CN113418727A - 一种增湿器性能测试装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氢燃料电池新能源技术领域，尤其为一种增湿器性能测试装置及其使用方法，包括水箱、第一气管、第二气管和增湿器，第一气管的外侧安装有控制阀，第一气管的底端与增湿器的顶端右侧连通，增湿器的顶端左侧连通有第二气管，第二气管为出气管，第二气管和位于右侧的所述第一气管的内侧均安装有加热块，加热块的内侧电性连接有温度采样线，温度采样线的另一端分别连通有温控模组和交流接触器模组，且温控模组和交流接触器模组电性连接，所述交流接触器模组的一端电性连接有电源，本发明中，不仅换热器比传统蒸发式的在提供高湿气体时更加节能，而且能够控制输入空气的温度，还可以对温度进行补偿，使湿气输入温湿度更加准确。
Description
技术领域
本发明涉及氢燃料电池新能源技术领域，具体为一种增湿器性能测试装置及其使用方法。
背景技术
常温常湿常压空气进入换热器，通过热交换器内部的膜进行全热交换后排出，测试排出空气的温湿度，加湿用的湿气通过加热水箱获得水蒸气，现有的热交换测试只能适用于普通的空气调节的测试，空气来源是常温常湿常压状态，湿气来源也是普通的加热水蒸发式，无法应用到氢燃料电池领域对增湿器进行测试，因此，针对上述问题提出一种增湿器性能测试装置及其使用方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增湿器性能测试装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种增湿器性能测试装置，包括水箱、第一气管、第二气管和增湿器，所述第一气管的数量为2个，且第一气管呈左右对称设置，所述第一气管的外侧安装有控制阀，所述第一气管的底端与增湿器的顶端右侧连通，所述增湿器的顶端左侧连通有第二气管，所述第二气管的数量为2个，且位于右侧的所述第二气管为进气管，位于左侧的所述第二气管为出气管，位于右侧的所述第二气管和位于右侧的所述第一气管的内侧均安装有加热块，所述加热块的内侧电性连接有温度采样线，所述温度采样线的另一端分别连通有温控模组和交流接触器模组，且温控模组和交流接触器模组电性连接，所述交流接触器模组的一端电性连接有电源，所述第一气管和第二气管与增湿器连通的一端外侧均安装有压力表，所述压力表的一侧均安装有温湿度测量表，所述第二气管的另一端连通有换热器，所述换热器的输入端和输出端均连通有连接管，且连接管的另一端与水箱连通，所述水箱的底端面连通有注排水口。
优选的，位于右侧的所述第一气管为进气管，位于左侧的所述第一气管为排气管，且位于右侧的所述第一气管上安装有流量计。
优选的，位于右侧的所述第二气管上的加热块的数量为2个，且两个所述加热块呈上下设置。
优选的，位于下侧的所述连接管的内侧安装有水泵。
优选的，位于左侧的所述温控模组的一端连通有水温传感器，且水温传感器置于水箱的内侧，位于左侧的所述交流接触器模组的一端连通有加热棒，且加热棒置于水箱的内侧。
一种增湿器性能测试装置其使用方法，包括以下步骤：
步骤一：设计原理：首先将干燥、加热处理之后的空气通入到右侧的第一气管内，加热的温度为70-90摄氏度，空气干燥的湿度为6％-10％，且空气的流速为5000-7000L/min，在进入前测量压力、温湿度数据；然后气体通过增湿器的膜管加湿后，通过左侧的第二气管排出，排出后测试气体的压力、温度和湿度；然后气体进入换热器，经过与换热器中的热水进行换热，温湿度升高，然后通过右侧的第二气管内的加热块7进行加热，以达到测试要求的温湿度，然后进入待测增湿器，最后气体通过左侧的第一气管排出；
步骤二：增湿性能测试：首先设定水箱内水源的温度，水箱的加热棒开始加热达到温度并恒定，然后设定右侧的第一气管的空气流量和压力，联动控制阀使空气流量和压力达到想要的值并恒定，然后右侧的第一气管的温度值，开启其内侧的加热块达到温度并恒定，然后设定水泵转速启动水泵，如果右侧的第二气管内的温湿度没达到测试要求，通过其内侧的加热块辅助加热达到要求，最后待数据稳定后，以表格和曲线图的形式记录空气流量、第一气管和第二气管的温湿度压力，计算左侧的第二气管的绝对湿度并记录；
步骤三：干湿测压降测试：第二气管关闭，第一气管打开，然后设定右侧的第一气管的压力值，打开右侧的控制阀达到设定的压力值后关闭控制阀；最后，记录右侧的第一气管压力降到零的时长，并和增湿能力测试记录在同一表格中；
