CN113790852A - 用于检测高压氢气减压阀性能的检测装置及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于检测减压阀性能的检测装置，该检测装置包括：气驱打压装置、加氢口、单向阀、35MPa高压储气瓶、过滤器、体积流量计、若干压力表、若干阀门和气体管路系统；气驱打压装置、加氢口、单向阀、第一待测高压氢气减压阀、第二待测高压氢气减压阀、各阀门、气体管路系统之间构成泄漏‑锁闭检测管路；35MPa高压储气瓶、过滤器、第一待测高压氢气减压阀、第二待测高压氢气减压阀、体积流量计、各阀门、气体管路系统构成流量‑压力检测管路。本发明还公开了上述检测装置的检测方法。该检测装置能够模拟实际工况，从而测得实际工况环境下的高压氢气减压阀的静态压力、稳态压力以及最大压降范围内的流量、稳态流量等性能数据，检测精准。

Description

用于检测高压氢气减压阀性能的检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及减压阀检测技术，尤其涉及一种用于检测高压氢气减压阀性能的检测装置及其检测方法。
背景技术
车载供氢系统之于燃料电池汽车，犹如油箱之于传统燃油汽车、电池之于纯电动汽车，是支撑燃料电池汽车产业发展必不可少的基石。整个车载供氢系统能向燃料电池汽车稳定供能的一个关键步骤是将车载储氢瓶内的高压氢气经过高压氢气减压阀减压工作后，使得燃料电池的电堆能够获得相对稳定流量、稳定低压的氢气作为能量介质，因而高压氢气减压阀的性能直接影响车载供氢系统向燃料电池汽车供能的稳定性。
目前没有一种检测装置能单独对高压氢气减压阀进行性能检测，在车载供氢系统装配过程中，高压氢气减压阀的选型只能根据高压氢气减压阀生产厂家提供的参数、技术要求等进行间接选型。在车载供氢系统装配完毕后，在出厂前对整个车载供氢系统进行气密气压试验及保压时能够检测到高压氢气减压阀的静态压力，但是无法检测到高压氢气减压阀的其他性能参数。此外，对于售后的车载供氢系统中的高压氢气减压阀则无法进行售后检测。
发明内容
本发明所需解决的技术问题是：提供一种操作简单、检测精准全面的用于检测高压氢气减压阀性能的检测装置，以及采用该检测装置对高压氢气减压阀进行检测的检测方法。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：所述的用于检测减压阀性能的检测装置，包括：气驱打压装置、加氢口、单向阀、35MPa高压储气瓶、过滤器、体积流量计、若干压力表、若干阀门和气体管路系统；若干阀门由第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门和第九阀门组成；
气体管路系统中的管路与各组成部件的连接方式为：气驱打压装置通过第一气体管路依次与加氢口、单向阀、第一阀门连接，35MPa高压储气瓶通过第二气体管路依次与过滤器、第二阀门连接；第三气体管路的进口分别与第一分支管路和第二分支管路连通，第一分支管路与第一阀门的出口连通，第二分支管路与第二阀门的出口连通；第三气体管路的出口分别与第三分支管路和第四分支管路连通，第三分支管路与第一待测高压氢气减压阀的进口连通，第四分支管路与第二待测高压氢气减压阀的进口连通；第四气体管路的进口分别与第五分支管路和第六分支管路连通，第五分支管路依次与第三阀门、第一待测高压氢气减压阀的出口连接，第六分支管路依次与第四阀门、第二待测高压氢气减压阀的出口连接；在第四气体管路上设置有第五阀门；第四气体管路的出口分别与第七分支管路和第八分支管路连通，第七分支管路依次与第六阀门、第七阀门连接，管路卸荷阀通过第五气体管路与位于第六阀门与第七阀门之间的第七分支管路连通，第八分支管路依次与第八阀门、体积流量计、第九阀门连接；
若干压力表由第一压力表、第二压力表、第三压力表、第四压力表和第五压力表组成；第一压力表安装于第一分支管路或第三分支管路或第一气体管路上，第二压力表安装于第二分支管路或第四分支管路或第二气体管路上，第三压力表安装于第五分支管路上，第四压力表安装于第六分支管路上，第五压力表安装于第四气体管路上。
进一步地，前述的用于检测减压阀性能的检测装置，其中，第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门和第九阀门均为球阀。
进一步地，前述的用于检测减压阀性能的检测装置，其中，压力传感器通过第六气体管路连接于第四气体管路上，压力传感器的信号输出端与体积流量计的信号输入端连接、从而将压力传感器检测的数值显示于体积流量计的显示屏上。
进一步地，前述的用于检测减压阀性能的检测装置，其中，各组成部件与气体管路系统中的对应管路连接处的连接部件以及气体管路系统中的管路与管路连接处的连接部件均为卡套接头。
