CN114739612A - 一种燃料电池发动机三综合振动测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃料电池发动机三综合振动测试系统及方法,包括振动系统、可移动式环境箱、环境箱移动控制系统、氢气制冷装置和空气制冷装置,环境箱移动控制系统包括水平导轨、水平移动驱动系统、移动平台、垂直导轨和垂直升降驱动系统,振动系统包括水平振动台和垂直振动台;可移动式环境箱上设有与燃料电池发动机对应连接的氢气连通口和空气连通口。本发明能够实现燃料电池发动机的空载、带载、加载、减载等工作状态的振动测试,同时能够模拟氢气、空气等不同工况环境模拟,可以实现综合发动机工作状态、工况环境等严苛条件下的振动测试,能够对氢气泄漏进行监测并及时切断氢气气源与强制排空,以保证测试安全。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池发动机测试领域,尤其涉及一种燃料电池发动机三综合振动测试系统及方法。
背景技术
燃料电池发动机需要进行振动测试,以测试燃料电池发动机在振动情况下的裂纹损伤、变形、疲劳损坏、管路密封等性能;传统方式进行测试燃料电池发动机振动测试,一般仅仅是对燃料电池发动机停机状态进行振动以监测其性能,其无法进行环境模拟测试,燃料电池发动机在停机状态时,其没有通入氢气,也没有启动运行,而且没有实现环境模拟,因此严重限制了燃料电池发动机的环境模拟测试。随着氢燃料电池技术和行业的发展,对发动机的测试验证的需求也越来越高,以模拟真实使用环境和更严苛的测试条件来对氢燃料电池发动机进行测试,已经是目前的趋势,其中对发动机在运行过程中进行振动测试,来验证发动机运行过程中的振动可靠性的需求对测试系统提出了更高的要求,尤其是在供气条件、发动机工作状态、测试保护措施等要求极高。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处,本发明的目的在于提供一种燃料电池发动机三综合振动测试系统及方法,可移动式环境箱能为燃料电池发动机创造一个环境箱并能实现工况环境模拟,能够实现燃料电池发动机的空载、带载、加载、减载等工作状态的振动测试,同时能够模拟氢气、空气不同温度湿度环境等工况环境,可以实现综合发动机工作状态、工况环境等严苛条件下的振动测试,能够对氢气泄漏进行监测并及时切断氢气气源与强制排空,以保证测试安全。
本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种燃料电池发动机三综合振动测试系统,包括振动系统、可移动式环境箱、环境箱移动控制系统、氢气制冷装置和空气制冷装置,所述环境箱移动控制系统包括水平导轨、水平移动驱动系统、移动平台、垂直导轨和垂直升降驱动系统,垂直升降驱动系统、垂直导轨配合固定于移动平台上,可移动式环境箱升降配合安装于垂直导轨上,所述垂直升降驱动系统用于驱动可移动式环境箱升降运动,所述移动平台滑动配合安装于水平导轨上,所述水平移动驱动系统用于驱动移动平台水平移动;所述振动系统对应设于水平导轨附近,所述振动系统包括水平振动台和垂直振动台;所述可移动式环境箱底部开口,可移动式环境箱的箱内腔对应容纳燃料电池发动机,所述可移动式环境箱上设有与燃料电池发动机对应连接的氢气连通口和空气连通口,所述氢气制冷装置通过柔性管路A与氢气连通口密闭连通,所述空气制冷装置通过柔性管路B与空气连通口密闭连通。