步骤四：寿命测试：首先按着增湿性能测试的步骤，左侧的第一气管和左侧的第二气管的测试条件按着设定的几组数值，并按着设定的时间定期变化，以达到汽车运行的真实状况，然后设定的时间XX小时后左侧的第一气管和左侧的第二气管按这正常的测试条件运行，稳定后记录空气流量、第一气管和第二气管的温湿度、压力、计算绝对压力记录表格中，并记录测试的时长。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，不仅换热器比传统蒸发式的在提供高湿气体时更加节能，而且能够控制输入空气的温度，还可以对温度进行补偿，使湿气输入温湿度更加准确。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图中：1-水箱、2-第一气管、3-第二气管、4-增湿器、5-流量计、6-控制阀、7-加热块、8-温度采样线、9-温控模组、10-交流接触器模组、11-电源、12-压力表、13-温湿度测量表、14-换热器、15-连接管、16-水泵、17-水温传感器、18-加热棒、19-注排水口。
具体实施方式
实施例1：请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
一种增湿器性能测试装置，包括水箱1、第一气管2、第二气管3和增湿器4，第一气管2的数量为2个，且第一气管2呈左右对称设置，第一气管2的外侧安装有控制阀6，第一气管2的底端与增湿器4的顶端右侧连通，增湿器4的顶端左侧连通有第二气管3，第二气管3的数量为2个，且位于右侧的第二气管3为进气管，位于左侧的第二气管3为出气管，位于右侧的第二气管3和位于右侧的第一气管2的内侧均安装有加热块7，加热块7的内侧电性连接有温度采样线8，温度采样线8的另一端分别连通有温控模组9和交流接触器模组10，且温控模组9和交流接触器模组10电性连接，交流接触器模组10的一端电性连接有电源11，第一气管2和第二气管3与增湿器4连通的一端外侧均安装有压力表12，压力表12的一侧均安装有温湿度测量表13，第二气管3的另一端连通有换热器14，换热器14的输入端和输出端均连通有连接管15，且连接管15的另一端与水箱1连通，水箱1的底端面连通有注排水口19，本发明中，不仅换热器比传统蒸发式的在提供高湿气体时更加节能，而且能够控制输入空气的温度，还可以对温度进行补偿，使湿气输入温湿度更加准确。
位于右侧的第一气管2为进气管，位于左侧的第一气管2为排气管，且位于右侧的第一气管2上安装有流量计5，这种设置可以较好的对通入的空气进行计量，保证使用的效果，位于右侧的第二气管3上的加热块7的数量为2个，且两个加热块7呈上下设置，这种设置可以使得温度补偿更加精确，位于下侧的连接管15的内侧安装有水泵16，这种设置可以使得水源较好的流动，保证了热交换的效果，位于左侧的温控模组9的一端连通有水温传感器17，且水温传感器17置于水箱1的内侧，位于左侧的交流接触器模组10的一端连通有加热棒18，且加热棒18置于水箱1的内侧，这种设置可以较好的控制水箱1内的温度，从而便于使用。
其使用方法，包括以下步骤：
步骤一：设计原理：首先将干燥、加热处理之后的空气通入到右侧的第一气管2内，加热的温度为70摄氏度，空气干燥的湿度为10％，且空气的流速为5000/min，在进入前测量压力、温湿度数据；然后气体通过增湿器4的膜管加湿后，通过左侧的第二气管3排出，排出后测试气体的压力、温度和湿度；然后气体进入换热器14，经过与换热器14中的热水进行换热，温湿度升高，然后通过右侧的第二气管3内的加热块7进行加热，以达到测试要求的温湿度，然后进入待测增湿器4，最后气体通过左侧的第一气管2排出；
步骤二：增湿性能测试：首先设定水箱1内水源的温度，水箱1的加热棒8开始加热达到温度并恒定，然后设定右侧的第一气管2的空气流量和压力，联动控制阀6使空气流量和压力达到想要的值并恒定，然后右侧的第一气管2的温度值，开启其内侧的加热块7达到温度并恒定，然后设定水泵16转速启动水泵16，如果右侧的第二气管3内的温湿度没达到测试要求，通过其内侧的加热块7辅助加热达到要求，最后待数据稳定后，以表格和曲线图的形式记录空气流量、第一气管2和第二气管3的温湿度压力，计算左侧的第二气管3的绝对湿度并记录；