进一步地，前述的用于检测减压阀性能的检测装置，其中，35MPa高压储气瓶为35MPa储氢瓶或35MPa储氮瓶中的一种。
一种用于检测减压阀性能的检测装置的检测方法，所述的检测方法具体包括以下步骤：
（1）泄漏测试：
a、关闭第二阀门、第三阀门和第四阀门，使气驱打压装置与氮气源连通，启动气驱打压装置，氮气经加氢口、单向阀、第一阀门后分别进入第一待测高压氢气减压阀及第二待测高压氢气减压阀中，当通有氮气的气体管路系统中的压力达到2MPa后，使通有氮气的气体管路系统中的压力由2MPa逐步增压至40MPa，压力增压速率为2MPa/min，每隔5MPa用气泡法检测检测装置是否外漏；有外漏则停止检测并泄压修补漏点后重复前述步骤，无外漏则继续增压至43.75MPa后关闭第一阀门，并保压0.5～1小时，在保压期间观察并记录第一压力表、第三压力表和第四压力表的压力值有无变化，保压结束后打开第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门进行泄压；
其中，第一压力表的压力值不降低则无氮气泄漏，反之则存在氮气泄漏；第三压力表的压力值不增大则表明第一待测高压氢气减压阀具有良好的稳压性能，反之则稳压性能差；第四压力表的压力值不增大则表明第二待测高压氢气减压阀具有良好的稳压性能，反之则稳压性能差；
b、关闭第三阀门和第四阀门，使气驱打压装置与氮气源断开、并与氢气源连通，启动气驱打压装置，氢气经加氢口、单向阀、第一阀门后分别进入第一待测高压氢气减压阀及第二待测高压氢气减压阀中，当通有氢气的气体管路系统中的压力达到2MPa后，使通有氢气的气体管路系统中的压力由2MPa逐步增压至40MPa，压力增压速率为2MPa/min，每隔5MPa用氢气检测仪检测检测装置是否外漏；有外漏则停止检测，无外漏则继续增压至43.75MPa后关闭第一阀门，并保压0.5～1小时，在保压期间观察并记录第一压力表、第三压力表和第四压力表的压力值有无变化；
其中，第一压力表的压力值不降低则无氢气泄漏，反之则存在氢气泄漏；第三压力表的压力值不增大则表明第一待测高压氢气减压阀具有良好的稳压性能，反之则稳压性能差；第四压力表的压力值不增大则表明第二待测高压氢气减压阀具有良好的稳压性能，反之则稳压性能差；
（2）锁闭测试：打开第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门进行泄压，泄压至35MPa时关闭第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门并保压48～72小时，在保压期间观察第一压力表、第三压力表和第四压力表的压力值有无变化；其中，第一压力表的压力值为进气压力值，第三压力表的压力值为第一待测高压氢气减压阀的稳态压力值，第四压力表的压力值为第二待测高压氢气减压阀的稳态压力值；保压结束后打开第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门进行泄压；
（3）压力测试：
a、35MPa高压储气瓶选择35MPa储氢瓶或35MPa储氮瓶，关闭所有阀门后打开第二阀门，35MPa高压储气瓶中的高压氢气或高压氮气经过滤器、第二阀门后分别进入第一待测高压氢气减压阀及第二待测高压氢气减压阀中，观察并记录第二压力表、第三压力表和第四压力表的压力值；其中第二压力表的压力值为进气压力值，第三压力表的压力值为第一待测高压氢气减压阀的静态压力值，第四压力表的压力值为第二待测高压氢气减压阀的静态压力值；
b、对第一待测高压氢气减压阀进行测试：①关闭第四阀门，并依次打开第三阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门进行压力通过测试，压力通过测试过程中观察并记录第二压力表和第三压力表的压力值，观察时间不少于1min；②关闭第三阀门进行压力静置，压力静置时间不少于2min，压力静置过程中观察第三压力表的压力值、并与步骤（3）中的步骤a中的第三压力表的压力值进行对比；③关闭第二阀门并打开第三阀门进行泄压，随后依次关闭第三阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门，在同一进气压力节点下重复该步骤中的步骤①和步骤②，重复次数不少于10次；其中，第二压力表的压力值为进气压力值，第三压力表的压力值为第一待测高压氢气减压阀的动态压力值；进气压力节点依次为35MPa、30MPa、25MPa、20MPa、15MPa、10MPa、5MPa、4MPa、3MPa、2MPa；