为了更好地实现本发明燃料电池发动机三综合振动测试系统,所述振动系统包括水平振动控制模块和垂直振动控制模块,所述水平振动台具有水平振动动力装置,所述垂直振动台具有垂直振动动力装置,水平振动控制模块与水平振动动力装置连接并控制水平振动动力装置对燃料电池发动机施加水平振动,垂直振动控制模块与垂直振动动力装置连接并控制垂直振动动力装置对燃料电池发动机施加垂直振动。
优选地,所述环境箱移动控制系统包括水平移动控制模块和垂直升降控制模块,所述水平移动控制模块与水平移动驱动系统连接,所述垂直升降控制模块与垂直升降驱动系统连接。
优选地,所述可移动式环境箱上设有用于监测箱内腔氢气的氢气监测传感器。
优选地,所述可移动式环境箱上设有用于监测箱内腔温度与湿度的温湿度传感器组件。
优选地,所述可移动式环境箱上还设有氮气或惰性气体供应口,氮气或惰性气体供应口密闭连通设有氮气或惰性气体气源。
一种燃料电池发动机三综合振动测试方法,其方法如下:
A、将可移动式环境箱配合装配于环境箱移动控制系统的垂直导轨上,启动氢气监测传感器、温湿度传感器组件;将燃料电池发动机安装于水平振动台上,环境箱移动控制系统的水平移动控制模块控制水平移动驱动系统驱动移动平台及可移动式环境箱水平移动,环境箱移动控制系统的垂直升降控制模块控制垂直升降驱动系统驱动可移动式环境箱垂直升降,将可移动式环境箱移动至振动系统的水平振动台并使燃料电池发动机在可移动式环境箱内部具有一个封闭环境空间,通过氢气连通口向燃料电池发动机通入氢气,通过空气连通口向燃料电池发动机通入空气,水平振动控制模块控制水平振动动力装置对燃料电池发动机施加水平振动测试;接着将燃料电池发动机安装于垂直振动台上,环境箱移动控制系统将可移动式环境箱移动至振动系统的垂直振动台并使燃料电池发动机在可移动式环境箱内部具有一个封闭环境空间,通过氢气连通口向燃料电池发动机通入氢气,通过空气连通口向燃料电池发动机通入空气,垂直振动控制模块控制垂直振动动力装置对燃料电池发动机施加垂直振动测试;
B、将燃料电池发动机安装于水平振动台上,启动氢气监测传感器、温湿度传感器组件,通过氢气制冷装置连接氢气气源并通过氢气连通口向燃料电池发动机通入氢气,空气制冷装置通过空气连通口向燃料电池发动机通入空气,启动燃料电池发动机并设定工作状态,通过环境箱移动控制系统将可移动式环境箱移动至振动系统的水平振动台上并使燃料电池发动机在可移动式环境箱内部具有一个封闭环境空间,水平振动控制模块控制水平振动动力装置对燃料电池发动机施加水平振动测试;接着将燃料电池发动机安装于垂直振动台上,环境箱移动控制系统将可移动式环境箱移动至振动系统的垂直振动台上并使燃料电池发动机在可移动式环境箱内部具有一个封闭环境空间,垂直振动控制模块控制垂直振动动力装置对燃料电池发动机施加垂直振动测试;
在燃料电池发动机水平振动测试或/和垂直振动测试时,通过氢气监测传感器对可移动式环境箱内部的氢气泄露进行监测;可移动式环境箱顶部设有强制通风系统,强制通风系统包括可开启天窗和排风扇,当氢气监测传感器监测到可移动式环境箱内部的氧气浓度达到第一设置预警阈值时,氢气监测传感器触发声光报警方式进行预警提示,当氢气监测传感器监测到可移动式环境箱内部的氧气浓度达到第二设置预警阈值时,第二设置预警阈值大于第一设置预警阈值,氢气监测传感器传输信号至强制通风系统,控制氢气连通口上电磁阀门关闭切断氢气的气源供应,同时强制通风系统打开可开启天窗并启动排风扇进行强制排空可移动式环境箱内部气体;
