一温度传感器510，与所述上位机模块电连接；
检测箱体330；
所述检测箱体330顶部的内侧设置有反应腔331，将所述反应腔331与所述检测箱体330之间的空间定义为标定腔332；
所述标定氢气浓度传感器320以及所述第一温度传感器510安装在所述标定腔332中，所述待测氢气浓度传感器310安装在所述检测箱体330的顶部且通过所述检测箱体330的顶部伸入至所述反应腔331中；
所述反应腔331的左侧以及右侧分别设置有翻板340，两个所述翻板340通过一复位弹簧350连接，所述待测氢气浓度传感器310未触发两个所述翻板340时，所述翻板340处于关闭状态，所述反应腔331的内部与外部没有连通，所述待测氢气浓度传感器310被按压后触发两个所述翻板340，所述翻板340处于打开状体，所述反应腔331的内部与外部连通，所述待测氢气浓度传感器310与所述测试用气体接触反应。
具体地，本实施例中，对所述待测氢气浓度传感器310进行性能测试时，需要将所述待测氢气浓度传感器310通过所述检测箱体330插入到所述反应腔331中，此时所述待测氢气浓度传感器310触发所述翻板340，令所述反应腔331的内部与外部连通，使测试用气体进入到所述反应腔331中，之后所述待测氢气浓度传感器310在所述反应腔331中与测试用气体作反应，完成测试后将所述待测氢气浓度传感器310抽出，此时由于所述复位弹簧350的设置使得所述反应腔331的内部与外部不连通，避免了测试用气体流出；本实施例中所述待测氢气浓度传感器310的装载测试过程方便，提高检测效率，实现相应功能的结构简单，易于实现。
本实施例中，设置已完成标定的所述标定氢气浓度传感器320是为了与所述待测氢气浓度传感器310进行对比，检验所述待测氢气浓度传感器310的性能指标是否符合要求。
参照图3，本实施例中所述待测氢气浓度传感器310具体设置在所述检测箱体330的顶部，所述标定氢气浓度传感器320设置在所述检测箱体330的前端面，而且所述待测氢气浓度传感器310与所述所述标定氢气浓度传感器320在所述检测箱体330内空间位置之间互不干扰，以防止两者相互干涉。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述翻板340包括接触段341，所述接触段341的顶端用于与所述待测氢气浓度传感器310相接触，所述接触段341的底端连接有竖直的第一贴合段342，所述第一贴合段342与所述反应腔331的内侧相贴合，所述第一贴合段342的底端连接有向外倾斜的铰接段343，所述铰接段343的中部位置铰接在所述反应腔331的侧壁上，所述铰接段343的底端连接有竖直的第二贴合段344，所述第二贴合段344与所述反应腔331的外侧相贴合，所述复位弹簧350的一端与其中一个所述翻板340的所述第二贴合段344的内侧相连接，所述复位弹簧350的另一端与另一个所述翻板340的所述第二贴合段344的内侧相连接，所述接触段341、所述第一贴合段342、所述铰接段343以及所述第二贴合段344是一体成型的。利用本实施例对所述待测氢气浓度传感器310进行性能测试时，将所述待测氢气浓度传感器310插入后，所述待测氢气浓度传感器310将碰触到所述翻板340的所述接触段341，所述翻板340将绕着所述铰接段343与所述反应腔331的铰接位置转动一定角度，此时所述反应腔331的内部与外部连通，从所述气体生成模块100输出的测试用气体将通过所述气体通道200进入所述反应腔331，与所述待测氢气浓度传感器310作反应，以此进行所述待测氢气浓度传感器310的性能测试。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述第一贴合段342与所述反应腔331的内侧壁之间，所述第二贴合段344与所述反应腔331的外侧壁之间，分别设置有密封胶圈，从而提高本实施例的气密性。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述气体生成模块100包括生成腔110、氢气罐120、空气罐130、第一轴流风机140以及第二温度传感器520，所述氢气罐120、所述空气罐130、所述气体通道200以及所述循环通道400分别与所述生成腔110相连接，所述第一轴流风机140以及所述第二温度传感器520均设置在所述生成腔110的内部，所述氢气罐120与所述生成腔110的连接通道上、所述空气罐130与所述生成腔110的连接通道上，分别设置有气泵190，所述第二温度传感器520、所述第一轴流风机140以及所述气泵190分别与所述上位机模块电连接。本实施例中所述上位机模块通过两个所述气泵190，对输入至所述生成腔110中的测试用气体的氢气浓度进行精准的控制，通过所述第一轴流风机140的设置，提高测试用气体的流动性。
本实施例中设置所述氢气罐120以及所述空气罐130是为了能够按照任意的比例控制装置内的测试用气体，在保证测试用气体氢气浓度精准度的前提下，有效降低成本。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述空气罐130与所述生成腔110的连接通道上还设置有空气过滤器150，所述气体通道200上设置有气体稳流器210。本实施例中通过所述空气过滤器150的设置，降低测试用气体的颗粒物数量，提高本实施例的使用寿命，同时本实施例中通过所述气体稳流器210的设置，使测试用气体进入到所述检测箱体330前混合均匀，保证所述检测箱体330内设置在不同位置的氢气浓度传感器测试数据一致，提高性能测试精度。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述气体生成模块100还包括安全通道160、电动阀门170以及储气罐180，所述安全通道160的一端与所述生成腔110相连接，所述安全通道160的另一端与所述储气罐180相连接，所述电动阀门170设置在所述安全通道160上，所述电动阀门170与所述上位机模块电连接。本领域技术人员均清楚，氢气是易燃易爆气体，其爆炸下限浓度较小，在达到爆炸下限浓度时容易发生爆炸，因此本实施例中所述安全通道160、电动阀门170以及储气罐180的组合配置是为了在生成腔110内氢气浓度过高会产生危险的时候，上位机模块控制电动阀门170打开，内生成腔110内的气体经过安全通道160进入到储气罐180，迅速降低生成腔110内的氢气浓度，防止发生爆炸等危险情况。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述循环通道400的内部设置有第二轴流风机410以及第三温度传感器530，所述第二轴流风机410以及所述第三温度传感器530分别与所述上位机模块电连接，通过所述第二轴流风机410的设置进一步提高本实施例测试用气体的流动性。