c、对第二待测高压氢气减压阀进行测试：①关闭第三阀门，并依次打开第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门进行压力通过测试，压力通过测试过程中观察并记录第二压力表和第四压力表的压力值，观察时间不少于1min；②关闭第四阀门进行压力静置，压力静置时间不少于2min，压力静置过程中观察第四压力表的压力值、并与步骤（3）中的步骤a中的第四压力表的压力值进行对比；③关闭第二阀门并打开第四阀门进行泄压，随后依次关闭第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门，在同一进气压力节点下重复该步骤中的步骤①和步骤②，重复次数不少于10次；其中，第二压力表的压力值为进气压力值，第四压力表的压力值为第二待测高压氢气减压阀的动态压力值；
（4）流量测试：
a、对第一待测高压氢气减压阀进行流量测试：关闭所有阀门后打开第二阀门、第三阀门、第五阀门、第六阀门、第八阀门和第九阀门，观察并记录第五压力表的压力值和体积流量计的流量值；调节第八阀门开度的大小，观察并记录第八阀门分别处于不同大小的开度时的第五压力表的压力值和体积流量计的流量值；
b、对第二待测高压氢气减压阀进行流量测试：关闭所有阀门后打开第二阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第八阀门和第九阀门，观察并记录第五压力表的压力值和体积流量计的流量值；调节第八阀门开度的大小，观察并记录第八阀门分别处于不同大小的开度时的第五压力表的压力值和体积流量计的流量值；
c、打开第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第八阀门和第九阀门，使氮气持续通过第一待测高压氢气减压阀及第二待测高压氢气减压阀，直至第二压力表的值降至下一进气压力节点后关闭所有阀门；
（5）重复步骤（3）和步骤（4），观察并测量位于不同进气压力节点状态下的各压力表的压力值和体积流量计的流量值。
进一步地，前述的一种用于检测减压阀性能的检测装置的检测方法，其中，步骤（3）中的b步骤中，进行压力通过测试的观察时间为1～3min，进行压力静置的压力静置时间为2～4min，重复步骤①和步骤②的次数为10～20次；步骤（3）中的c步骤中，进行压力通过测试的观察时间为1～3min，进行压力静置的压力静置时间为2～4min，重复步骤①和步骤②的次数为10～20次。
本发明的有益效果是：①该检测装置能够模拟实际工况，从而测得实际工况环境下或接近实际工况环境下的高压氢气减压阀的静态压力、稳态压力以及最大压降范围内的流量、稳态流量等性能数据，检测精准，便于操作人员配型能够满足车载供氢系统中对氢气进堆压力、进堆流量等参数要求的高压氢气减压阀；②适用范围广，既能对两组新的高压氢气减压阀进行同步检测并两两比对，从而作为对新产品实用性能优劣判断的依据；又能对新、旧高压氢气减压阀进行同步检测并两两比对，从而作为对旧产品性能失效判断的依据。
附图说明
图1是本发明所述的用于检测高压氢气减压阀性能的检测装置的原理示意图。
图2是图1中泄漏-锁闭检测管路的原理示意图。
图3是图1中流量-压力检测管路的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图及优选实施例对本发明所述的技术方案作进一步详细的说明。
实施例一
如图1所示，本实施例所述的用于检测减压阀性能的检测装置，包括：气驱打压装置1、加氢口2、单向阀71、35MPa高压储气瓶3、过滤器4、体积流量计6、若干压力表、若干阀门和气体管路系统。若干阀门由第一阀门72、第二阀门73、第三阀门74、第四阀门75、第五阀门76、第六阀门77、第七阀门79、第八阀门710和第九阀门711组成。
如图1、图2和图3所示，气体管路系统中的管路与各组成部件的连接方式为：气驱打压装置1通过第一气体管路91依次与加氢口2、单向阀71、第一阀门81连接，35MPa高压储气瓶3通过第二气体管路92依次与过滤器4、第二阀门82连接。第三气体管路93的进口分别与第一分支管路931和第二分支管路932连通，第一分支管路931与第一阀门81的出口连通，第二分支管路932与第二阀门73的出口连通；第三气体管路93的出口分别与第三分支管路933和第四分支管路934连通，第三分支管路933与第一待测高压氢气减压阀51的进口连通，第四分支管路934与第二待测高压氢气减压阀52的进口连通。第四气体管路94的进口分别与第五分支管路941和第六分支管路942连通，第五分支管路941依次与第三阀门74、第一待测高压氢气减压阀51的出口连接，第六分支管路942依次与第四阀门75、第二待测高压氢气减压阀52的出口连接；在第四气体管路94上设置有第五阀门76；第四气体管路94的出口分别与第七分支管路943和第八分支管路944连通，第七分支管路943依次与第六阀门77、第七阀门79连接，管路卸荷阀78通过第五气体管路95与位于第六阀门77与第七阀门79之间的第七分支管路943连通，第八分支管路944依次与第八阀门710、体积流量计6、第九阀门711连接。