在燃料电池发动机水平振动测试或/和垂直振动测试时,通过温湿度传感器组件对可移动式环境箱内部进行温湿度监测;
C、调节燃料电池发动机的工作状态,通过氢气制冷装置调节供应氢气的温度,通过空气制冷装置调节供应空气的温度,按照步骤B方式进行不同工况环境振动测试。
本发明燃料电池发动机三综合振动测试方法进一步优选的技术方案是:本发明还包括步骤D;
D、在步骤B或/和步骤C振动测试过程中,通过氮气或惰性气体供应口向可移动式环境箱内部填充氮气或惰性气体进行安全保护。
优选地,所述振动系统围绕水平振动台设有柔性密封连接部A,可移动式环境箱底部开口通过柔性密封连接部A密封;所述振动系统围绕垂直振动台设有柔性密封连接部B,可移动式环境箱底部开口通过柔性密封连接部B密封。
本发明较现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
(1)本发明可移动式环境箱能为燃料电池发动机创造一个环境箱并能实现工况环境模拟,能够实现燃料电池发动机的空载、带载、加载、减载等工作状态的振动测试,同时能够模拟氢气、空气不同温度湿度环境等工况环境,可以实现综合发动机工作状态、工况环境等严苛条件下的振动测试,能够对氢气泄漏进行监测并及时切断氢气气源与强制排空,以保证测试安全。
(2)本发明不仅能够实现发动机运行供气条件、温度条件等环境模拟,同时还能连接上位机,对发动机进行工作状态调节,以便进行不同工作状态、不同工况环境的振动测试,还具备氢气监测和安全保护作用,对发动机振动测试过程中出现氢气泄漏具有安全可靠的保护措施。
附图说明
图1为本发明燃料电池发动机装载使用的可移动式环境箱结构简图;
图2为本发明燃料电池发动机移动控制与振动控制的原理框图;
图3为本发明燃料电池发动机移动与振动组合俯视方向的结构图;
图4为实施例中燃料电池发动机移动与振动组合侧视方向的结构图。
其中,附图中的附图标记所对应的名称为:
1-可移动式环境箱,2-环境箱移动控制系统,3-移动平台,4-水平导轨,5-垂直导轨,6-水平移动控制模块,7-垂直升降控制模块,8-振动系统,9-水平振动台,91-水平振动控制模块,10-垂直振动台,101-垂直振动控制模块,11-温湿度传感器组件,12-氢气监测传感器,13-氢气制冷装置,14-空气制冷装置。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明:
实施例
如图1~图4所示,一种燃料电池发动机三综合振动测试系统,包括振动系统8、燃料电池发动机、可移动式环境箱1、环境箱移动控制系统2、氢气制冷装置13和空气制冷装置14,环境箱移动控制系统2包括水平导轨4、水平移动驱动系统、移动平台3、垂直导轨5和垂直升降驱动系统,垂直升降驱动系统、垂直导轨5配合固定于移动平台3上,可移动式环境箱1升降配合安装于垂直导轨5上(垂直导轨5数量至少为两个,可移动式环境箱1上设有与垂直导轨5相配合滑动的滑动配合部,垂直导轨5起到可移动式环境箱1升降导向作用),垂直升降驱动系统用于驱动可移动式环境箱1升降运动,垂直升降驱动系统可以是垂直升降电机或螺纹螺杆升降驱动系统,垂直升降驱动系统驱动可移动式环境箱1在垂直导轨5导向下升降运动。移动平台3滑动配合安装于水平导轨4上(水平导轨4数量至少为两个,移动平台3上设有与水平导轨4相配合滑动的滑动配合部,水平导轨4起到移动平台3连同可移动式环境箱1水平移动导向作用),水平移动驱动系统用于驱动移动平台3水平移动,水平移动驱动系统可以是直线电机或螺纹螺杆水平驱动系统,水平移动驱动系统驱动移动平台3连同可移动式环境箱1水平移动。