本实施例中，通过第一轴流风机140以及第二轴流风机410的设置，令整个装置的气体可以畅通地循环，配合稳流器210的设置，在装置中形成稳流层，保证测试时装置内的氢气浓度是均匀稳定的，保证测试的准确度。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述循环通道400上还设置有热交换器420，所述循环通道400的外侧覆盖有隔热膜。本实施例中通过所述热交换器420以及所述隔热膜的设置提高对本实施例中测试用气体温度的控制精度。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种氢气浓度传感器性能测试装置，其特征在于：包括：
气体生成模块(100)，用于生成并对外输出测试用气体；
气体通道(200)，其一端与所述气体生成模块(100)相连接；
传感器测试模块(300)，与所述气体通道(200)的另一端相连接，用于提供氢气浓度传感器与测试用气体反应的场所；
循环通道(400)，其一端与所述传感器测试模块(300)相连接，其另一端与所述气体生成模块(100)相连接；
上位机模块，分别与所述气体生成模块(100)以及所述传感器测试模块(300)电连接；
所述传感器测试模块(300)包括：
标定氢气浓度传感器(320)，与所述上位机模块电连接；
待测氢气浓度传感器(310)，与所述上位机模块电连接；
第一温度传感器(510)，与所述上位机模块电连接；
检测箱体(330)；
所述检测箱体(330)顶部的内侧设置有反应腔(331)，将所述反应腔(331)与所述检测箱体(330)之间的空间定义为标定腔(332)；
所述标定氢气浓度传感器(320)以及所述第一温度传感器(510)安装在所述标定腔(332)中，所述待测氢气浓度传感器(310)安装在所述检测箱体(330)的顶部且通过所述检测箱体(330)的顶部伸入至所述反应腔(331)中；
所述反应腔(331)的左侧以及右侧分别设置有翻板(340)，两个所述翻板(340)通过一复位弹簧(350)连接，所述待测氢气浓度传感器(310)未触发两个所述翻板(340)时，所述翻板(340)处于关闭状态，所述反应腔(331)的内部与外部没有连通，所述待测氢气浓度传感器(310)被按压后触发两个所述翻板(340)，所述翻板(340)处于打开状体，所述反应腔(331)的内部与外部连通，所述待测氢气浓度传感器(310)与所述测试用气体接触反应。
2.根据权利要求1所述的一种氢气浓度传感器性能测试装置，其特征在于：所述翻板(340)包括接触段(341)，所述接触段(341)的顶端用于与所述待测氢气浓度传感器(310)相接触，所述接触段(341)的底端连接有竖直的第一贴合段(342)，所述第一贴合段(342)与所述反应腔(331)的内侧相贴合，所述第一贴合段(342)的底端连接有向外倾斜的铰接段(343)，所述铰接段(343)的中部位置铰接在所述反应腔(331)的侧壁上，所述铰接段(343)的底端连接有竖直的第二贴合段(344)，所述第二贴合段(344)与所述反应腔(331)的外侧相贴合，所述复位弹簧(350)的一端与其中一个所述翻板(340)的所述第二贴合段(344)的内侧相连接，所述复位弹簧(350)的另一端与另一个所述翻板(340)的所述第二贴合段(344)的内侧相连接。
3.根据权利要求1所述的一种氢气浓度传感器性能测试装置，其特征在于：所述气体生成模块(100)包括生成腔(110)、氢气罐(120)、空气罐(130)、第一轴流风机(140)以及第二温度传感器(520)，所述氢气罐(120)、所述空气罐(130)、所述气体通道(200)以及所述循环通道(400)分别与所述生成腔(110)相连接，所述第一轴流风机(140)以及所述第二温度传感器(520)均设置在所述生成腔(110)的内部，所述氢气罐(120)与所述生成腔(110)的连接通道上、所述空气罐(130)与所述生成腔(110)的连接通道上，分别设置有气泵(190)，所述第二温度传感器(520)、所述第一轴流风机(140)以及所述气泵(190)分别与所述上位机模块电连接。
4.根据权利要求3所述的一种氢气浓度传感器性能测试装置，其特征在于：所述空气罐(130)与所述生成腔(110)的连接通道上还设置有空气过滤器(150)，所述气体通道(200)上设置有气体稳流器(210)。
5.根据权利要求4所述的一种氢气浓度传感器性能测试装置，其特征在于：所述气体生成模块(100)还包括安全通道(160)、电动阀门(170)以及储气罐(180)，所述安全通道(160)的一端与所述生成腔(110)相连接，所述安全通道(160)的另一端与所述储气罐(180)相连接，所述电动阀门(170)设置在所述安全通道(160)上，所述电动阀门(170)与所述上位机模块电连接。
6.根据权利要求1所述的一种氢气浓度传感器性能测试装置，其特征在于：所述循环通道(400)的内部设置有第二轴流风机(410)以及第三温度传感器(530)，所述第二轴流风机(410)以及所述第三温度传感器(530)分别与所述上位机模块电连接。
7.根据权利要求6所述的一种氢气浓度传感器性能测试装置，其特征在于：所述循环通道(400)上还设置有热交换器(420)，所述循环通道(400)的外侧覆盖有隔热膜。
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