若干压力表由第一压力表81、第二压力表82、第三压力表83、第四压力表84和第五压力表85组成；第一压力表81安装于第一分支管路931或第三分支管路933或第一气体管路91上，第二压力表82安装于第二分支管路932或第四分支管路934或第二气体管路92上，第三压力表83安装于第五分支管路941上，第四压力表84安装于第六分支管路942上，第五压力表85安装于第四气体管路94上。
其中，安装有气驱打压装置1、加氢口2、单向阀71、第一阀门81的第一气体管路91、第一分支管路931、第三气体管路93、与第一待测高压氢气减压阀51连接的第三分支管路933、与第二待测高压氢气减压阀52连接第四分支管路934、带第三阀门74的第五分支管路941、带第四阀门75的第六分支管路942、带第五阀门76的第四气体管路94、带第六阀门77和第七阀门79的第七分支管路943构成泄漏-锁闭检测管路，其原理示意图如图2所示。
安装有35MPa高压储气瓶3、过滤器4、第二阀门73的第二气体管路92、第二分支管路932、第三气体管路93、与第一待测高压氢气减压阀51连接的第三分支管路933、与第二待测高压氢气减压阀52连接第四分支管路934、带第三阀门74的第五分支管路941、带第四阀门75的第六分支管路942、带第五阀门76的第四气体管路94、带第六阀门77和第七阀门79的第七分支管路943、带第八阀门710、体积流量计6、第九阀门711的第八分支管路944构成流量-压力检测管路，其原理示意图如图3所示。
第一阀门72、第二阀门73、第三阀门74、第四阀门75、第五阀门76、第六阀门77、第七阀门79、第八阀门710和第九阀门711可以采用针阀，也可以采用其他结构的阀门，但是为了进一步降低管阻，提高检测精准度，本实施例中第一阀门72、第二阀门73、第三阀门74、第四阀门75、第五阀门76、第六阀门77、第七阀门79、第八阀门710和第九阀门711均优选采用球阀。
如图1和图3所示，压力传感器86通过第六气体管路96连接于第四气体管路94上，压力传感器86的信号输出端与体积流量计6的信号输入端连接、从而将压力传感器86检测的数值显示于体积流量计6的显示屏上，便于操作人员能够更加直观的观察到压力传感器86检测到的数值。由于压力传感器86检测的数值与第五压力表85检测的数值相同，因为可以直接从体积流量计6的显示屏上读取到第五压力表85的数值。
本实施例中各组成部件与气体管路系统中的对应管路连接处的连接部件以及气体管路系统中的管路与管路连接处的连接部件均采用卡套接头连接，以提高各组成部件与气体管路系统中的对应管路连接处的密封连接性能、以及气体管路系统中的管路与管路连接处的密封连接性能。
本实施例中，35MPa高压储气瓶3可以选择存储有35MPa高压氢气的35MPa储氢瓶或存储有35MPa高压氮气的35MPa储氮瓶，本实施例中35MPa高压储气瓶优先采用35MPa储氮瓶。
实施例二
参见图1、图2和图3所示，本实施例所述的一种用于检测减压阀性能的检测装置的检测方法，所述的检测方法具体包括以下步骤：
（1）泄漏测试：
a、关闭第二阀门73、第三阀门74和第四阀门75，使气驱打压装置1与氮气源连通，启动气驱打压装置1，氮气经加氢口2、单向阀71、第一阀门72后分别进入第一待测高压氢气减压阀51及第二待测高压氢气减压阀52中，当通有氮气的气体管路系统中的压力达到2MPa后，使通有氮气的气体管路系统中的压力由2MPa逐步增压至40MPa，压力增压速率为2MPa/min，每隔5MPa用气泡法检测检测装置是否外漏：
外漏的漏点通常在第一待测高压氢气减压阀51的进口与第三分支管路933的连接处、第一待测高压氢气减压阀51的出口与第五分支管路941的连接处、第二待测高压氢气减压阀52的进口与第四分支管路934的连接处、第二待测高压氢气减压阀52的出口与第六分支管路942的连接处，有外漏则停止检测并泄压修补漏点后重复前述步骤；无外漏则继续增压至43.75MPa后关闭第一阀门72，并保压0.5～1小时，在保压期间观察并记录第一压力表81、第三压力表83和第四压力表84的压力值有无变化，保压结束后打开第三阀门74、第四阀门75、第五阀门76、第六阀门77和第七阀门79进行泄压。
其中，第一压力表81的压力值不降低则无氮气泄漏，反之则存在泄漏。第三压力表83的压力值不增大则表明第一待测高压氢气减压阀51具有良好的稳压性能，反之则稳压性能差。第四压力表84的压力值不增大则表明第二待测高压氢气减压阀52具有良好的稳压性能，反之则稳压性能差。