步骤三：干湿测压降测试：第二气管3关闭，第一气管2打开，然后设定右侧的第一气管2的压力值，打开右侧的控制阀6达到设定的压力值后关闭控制阀6；最后，记录右侧的第一气管2压力降到零的时长，并和增湿能力测试记录在同一表格中；
步骤四：寿命测试：首先按着增湿性能测试的步骤，左侧的第一气管2和左侧的第二气管3的测试条件按着设定的几组数值，并按着设定的时间定期变化，以达到汽车运行的真实状况，然后设定的时间XX小时后左侧的第一气管2和左侧的第二气管3按这正常的测试条件运行，稳定后记录空气流量、第一气管2和第二气管3的温湿度、压力、计算绝对压力记录表格中，并记录测试的时长。
实施例2：请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
一种增湿器性能测试装置，包括水箱1、第一气管2、第二气管3和增湿器4，第一气管2的数量为2个，且第一气管2呈左右对称设置，第一气管2的外侧安装有控制阀6，第一气管2的底端与增湿器4的顶端右侧连通，增湿器4的顶端左侧连通有第二气管3，第二气管3的数量为2个，且位于右侧的第二气管3为进气管，位于左侧的第二气管3为出气管，位于右侧的第二气管3和位于右侧的第一气管2的内侧均安装有加热块7，加热块7的内侧电性连接有温度采样线8，温度采样线8的另一端分别连通有温控模组9和交流接触器模组10，且温控模组9和交流接触器模组10电性连接，交流接触器模组10的一端电性连接有电源11，第一气管2和第二气管3与增湿器4连通的一端外侧均安装有压力表12，压力表12的一侧均安装有温湿度测量表13，第二气管3的另一端连通有换热器14，换热器14的输入端和输出端均连通有连接管15，且连接管15的另一端与水箱1连通，水箱1的底端面连通有注排水口19，本发明中，不仅换热器比传统蒸发式的在提供高湿气体时更加节能，而且能够控制输入空气的温度，还可以对温度进行补偿，使湿气输入温湿度更加准确。
位于右侧的第一气管2为进气管，位于左侧的第一气管2为排气管，且位于右侧的第一气管2上安装有流量计5，这种设置可以较好的对通入的空气进行计量，保证使用的效果，位于右侧的第二气管3上的加热块7的数量为2个，且两个加热块7呈上下设置，这种设置可以使得温度补偿更加精确，位于下侧的连接管15的内侧安装有水泵16，这种设置可以使得水源较好的流动，保证了热交换的效果，位于左侧的温控模组9的一端连通有水温传感器17，且水温传感器17置于水箱1的内侧，位于左侧的交流接触器模组10的一端连通有加热棒18，且加热棒18置于水箱1的内侧，这种设置可以较好的控制水箱1内的温度，从而便于使用。
其使用方法，包括以下步骤：
步骤一：设计原理：首先将干燥、加热处理之后的空气通入到右侧的第一气管2内，加热的温度为90摄氏度，空气干燥的湿度为6％，且空气的流速为7000/min，在进入前测量压力、温湿度数据；然后气体通过增湿器4的膜管加湿后，通过左侧的第二气管3排出，排出后测试气体的压力、温度和湿度；然后气体进入换热器14，经过与换热器14中的热水进行换热，温湿度升高，然后通过右侧的第二气管3内的加热块7进行加热，以达到测试要求的温湿度，然后进入待测增湿器4，最后气体通过左侧的第一气管2排出；
步骤二：增湿性能测试：首先设定水箱1内水源的温度，水箱1的加热棒8开始加热达到温度并恒定，然后设定右侧的第一气管2的空气流量和压力，联动控制阀6使空气流量和压力达到想要的值并恒定，然后右侧的第一气管2的温度值，开启其内侧的加热块7达到温度并恒定，然后设定水泵16转速启动水泵16，如果右侧的第二气管3内的温湿度没达到测试要求，通过其内侧的加热块7辅助加热达到要求，最后待数据稳定后，以表格和曲线图的形式记录空气流量、第一气管2和第二气管3的温湿度压力，计算左侧的第二气管3的绝对湿度并记录；
步骤三：干湿测压降测试：第二气管3关闭，第一气管2打开，然后设定右侧的第一气管2的压力值，打开右侧的控制阀6达到设定的压力值后关闭控制阀6；最后，记录右侧的第一气管2压力降到零的时长，并和增湿能力测试记录在同一表格中；