振动系统8对应设于水平导轨4附近,这样水平移动驱动系统可以将可移动式环境箱1移动到振动系统8位置处,振动系统8包括水平振动台9和垂直振动台10,本实施例可以在水平振动台9与垂直振动台10之间配备隔离板,可以起到绝缘和阻燃的作用。振动系统8围绕水平振动台9设有柔性密封连接部A,可移动式环境箱1底部开口通过柔性密封连接部A密封,当可移动式环境箱1移动至水平振动台9并封闭盖合在燃料电池发动机外部,可移动式环境箱1底部可通过柔性密封连接部A进行密封,这样在燃料电池发动机水平振动时,可移动式环境箱1可为燃料电池发动机创造一个封闭的工况环境,便于进行各种工况环境、工作状态的水平振动测试。振动系统8围绕垂直振动台10设有柔性密封连接部B,可移动式环境箱1底部开口通过柔性密封连接部B密封,当可移动式环境箱1移动至垂直振动台10并封闭盖合在燃料电池发动机外部(可移动式环境箱1通过垂直升降驱动系统进行盖合或打开操作),可移动式环境箱1底部可通过柔性密封连接部B进行密封,这样在燃料电池发动机垂直振动时,可移动式环境箱1可为燃料电池发动机创造一个封闭的工况环境,便于进行各种工况环境、工作状态的垂直振动测试。
可移动式环境箱1底部开口(即可移动式环境箱1为底部开口的五面箱体结构),可移动式环境箱1的箱内腔对应容纳燃料电池发动机(在实际测试,可移动式环境箱1容纳燃料电池发动机,并为燃料电池发动机测试过程创造一个环境空间,便于对燃料电池发动机进行环境测试),可移动式环境箱1上设有与燃料电池发动机对应连接的氢气连通口和空气连通口(氢气连通口、空气连通口设置于可移动式环境箱1上,在测试工作时,燃料电池发动机的氢气进口与氢气连通口对应连通,燃料电池发动机的空气进口与空气连通口对应连通,为了便于氢气供应的开关切换,氢气连通口上设有电磁阀门,空气连通口也同理设有电磁阀门),氢气制冷装置13通过柔性管路A与氢气连通口密闭连通(氢气制冷装置13进行氢气温度的控制),空气制冷装置14通过柔性管路B与空气连通口密闭连通(空气制冷装置14进行空气温度的控制)。
参见图2,振动系统8包括水平振动控制模块91和垂直振动控制模块101,水平振动控制模块91进行水平振动的控制与执行,垂直振动控制模块101进行垂直振动的控制与执行,水平振动台9具有水平振动动力装置,垂直振动台10具有垂直振动动力装置,水平振动控制模块91与水平振动动力装置连接并控制水平振动动力装置对燃料电池发动机施加水平振动,垂直振动控制模块101与垂直振动动力装置连接并控制垂直振动动力装置对燃料电池发动机施加垂直振动。
参见图2,环境箱移动控制系统2包括水平移动控制模块6和垂直升降控制模块7,水平移动控制模块6与水平移动驱动系统连接,垂直升降控制模块7与垂直升降驱动系统连接。
参见图1,可移动式环境箱1上设有用于监测箱内腔氢气的氢气监测传感器12,氢气监测传感器12对可移动式环境箱1内部是否存在氢气及氢气浓度进行监测,实现监测燃料电池发动机的氢气泄漏情况的监测。可移动式环境箱1上设有用于监测箱内腔温度与湿度的温湿度传感器组件11,温湿度传感器组件11可包括温度探测器和湿度探测器,温湿度传感器组件11实时监测可移动式环境箱1内部的温度、湿度情况,实现燃料电池发动机周围工况环境的温度、湿度监测。优选地,本发明可移动式环境箱1上还设有氮气或惰性气体供应口,氮气或惰性气体供应口密闭连通设有氮气或惰性气体气源,氮气或惰性气体气源可通过氮气或惰性气体供应口向可移动式环境箱1内部通入氮气或惰性气体,实现在燃料电池发动机测试过程中的保护作用。