b、关闭第三阀门74和第四阀门75，使气驱打压装置1与氮气源断开、并与氢气源连通，启动气驱打压装置1，氢气经加氢口2、单向阀71、第一阀门72后分别进入第一待测高压氢气减压阀51及第二待测高压氢气减压阀52中，当通有氢气的气体管路系统中的压力达到2MPa后，使通有氢气的气体管路系统中的压力由2MPa逐步增压至40MPa，压力增压速率为2MPa/min，每隔5MPa用氢气检测仪检测检测装置是否外漏：
有外漏则停止检测，无外漏则继续增压至43.75MPa后关闭第一阀门，并保压0.5～1小时，在保压期间观察并记录第一压力表81、第三压力表83和第四压力表84的压力值有无变化。
使用氮气可以保证在更加安全的前提下检测出检测装置中存在的大的泄漏并进行修补漏点，而后采用氢气进行更为细致的泄漏检测，检测出检测装置中小的泄漏。其中，第一压力表81的压力值不降低则无氢气泄漏，反之则存在氢气泄漏。第三压力表83的压力值不增大则表明第一待测高压氢气减压阀51具有良好的稳压性能，反之则稳压性能差。第四压力表84的压力值不增大则表明第二待测高压氢气减压阀52具有良好的稳压性能，反之则稳压性能差。
（2）锁闭测试：打开第三阀门74、第四阀门75、第五阀门76、第六阀门77和第七阀门79进行泄压，泄压至35MPa时关闭第三阀门74、第四阀门75、第五阀门76、第六阀门77和第七阀门79并保压48～72小时，在保压期间观察第一压力表81、第三压力表83和第四压力表84的压力值有无变化；其中，第一压力表81的压力值为进气压力值，第三压力表83的压力值为第一待测高压氢气减压阀51的稳态压力值，第四压力表84的压力值为第二待测高压氢气减压阀52的稳态压力值；保压结束后打开第三阀门74、第四阀门75、第五阀门76、第六阀门77和第七阀门79进行泄压。
在保压期间，观察并判断第一压力表81、第三压力表83、第四压力表84的压力值变化范围是否落入合格范围内，合格范围通常是根据实际使用的要求来确定。
（3）压力测试：
a、35MPa高压储气瓶3选择35MPa储氢瓶或35MPa储氮瓶，关闭所有阀门后打开第二阀门73，35MPa高压储气瓶3中的高压氢气或高压氮气经过滤器4、第二阀门73后分别进入第一待测高压氢气减压阀51及第二待测高压氢气减压阀52中，观察并记录第二压力表82、第三压力表83和第四压力表84的压力值；其中第二压力表82的压力值为进气压力值，第三压力表83的压力值为第一待测高压氢气减压阀51的静态压力值，第四压力表84的压力值为第二待测高压氢气减压阀52的静态压力值。
b、对第一待测高压氢气减压阀进行测试：①关闭第四阀门，并依次打开第三阀门74、第五阀门76、第六阀门77和第七阀门79进行压力通过测试，压力通过测试过程中观察并记录第二压力表82和第三压力表83的压力值，观察时间不少于1min；②关闭第三阀门74进行压力静置，压力静置时间不少于2min，压力静置过程中观察第三压力表83的压力值、并与步骤（3）中的步骤a的第三压力表83的压力值进行对比；③关闭第二阀门73并打开第三阀门74进行泄压，随后依次关闭第三阀门74、第五阀门76、第六阀门77和第七阀门79，在同一进气压力节点下重复该步骤中的步骤①和步骤②，重复次数不少于10次；其中，第二压力表82的压力值为进气压力值，第三压力表83的压力值为第一待测高压氢气减压阀51的动态压力值。
将第三压力表83检测到的动态压力值与步骤（3）中的步骤a中的第三压力表83检测到的静态压力值进行对比时，两者的相差的范围是否落入合格范围内，合格范围通常是根据实际使用的要求来确定。
本实施例中，进气压力节点依次为35MPa、30MPa、25MPa、20MPa、15MPa、10MPa、5MPa、4MPa、3MPa、2MPa。
本步骤中优选进行压力通过测试的观察时间为1～3min，进行压力静置的压力静置时间为2～4min，重复步骤①和步骤②的次数为10～20次。
c、对第二待测高压氢气减压阀进行测试：①关闭第三阀门74，并依次打开第四阀门75、第五阀门76、第六阀门77和第七阀门79进行压力通过测试，压力通过测试过程中观察并记录第二压力表82和第四压力表84的压力值，观察时间不少于1min；②关闭第四阀门75进行压力静置，压力静置时间不少于2min，压力静置过程中观察第四压力表84的压力值、并与步骤（3）中的步骤a中的第四压力表84的压力值进行对比；③关闭第二阀门73并打开第四阀门75进行泄压，随后依次关闭第四阀门75、第五阀门76、第六阀门77和第七阀门79，在同一进气压力节点下重复该步骤中的步骤①和步骤②，重复次数不少于10次；其中，第二压力表82的压力值为进气压力值，第四压力表84的压力值为第二待测高压氢气减压阀52的动态压力值。