步骤四：寿命测试：首先按着增湿性能测试的步骤，左侧的第一气管2和左侧的第二气管3的测试条件按着设定的几组数值，并按着设定的时间定期变化，以达到汽车运行的真实状况，然后设定的时间XX小时后左侧的第一气管2和左侧的第二气管3按这正常的测试条件运行，稳定后记录空气流量、第一气管2和第二气管3的温湿度、压力、计算绝对压力记录表格中，并记录测试的时长。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种增湿器性能测试装置，包括水箱(1)、第一气管(2)、第二气管(3)和增湿器(4)，其特征在于：所述第一气管(2)的数量为2个，且第一气管(2)呈左右对称设置，所述第一气管(2)的外侧安装有控制阀(6)，所述第一气管(2)的底端与增湿器(4)的顶端右侧连通，所述增湿器(4)的顶端左侧连通有第二气管(3)，所述第二气管(3)的数量为2个，且位于右侧的所述第二气管(3)为进气管，位于左侧的所述第二气管(3)为出气管，位于右侧的所述第二气管(3)和位于右侧的所述第一气管(2)的内侧均安装有加热块(7)，所述加热块(7)的内侧电性连接有温度采样线(8)，所述温度采样线(8)的另一端分别连通有温控模组(9)和交流接触器模组(10)，且温控模组(9)和交流接触器模组(10)电性连接，所述交流接触器模组(10)的一端电性连接有电源(11)，所述第一气管(2)和第二气管(3)与增湿器(4)连通的一端外侧均安装有压力表(12)，所述压力表(12)的一侧均安装有温湿度测量表(13)，所述第二气管(3)的另一端连通有换热器(14)，所述换热器(14)的输入端和输出端均连通有连接管(15)，且连接管(15)的另一端与水箱(1)连通，所述水箱(1)的底端面连通有注排水口(19)。
2.根据权利要求1所述的一种增湿器性能测试装置，其特征在于：位于右侧的所述第一气管(2)为进气管，位于左侧的所述第一气管(2)为排气管，且位于右侧的所述第一气管(2)上安装有流量计(5)。
3.根据权利要求1所述的一种增湿器性能测试装置，其特征在于：位于右侧的所述第二气管(3)上的加热块(7)的数量为2个，且两个所述加热块(7)呈上下设置。
4.根据权利要求1所述的一种增湿器性能测试装置，其特征在于：位于下侧的所述连接管(15)的内侧安装有水泵(16)。
5.根据权利要求1所述的一种增湿器性能测试装置，其特征在于：位于左侧的所述温控模组(9)的一端连通有水温传感器(17)，且水温传感器(17)置于水箱(1)的内侧，位于左侧的所述交流接触器模组(10)的一端连通有加热棒(18)，且加热棒(18)置于水箱(1)的内侧。
6.根据权利要求1-5所述的一种增湿器性能测试装置其使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：设计原理：首先将干燥、加热处理之后的空气通入到右侧的第一气管(2)内，加热的温度为70-90摄氏度，空气干燥的湿度为6％-10％，且空气的流速为5000-7000L/min，在进入前测量压力、温湿度数据；然后气体通过增湿器(4)的膜管加湿后，通过左侧的第二气管(3)排出，排出后测试气体的压力、温度和湿度；然后气体进入换热器(14)，经过与换热器(14)中的热水进行换热，温湿度升高，然后通过右侧的第二气管(3)内的加热块7进行加热，以达到测试要求的温湿度，然后进入待测增湿器(4)，最后气体通过左侧的第一气管(2)排出；
步骤二：增湿性能测试：首先设定水箱(1)内水源的温度，水箱(1)的加热棒(8)开始加热达到温度并恒定，然后设定右侧的第一气管(2)的空气流量和压力，联动控制阀(6)使空气流量和压力达到想要的值并恒定，然后右侧的第一气管(2)的温度值，开启其内侧的加热块(7)达到温度并恒定，然后设定水泵(16)转速启动水泵(16)，如果右侧的第二气管(3)内的温湿度没达到测试要求，通过其内侧的加热块(7)辅助加热达到要求，最后待数据稳定后，以表格和曲线图的形式记录空气流量、第一气管(2)和第二气管(3)的温湿度压力，计算左侧的第二气管(3)的绝对湿度并记录；
步骤三：干湿测压降测试：第二气管(3)关闭，第一气管(2)打开，然后设定右侧的第一气管(2)的压力值，打开右侧的控制阀(6)达到设定的压力值后关闭控制阀(6)；最后，记录右侧的第一气管(2)压力降到零的时长，并和增湿能力测试记录在同一表格中；
步骤四：寿命测试：首先按着增湿性能测试的步骤，左侧的第一气管(2)和左侧的第二气管(3)的测试条件按着设定的几组数值，并按着设定的时间定期变化，以达到汽车运行的真实状况，然后设定的时间XX小时后左侧的第一气管(2)和左侧的第二气管(3)按这正常的测试条件运行，稳定后记录空气流量、第一气管(2)和第二气管(3)的温湿度、压力、计算绝对压力记录表格中，并记录测试的时长。
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