CN113871663B - 一种高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置，包括燃料电池、三自由度直角坐标机械手、激光测距仪和测温传感器；通过三自由度直角坐标机械手的工作端夹持激光测距仪运行，对燃料电池的电堆气道进行激光扫描，获得距离数据，为测温传感器的迅速定位提供依据；本发明结构简单，能够实现对燃料电池电堆气道的温度测量提供精确定位。
Description
技术领域
本发明涉及高温固体氧化物燃料电池技术领域，更具体的说是涉及一种高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置。
背景技术
燃料电池作为新一代的发电方式，利用燃料和氧化剂的电化学反应直接将化学能转化为电能，具有环境友好、发电效率高等特点；其中高温固体氧化物燃料电池的工作温度一般在700摄氏度以上；该类型的电池具有诸多的优点，比如：避免了使用液态电解质所带来的腐蚀和电解质流失等问题；电极反应过程相当迅速无需采用贵金属电极因而降低了成本；燃料范围广泛，不仅可以用氢气等作为燃料，而且可以直接使用天然气、煤气和其他碳氢化合物如甲醇等为燃料；由于固体氧化物燃料电池在高温的环境下工作，其工作性能和使用寿命受工作温度的影响，异常的工作温度必然会引起燃料电池的损坏。
目前，对高温固体氧化物燃料电池的测温定位装置的研究成果颇少，难以满足将测温传感器迅速定位到燃料电池中的测温位置，进而不能满足检测其温度分布情况的需求。
因此，如何提供一种结构简单，能够实现燃料电池电堆测温定位精确的装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置，旨在解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置，包括：
燃料电池；
三自由度直角坐标机械手；所述三自由度直角坐标机械手布置在所述燃料电池的电堆气道的一侧；
激光测距仪；所述激光测距仪安装在所述三自由度直角坐标机械手的工作端，并对准所述电堆气道，使用激光扫描用于对所述电堆气道进行距离测量；
测温传感器；所述测温传感器安装在所述三自由度直角坐标机械手的工作端，且能够插入所述电堆气道内，用于对所述电堆气道进行温度测量。
通过上述技术方案，本发明提供的一种高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置中，包括燃料电池、三自由度直角坐标机械手、激光测距仪和测温传感器；通过三自由度直角坐标机械手的工作端夹持激光测距仪运行，对燃料电池的电堆气道进行激光扫描，获得距离数据；本发明结构简单，能够实现对燃料电池电堆气道的温度测量提供精确定位。
通过上述技术方案，本发明提供的一种高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置中，所述激光测距仪与所述测温传感器并排设置在所述工作端上。结构简单，能够准确定位温度测量。
优选的，在上述一种高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置中，所述测温传感器为光纤传感器，且其数量为多个。结构简单，能够扩大电堆气道温度测量的范围。
优选的，在上述一种高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置中，所述电堆气道的数量为多个，且横截面积均小于1mm×1mm。结构简单，激光扫描可以更好的识别电堆气道的具体位置。
优选的，在上述一种高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置中，所述激光测距仪通过传输线与上位机连接。结构简单，通过激光测距仪测得的距离数据，通过传输线传递至上位机，上位机进行实时采集和保存并进行数据处理，为测温传感器温度测量的迅速定位提供依据。
优选的，在上述一种高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置中，所述工作端依据设定的运动轨迹夹持所述激光测距仪和所述测温传感器运动。结构简单，能够扩大电堆气道的温度测量及定位的范围。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置，具有以下有益效果：
1、结构简单。
2、能够实现对燃料电池电堆气道的温度测量提供精确定位。
3、能够及时检测电堆气道内温度分布情况，保证燃料电池的安全、稳定运行，延长使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置的结构示意图；
图2附图为本发明提供的燃料电池的结构示意图；
图3附图为本发明提供的高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位的流程图。
其中：
1-燃料电池；
11-电堆气道；
2-三自由度直角坐标机械手；
21-工作端；
3-激光测距仪；
4-测温传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见附图1至附图3，本发明实施例公开了一种高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置，包括：
燃料电池1；
三自由度直角坐标机械手2；三自由度直角坐标机械手2布置在燃料电池1的电堆气道11的一侧；
激光测距仪3；激光测距仪3安装在三自由度直角坐标机械手2的工作端21，并对准电堆气道11，使用激光扫描用于对电堆气道11进行距离测量；
测温传感器4；测温传感器4安装在三自由度直角坐标机械手2的工作端21，且能够插入电堆气道11内，用于对电堆气道11进行温度测量。
为了进一步优化上述技术方案，激光测距仪3与测温传感器4并排设置在工作端21上。
为了进一步优化上述技术方案，测温传感器4为光纤传感器，且其数量为多个。
为了进一步优化上述技术方案，电堆气道11的数量为多个，且横截面积均小于1mm×1mm。
为了进一步优化上述技术方案，激光测距仪3通过传输线与上位机连接。
为了进一步优化上述技术方案，工作端21依据设定的运动轨迹夹持激光测距仪3和测温传感器4运动。
本发明的具体实施方式为：
通过三自由度直角坐标机械手2的工作端21夹持激光测距仪3和测温传感器4依据设定的轨迹进行运动，激光测距仪3测得的距离数据通过传输线传递至上位机，上位机将获得的数据，实时进行数据采集和保存，通过数据处理获得电堆气道11的精确位置，从而为测温传感器4温度测量的迅速定位提供依据，能够及时检测电堆气道11内温度分布情况，当电堆气道11内部的温度出现异常时，能够实现快速定位，保证燃料电池1的安全、稳定运行，延长使用寿命。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (1)
1.一种高温固体氧化物燃料电池电堆测温定位装置，其特征在于，包括：
燃料电池(1)；
三自由度直角坐标机械手(2)；所述三自由度直角坐标机械手(2)布置在所述燃料电池(1)的电堆气道(11)的一侧；所述电堆气道(11)的数量为多个，且横截面积均小于1mm×1mm；
激光测距仪(3)；所述激光测距仪(3)安装在所述三自由度直角坐标机械手(2)的工作端(21)，并对准所述电堆气道(11)，使用激光扫描用于对所述电堆气道(11)进行距离测量；
测温传感器(4)；所述测温传感器(4)安装在所述三自由度直角坐标机械手(2)的工作端(21)，且能够插入所述电堆气道(11)内，用于对所述电堆气道(11)进行温度测量；
所述激光测距仪(3)与所述测温传感器(4)并排设置在所述工作端(21)上，所述测温传感器(4)为光纤传感器，且其数量为多个；
所述工作端(21)依据设定的运动轨迹夹持所述激光测距仪(3)和所述测温传感器(4)运动；所述激光测距仪(3)通过传输线与上位机连接；所述上位机将获得的数据，实时进行数据采集和保存，通过数据处理获得所述电堆气道(11)的精确位置。
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