将第四压力表84检测到的动态压力值与步骤（3）中的步骤a中的第四压力表84检测到的静态压力值进行对比时，两者的相差的范围是否落入合格范围内，合格范围通常是根据实际使用的要求来确定。
本步骤中优选进行压力通过测试的观察时间为1～3min，进行压力静置的压力静置时间为2～4min，重复步骤①和步骤②的次数为10～20次。
（4）流量测试：
a、对第一待测高压氢气减压阀51进行流量测试：关闭所有阀门后打开第二阀门73、第三阀门74、第五阀门76、第六阀门77、第八阀门710和第九阀门711，观察并记录第五压力表85的压力值和体积流量计6的流量值；调节第八阀门710开度的大小，观察并记录第八阀门710分别处于不同大小的开度时的第五压力表85的压力值和体积流量计6的流量值。
第八阀门710全开启，即处于最大开度时，体积流量计6显示的流量值为第一待测高压氢气减压阀51的极限流量。
当压力传感器86通过第六气体管路96连接于第四气体管路94上，压力传感器86的信号输出端与体积流量计6的信号输入端连接、从而将压力传感器86检测的数值显示于体积流量计6的显示屏上时，压力传感器86检测的数值与第五压力表85检测的数值相同，因为可以直接从体积流量计6的显示屏上读取到第五压力表85的数值。
这里将第六阀门77打开是当气体管路系统中的压力瞬间升高时通过管路卸荷阀78进行泄压，一个是起到压力保护作用，另一个起到避免因压力瞬间升高而导致体积流量计测量数据不精准的作用。
这里在35MPa高压储气瓶3的出口处接过滤器4，目的是过滤器4能够增大管阻，使流量降低，从而使检测装置能更加贴近实际工况，能够更好地模拟实际工作环境，从而提高检测的精准性。
b、对第二待测高压氢气减压阀52进行流量测试：关闭所有阀门后打开第二阀门73、第四阀门75、第五阀门76、第六阀门77、第八阀门710和第九阀门711，观察并记录第五压力表85的压力值和体积流量计6的流量值；调节第八阀门710开度的大小，观察并记录第八阀门710分别处于不同大小的开度时的第五压力表85的压力值和体积流量计6的流量值。
第八阀门710全开启，即处于最大开度时，体积流量计6显示的流量值为第二待测高压氢气减压阀52的极限流量。
c、打开第二阀门73、第三阀门74、第四阀门75、第五阀门76、第六阀门77、第八阀门710和第九阀门711，使氮气持续通过第一待测高压氢气减压阀51及第二待测高压氢气减压阀52，直至第二压力表82的压力值降至下一进气压力节点后关闭所有阀门。
其中，进气压力节点依次为35MPa、30MPa、25MPa、20MPa、15MPa、10MPa、5MPa、4MPa、3MPa、2MPa。
（5）重复步骤（3）和步骤（4），观察并测量位于不同进气压力节点状态下的各压力表的压力值和体积流量计的流量值。其中，进气压力节点依次为35MPa、30MPa、25MPa、20MPa、15MPa、10MPa、5MPa、4MPa、3MPa、2MPa。
其中，稳态压力是在流量测试过程中，在10%压降内流量测定时1min内压力没有明显波动（波动幅度在当前压力值±3%内）；其中压降为（极限压力值-静态压力值）与静态压力的比值。
稳态流量是：稳态压力时输出的流量值，流量测定时1min内流量没有明显波动（氮气工况下波动幅度在当前流量值±20SLPM，SLPM为流速单位即标准升每分钟）。
这其中另外引入一个“极限流量”的概念，即不控制压力直接全启测试管路中的阀门使流量最大，但此时压降肯定是超过10%的，在3-35MPa的流量测试中，极限流量对应的压力（即极限压力）应在20%-25%之间，亦可作为判定减压阀好坏的一项参考数据（不作为主要参数）。
最大压降范围内的流量是值10%压降时对应的稳态流量最大值。
以上所述仅是本发明的较佳实施例，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明要求保护的范围。
本发明的优点是：①该检测装置能够模拟实际工况，从而测得实际工况环境下或接近实际工况环境下的高压氢气减压阀的静态压力、稳态压力以及最大压降范围内的流量、稳态流量等性能数据，检测精准，便于操作人员配型能够满足车载供氢系统中对氢气进堆压力、进堆流量等参数要求的高压氢气减压阀；②适用范围广，既能对两组新的高压氢气减压阀进行同步检测并两两比对，从而作为对新产品实用性能优劣判断的依据；又能对新、旧高压氢气减压阀进行同步检测并两两比对，从而作为对旧产品性能失效判断的依据。

Claims (7)

1.用于检测减压阀性能的检测装置，其特征在于：包括：气驱打压装置、加氢口、单向阀、35MPa高压储气瓶、过滤器、体积流量计、若干压力表、若干阀门和气体管路系统；若干阀门由第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门和第九阀门组成；