一种燃料电池发动机三综合振动测试方法,其方法如下:
A、将可移动式环境箱1配合装配于环境箱移动控制系统2的垂直导轨5上,启动氢气监测传感器12、温湿度传感器组件11。将燃料电池发动机安装于水平振动台9上,环境箱移动控制系统2的水平移动控制模块6控制水平移动驱动系统驱动移动平台3及可移动式环境箱1水平移动,环境箱移动控制系统2的垂直升降控制模块7控制垂直升降驱动系统驱动可移动式环境箱1垂直升降,将可移动式环境箱1移动至振动系统8的水平振动台9并使燃料电池发动机在可移动式环境箱1内部具有一个封闭环境空间(燃料电池发动机容纳于可移动式环境箱1中,可移动式环境箱1底部开口通过柔性连接部件A密封),通过氢气连通口向燃料电池发动机通入氢气,通过空气连通口向燃料电池发动机通入空气,水平振动控制模块91控制水平振动动力装置对燃料电池发动机施加水平振动测试。接着将燃料电池发动机安装于垂直振动台10上,环境箱移动控制系统2将可移动式环境箱1移动至振动系统8的垂直振动台10并使燃料电池发动机在可移动式环境箱1内部具有一个封闭环境空间(燃料电池发动机容纳于可移动式环境箱1中,可移动式环境箱1底部开口通过柔性连接部件B密封),通过氢气连通口向燃料电池发动机通入氢气,通过空气连通口向燃料电池发动机通入空气,垂直振动控制模块101控制垂直振动动力装置对燃料电池发动机施加垂直振动测试。在步骤A中,可以不向燃料电池发动机通入氢气,对燃料电池发动机停机状态时或不通入氢气工作状态时的水平与垂直振动测试。
B、将燃料电池发动机安装于水平振动台9上,启动氢气监测传感器12、温湿度传感器组件11,通过氢气制冷装置13连接氢气气源并通过氢气连通口向燃料电池发动机通入氢气,空气制冷装置14通过空气连通口向燃料电池发动机通入空气,启动燃料电池发动机并设定工作状态(在实际测试时,燃料电池发动机连接上位机,通过上位机进行燃料电池发动机的工作状态设定,比如怠速、空载、加载或减载等设定),通过环境箱移动控制系统2将可移动式环境箱1移动至振动系统8的水平振动台9上并使燃料电池发动机在可移动式环境箱1内部具有一个封闭环境空间(燃料电池发动机容纳于可移动式环境箱1中,可移动式环境箱1底部开口通过柔性连接部件A密封,由此可移动式环境箱1就创造出测试燃料电池发动机所需的环境空间),水平振动控制模块91控制水平振动动力装置对燃料电池发动机施加水平振动测试。接着将燃料电池发动机安装于垂直振动台10上,环境箱移动控制系统2将可移动式环境箱1移动至振动系统8的垂直振动台10上并使燃料电池发动机在可移动式环境箱1内部具有一个封闭环境空间(燃料电池发动机容纳于可移动式环境箱1中,可移动式环境箱1底部开口通过柔性连接部件B密封,由此可移动式环境箱1就创造出测试燃料电池发动机所需的环境空间),垂直振动控制模块101控制垂直振动动力装置对燃料电池发动机施加垂直振动测试。
在燃料电池发动机水平振动测试或/和垂直振动测试时,通过氢气监测传感器12对可移动式环境箱1内部的氢气泄露进行监测。可移动式环境箱1顶部设有强制通风系统,强制通风系统包括可开启天窗和排风扇,当氢气监测传感器12监测到可移动式环境箱1内部的氧气浓度达到第一设置预警阈值时,氢气监测传感器12触发声光报警方式进行预警提示,当氢气监测传感器12监测到可移动式环境箱1内部的氧气浓度达到第二设置预警阈值时,第二设置预警阈值大于第一设置预警阈值,氢气监测传感器12传输信号至强制通风系统,控制氢气连通口上电磁阀门关闭切断氢气的气源供应,同时强制通风系统打开可开启天窗并启动排风扇进行强制排空可移动式环境箱1内部气体。
