CN114199638A - 一种用于风洞式氢燃料电池环境舱氢气浓度取样器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于风洞式氢燃料电池环境舱氢气浓度取样器，包括穿板接头、取样出口、水平旋转节、第一调向节、第二调向节、第三调向节、第一伸缩连接节、伸缩管、以及取样管；采用穿板接头将舱体内外取样管连接，并以穿板接头作为支撑和固定底座，结合万向结构、抽拉式折叠结构、阻尼固定装置，该取样器利用抽拉折叠机构，可在风洞式燃料电池环境试验舱内形成不同层次的取样分布点；舱顶最高点的时候可以探测汇集处的氢气浓度，在燃料电池系统上方一米上方的空间可用于探测燃料电池系统氢气扩散点的氢气浓度，在燃料电池系统关键部位附近可以探测系统的氢气泄漏浓度。在氢气分离器出口可以探测分离器所分离的氢气浓度。
Description
技术领域
本发明涉及气体浓度取样装置技术领域，具体涉及一种用于风洞式氢燃料电池环境舱氢气浓度取样器。
背景技术
随着能源危机和环境污染问题的日益严重，新能源汽车得到了快速发展的机遇，其中氢燃料电池汽车作为终极清洁能源，在载货汽车、大型载客汽车应用方面有其独特的技术和环保优势，是未来新能源汽车发展的主要方向之一。
氢燃料电池发电系统(以下简称系统)测试试验舱因其涉氢安全要求高、工况复杂等因素，受现有技术的制约，当前常规使用的泵吸式氢气浓度传感器采样方式无法满足氢燃料电池环境试验舱的安全监测需要。
当前现有的燃料电池环境试验舱采样器存在的缺陷：
1、氢气因为比空气轻，会自然向舱顶聚集，传统燃料环境试验舱顶置泵吸式氢气传感器，其取样点不能反应舱内真实氢气浓度值。
2、传统燃料环境试验舱顶置泵吸式氢气传感器取样方式，无法有效构建舱内氢气浓度预警体系。
3、传统燃料环境试验舱顶置泵吸式氢气传感器取样方式无法有效探测到舱内燃料电池系统氢气泄漏的故障点。
4、传统燃料环境试验舱顶置泵吸式氢气传感器取样方式无法在更换不同的被测样件时改变取样点。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于风洞式氢燃料电池环境舱氢气浓度取样器，以实现立体分布式多点取样。
为此，本发明提出了一种用于风洞式氢燃料电池环境舱氢气浓度取样器，采用穿板接头将舱体内外取样管连接，并以穿板接头作为支撑和固定底座，结合万向结构、抽拉式折叠结构、阻尼固定装置，用于风洞式燃料电池环境试验舱的舱体内和风道内立体分布式多点取样。
进一步，氢气浓度取样器包括穿板接头、取样出口、水平旋转节、第一调向节、第二调向节、第三调向节、第一伸缩连接节、伸缩管、以及取样管；所述穿板接头通过固定螺母安装在所述舱体上顶板，所述取样出口贯穿舱体上顶板并与氢气浓度传感器连接。
所述第一调向节、第二调向节、以及第三调向节通过固定螺栓依次连接组成调向节组件；所述第一调向节上端与所述水平旋转节通过螺纹相连，而所述水平旋转节与所述穿板接头连接；所述第三调向节下端通固定螺栓与所述第一伸缩连接节相连，所述伸缩管与所述第一伸缩连接节连接，所述取样管再与所述伸缩管下端连接，用于提取所在位置被测空气。
进一步，水平旋转节与取样出口通过定向螺栓连接，用于固定取样器水平方向。
进一步，所述固定螺母和所述定向螺栓前端设有可调节阻尼片。
本发明提供的用于风洞式氢燃料电池环境舱氢气浓度取样器，该取样器利用抽拉折叠机构，可在风洞式燃料电池环境试验舱内形成不同层次的取样分布点；舱顶最高点的时候可以探测汇集处的氢气浓度，在燃料电池系统上方一米上方的空间可用于探测燃料电池系统氢气扩散点的氢气浓度，在燃料电池系统关键部位附近可以探测系统的氢气泄漏浓度。在氢气分离器出口可以探测分离器所分离的氢气浓度。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的用于风洞式氢燃料电池环境舱氢气浓度取样器的结构示意图。
附图标记说明
1、舱体上顶板；2、穿板接头；3、固定螺母；4、取样出口；5、定向螺栓；6、水平旋转节；7、第一调向节；8、第二调向节；9、第三调向节；10、第一伸缩连接节；11、伸缩管；12、取样管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明的用于风洞式氢燃料电池环境舱氢气浓度取样器，采用穿板接头2将舱体内外取样管连接，并以穿板接头2作为支撑和固定底座，结合万向结构、抽拉式折叠结构、阻尼固定装置，用于风洞式燃料电池环境试验舱的舱体内和风道内立体分布式多点取样。