气体管路系统中的管路与各组成部件的连接方式为：气驱打压装置通过第一气体管路依次与加氢口、单向阀、第一阀门连接，35MPa高压储气瓶通过第二气体管路依次与过滤器、第二阀门连接；第三气体管路的进口分别与第一分支管路和第二分支管路连通，第一分支管路与第一阀门的出口连通，第二分支管路与第二阀门的出口连通；第三气体管路的出口分别与第三分支管路和第四分支管路连通，第三分支管路与第一待测高压氢气减压阀的进口连通，第四分支管路与第二待测高压氢气减压阀的进口连通；第四气体管路的进口分别与第五分支管路和第六分支管路连通，第五分支管路依次与第三阀门、第一待测高压氢气减压阀的出口连接，第六分支管路依次与第四阀门、第二待测高压氢气减压阀的出口连接；在第四气体管路上设置有第五阀门；第四气体管路的出口分别与第七分支管路和第八分支管路连通，第七分支管路依次与第六阀门、第七阀门连接，管路卸荷阀通过第五气体管路与位于第六阀门与第七阀门之间的第七分支管路连通，第八分支管路依次与第八阀门、体积流量计、第九阀门连接；
若干压力表由第一压力表、第二压力表、第三压力表、第四压力表和第五压力表组成；第一压力表安装于第一分支管路或第三分支管路或第一气体管路上，第二压力表安装于第二分支管路或第四分支管路或第二气体管路上，第三压力表安装于第五分支管路上，第四压力表安装于第六分支管路上，第五压力表安装于第四气体管路上。
2.根据权利要求1所述的用于检测减压阀性能的检测装置，其特征在于：第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门和第九阀门均为球阀。
3.根据权利要求1所述的用于检测减压阀性能的检测装置，其特征在于：压力传感器通过第六气体管路连接于第四气体管路上，压力传感器的信号输出端与体积流量计的信号输入端连接、从而将压力传感器检测的数值显示于体积流量计的显示屏上。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于检测减压阀性能的检测装置，其特征在于：各组成部件与气体管路系统中的对应管路连接处的连接部件以及气体管路系统中的管路与管路连接处的连接部件均为卡套接头。
5.根据权利要求1所述的用于检测减压阀性能的检测装置，其特征在于：35MPa高压储气瓶为35MPa储氢瓶或35MPa储氮瓶中的一种。
6.权利要求1-5中任一种用于检测减压阀性能的检测装置的检测方法，其特征在于：所述的检测方法具体包括以下步骤：
（1）泄漏测试：
a、关闭第二阀门、第三阀门和第四阀门，使气驱打压装置与氮气源连通，启动气驱打压装置，氮气经加氢口、单向阀、第一阀门后分别进入第一待测高压氢气减压阀及第二待测高压氢气减压阀中，当通有氮气的气体管路系统中的压力达到2MPa后，使通有氮气的气体管路系统中的压力由2MPa逐步增压至40MPa，压力增压速率为2MPa/min，每隔5MPa用气泡法检测检测装置是否外漏；有外漏则停止检测并泄压修补漏点后重复前述步骤，无外漏则继续增压至43.75MPa后关闭第一阀门，并保压0.5～1小时，在保压期间观察并记录第一压力表、第三压力表和第四压力表的压力值有无变化，保压结束后打开第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门进行泄压；
其中，第一压力表的压力值不降低则无氮气泄漏，反之则存在氮气泄漏；第三压力表的压力值不增大则表明第一待测高压氢气减压阀具有良好的稳压性能，反之则稳压性能差；第四压力表的压力值不增大则表明第二待测高压氢气减压阀具有良好的稳压性能，反之则稳压性能差；
b、关闭第三阀门和第四阀门，使气驱打压装置与氮气源断开、并与氢气源连通，启动气驱打压装置，氢气经加氢口、单向阀、第一阀门后分别进入第一待测高压氢气减压阀及第二待测高压氢气减压阀中，当通有氢气的气体管路系统中的压力达到2MPa后，使通有氢气的气体管路系统中的压力由2MPa逐步增压至40MPa，压力增压速率为2MPa/min，每隔5MPa用氢气检测仪检测检测装置是否外漏；有外漏则停止检测，无外漏则继续增压至43.75MPa后关闭第一阀门，并保压0.5～1小时，在保压期间观察并记录第一压力表、第三压力表和第四压力表的压力值有无变化；
其中，第一压力表的压力值不降低则无氢气泄漏，反之则存在氢气泄漏；第三压力表的压力值不增大则表明第一待测高压氢气减压阀具有良好的稳压性能，反之则稳压性能差；第四压力表的压力值不增大则表明第二待测高压氢气减压阀具有良好的稳压性能，反之则稳压性能差；
（2）锁闭测试：打开第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门进行泄压，泄压至35MPa时关闭第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门并保压48～72小时，在保压期间观察第一压力表、第三压力表和第四压力表的压力值有无变化；其中，第一压力表的压力值为进气压力值，第三压力表的压力值为第一待测高压氢气减压阀的稳态压力值，第四压力表的压力值为第二待测高压氢气减压阀的稳态压力值；保压结束后打开第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门进行泄压；
（3）压力测试：
a、35MPa高压储气瓶选择35MPa储氢瓶或35MPa储氮瓶，关闭所有阀门后打开第二阀门，35MPa高压储气瓶中的高压氢气或高压氮气经过滤器、第二阀门后分别进入第一待测高压氢气减压阀及第二待测高压氢气减压阀中，观察并记录第二压力表、第三压力表和第四压力表的压力值；其中第二压力表的压力值为进气压力值，第三压力表的压力值为第一待测高压氢气减压阀的静态压力值，第四压力表的压力值为第二待测高压氢气减压阀的静态压力值；
b、对第一待测高压氢气减压阀进行测试：①关闭第四阀门，并依次打开第三阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门进行压力通过测试，压力通过测试过程中观察并记录第二压力表和第三压力表的压力值，观察时间不少于1min；②关闭第三阀门进行压力静置，压力静置时间不少于2min，压力静置过程中观察第三压力表的压力值、并与步骤（3）中的步骤a中的第三压力表的压力值进行对比；③关闭第二阀门并打开第三阀门进行泄压，随后依次关闭第三阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门，在同一进气压力节点下重复该步骤中的步骤①和步骤②，重复次数不少于10次；其中，第二压力表的压力值为进气压力值，第三压力表的压力值为第一待测高压氢气减压阀的动态压力值；进气压力节点依次为35MPa、30MPa、25MPa、20MPa、15MPa、10MPa、5MPa、4MPa、3MPa、2MPa；
c、对第二待测高压氢气减压阀进行测试：①关闭第三阀门，并依次打开第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门进行压力通过测试，压力通过测试过程中观察并记录第二压力表和第四压力表的压力值，观察时间不少于1min；②关闭第四阀门进行压力静置，压力静置时间不少于2min，压力静置过程中观察第四压力表的压力值、并与步骤（3）中的步骤a中的第四压力表的压力值进行对比；③关闭第二阀门并打开第四阀门进行泄压，随后依次关闭第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门，在同一进气压力节点下重复该步骤中的步骤①和步骤②，重复次数不少于10次；其中，第二压力表的压力值为进气压力值，第四压力表的压力值为第二待测高压氢气减压阀的动态压力值；
（4）流量测试：
a、对第一待测高压氢气减压阀进行流量测试：关闭所有阀门后打开第二阀门、第三阀门、第五阀门、第六阀门、第八阀门和第九阀门，观察并记录第五压力表的压力值和体积流量计的流量值；调节第八阀门开度的大小，观察并记录第八阀门分别处于不同大小的开度时的第五压力表的压力值和体积流量计的流量值；
b、对第二待测高压氢气减压阀进行流量测试：关闭所有阀门后打开第二阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第八阀门和第九阀门，观察并记录第五压力表的压力值和体积流量计的流量值；调节第八阀门开度的大小，观察并记录第八阀门分别处于不同大小的开度时的第五压力表的压力值和体积流量计的流量值；
c、打开第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第八阀门和第九阀门，使氮气持续通过第一待测高压氢气减压阀及第二待测高压氢气减压阀，直至第二压力表的值降至下一进气压力节点后关闭所有阀门；
（5）重复步骤（3）和步骤（4），观察并测量位于不同进气压力节点状态下的各压力表的压力值和体积流量计的流量值。
7.根据权利要求6所述的一种用于检测减压阀性能的检测装置的检测方法，其特征在于：步骤（3）中的b步骤中，进行压力通过测试的观察时间为1～3min，进行压力静置的压力静置时间为2～4min，重复步骤①和步骤②的次数为10～20次；步骤（3）中的c步骤中，进行压力通过测试的观察时间为1～3min，进行压力静置的压力静置时间为2～4min，重复步骤①和步骤②的次数为10～20次。
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