其中，取样器包括穿板接头2、固定螺母3、取样出口4、定向螺栓5、水平旋转节6、第一调向节7、第二调向节8、第三调向节9、第一伸缩连接节10、伸缩管11、以及取样管12。
具体地，氢气浓度取样器安装位置位于燃料电池试验舱舱体上顶板1或分离器顶面，通过固定螺母3将取样器锁紧固定在舱体上顶板1；穿板接头2固定于舱体内侧，同时对整个取样器起支撑作用；取样管12的上端出口为取样出口4，位于穿板接头2内，并贯穿舱体上顶板1，用于连接取样器12和氢气浓度传感器，用于向氢气浓度传感器输送所采样气体。
其中，第一调向节7、第二调向节8、以及第三调向节9组成调向节组件，用于径向调节取样器方向；调向节组件与水平旋转节6组合构成万向结构。
水平旋转节6用于调整取样器下端方向。水平旋转节6中部具有柱状结构，套设在穿板接头2底部的阶梯套筒内，且柱状结构外侧安装有橡胶圈，起到密封作用，定向螺栓5安装于水平旋转节上，当水平旋转节6绕穿板接头2周向旋转一定角度后，用于固定取样器水平方向，即固定取样器下端部分周向旋转角度。水平旋转节下部为穿板圆管，加圆外壁为螺纹，用于与第一调向节7连接。
定向螺栓5与水平旋转节6中间安装可调节阻尼片，形成阻尼固定装置，用于水平位置保持。
其中，第一调向节7上端与水平旋转节6通过螺纹相连，第一调向节7下端通螺钉与第二调向节8相连；第二调向节8下端通过固定螺栓与第三调向节9相连；第三调向节9下端通过固定螺栓与第一伸缩节10相连，固定螺栓内侧安装可调节阻尼片，形成阻尼固定装置，用于调向位置保持。
第一伸缩连接节10安装于第三调向节9下方，伸缩管11上方，用于连接伸缩管11与调向节组件。伸缩管11与第一伸缩连接节10连接，并位于第一伸缩连接节10下方，伸缩管11根据长短要求由多根伸缩管组成，相互嵌套，形成抽拉式折叠结构。使用时可以展开拉伸至需要取样的位置，试验结束可收缩折叠至舱顶。取样管12穿过伸缩管11最下方并与伸缩管11连接，用于提取所在位置被测空气。
下面结合附图简述本发明的工作原理和工作过程。
通过采用穿舱结构将将舱内外取样管连接，并以穿舱结构作为支撑和固定底座，结合万向结构、抽拉式折叠结构、阻尼固定装置，用于风洞式燃料电池环境试验舱的舱体内和风道内分布式立体分布式多点取样；此外，该取样器利用抽拉折叠机构，可在风洞式燃料电池环境试验舱内形成不同层次的取样分布点。
舱顶最高点的时候可以探测汇集处的氢气浓度，在燃料电池系统上方一米上方的空间可用于探测燃料电池系统氢气扩散点的氢气浓度，在燃料电池系统关键部位附近可以探测系统的氢气泄漏浓度。在氢气分离器出口可以探测分离器所分离的氢气浓度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于风洞式氢燃料电池环境舱氢气浓度取样器，其特征在于，采用穿板接头(2)将舱体内外取样管连接，并以所述穿板接头(2)作为支撑和固定底座，结合万向结构、抽拉式折叠结构、阻尼固定装置，用于风洞式燃料电池环境试验舱的舱体内和风道内立体分布式多点取样。
2.根据权利要求1所述的用于风洞式氢燃料电池环境舱氢气浓度取样器，其特征在于，包括穿板接头(2)、取样出口(4)、水平旋转节(6)、第一调向节(7)、第二调向节(8)、第三调向节(9)、第一伸缩连接节(10)、伸缩管(11)、以及取样管(12)；
所述穿板接头(2)通过固定螺母(3)安装在所述舱体上顶板(1)，所述取样出口(4)穿过舱体上顶板(1)并与氢气浓度传感器连接；
所述第一调向节(7)、第二调向节(8)、以及第三调向节(9)通过固定螺栓依次连接组成调向节组件；所述第一调向节(7)上端与所述水平旋转节(6)通过螺纹相连，而所述水平旋转节(6)与所述穿板接头(2)连接；所述第三调向节(9)下端通固定螺栓与所述第一伸缩连接节(10)相连，所述伸缩管(11)与所述第一伸缩连接节(10)连接，所述取样管(12)再与所述伸缩管(11)下端连接，用于提取所在位置被测空气。
3.根据权利要求2所述的用于风洞式氢燃料电池环境舱氢气浓度取样器，其特征在于，所述水平旋转节(6)与所述取样出口(4)通过定向螺栓(5)连接，用于固定取样器水平方向。
4.根据权利要求3所述的用于风洞式氢燃料电池环境舱氢气浓度取样器，其特征在于，所述定向螺栓(5)前端设有可调节阻尼片。
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