在燃料电池发动机水平振动测试或/和垂直振动测试时,通过温湿度传感器组件11对可移动式环境箱1内部进行温湿度监测。本发明可移动式环境箱1为燃料电池发动机提供了一个环境箱,能够全方面模拟燃料电池发动机的工况环境,还能对可移动式环境箱1进行氢气监测,实现对燃料电池发动机的氢气泄漏监测作用。
C、调节燃料电池发动机的工作状态,通过氢气制冷装置13调节供应氢气的温度,通过空气制冷装置14调节供应空气的温度,按照步骤B方式进行不同工况环境(包括燃料电池发动机的不同工作状态、不同氢气温度、不同空气温度等)振动测试。本发明可以实现对氢气与空气预冷,进行实现不同氢气温度、不同空气温度工况环境下的燃料电池发动机振动测试。
根据本发明的一个优选实施例,本发明还包括步骤D。
D、在步骤B或/和步骤C振动测试过程中,可以通过氮气或惰性气体供应口向可移动式环境箱1内部填充氮气或惰性气体进行安全保护。
本发明能够对氢燃料电池发动机进行振动测试,同时可模拟氢燃料电池发动机在特定的温湿度环境下工作状态的振动测试。本发明模拟温湿度环境的环境系统(包括氢气制冷装置13、空气制冷装置14、氢气监测传感器12、温湿度传感器组件11)具备氢气泄漏报警和保护功能,能够在测试过程中及时检测到氢气泄漏,发出报警,通知测试人员,同时具备切断氢气源,强制开启通风泄压等主动保护功能。本发明环境箱(即可移动式环境箱1)内带有可拆卸式空气连通口,与氢燃料电池发动机的空气进口对应连接,空气连通口连接空气制冷装置14,空气制冷装置14可对空气的温度进行控制来模拟实际使用的空气温度。本发明可移动式环境箱1内同时带有氢气连通口(即氢气供应管路接口),与氢燃料电池发动机连接,同时氢气连通口与外部的氢气制冷装置13连接,氢气制冷装置13可以控制氢气的供应温度,来模拟实际使用的温度。本发明可移动式环境箱1具备可移动功能,用来配合发动机振动测试应用,同时环境箱与预冷系统(氢气制冷装置13与空气制冷装置14)连接的管路为柔性可拆卸管路,方便环境箱的移动和测试时的使用。本发明环境箱带有其他气体供应接口(即氮气或惰性气体供应口),可给环境箱中充入氮气或惰性气体,可满足某些需要气体保护的测试场景,如果是在发动机的运行测试的过程中,在环境箱中充入氮气或惰性气体可进一步增加安全防护。本发明可以实现发动机带载的情况下的振动测试;可以模拟发动机使用环境下运行的振动测试;可以在更严苛的条件环境下进行振动测试;在出现氢气泄漏的情况下,能够及时发现并主动切断氢气气源,同时强制通风,保证安全;本发明可以在环境箱中增加氮气或惰性气体,来达到发动机在保护环境中实现带载振动,安全性进一步提升。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种燃料电池发动机三综合振动测试系统,包括振动系统(8),其特征在于:还包括可移动式环境箱(1)、环境箱移动控制系统(2)、氢气制冷装置(13)和空气制冷装置(14),所述环境箱移动控制系统(2)包括水平导轨(4)、水平移动驱动系统、移动平台(3)、垂直导轨(5)和垂直升降驱动系统,垂直升降驱动系统、垂直导轨(5)配合固定于移动平台(3)上,可移动式环境箱(1)升降配合安装于垂直导轨(5)上,所述垂直升降驱动系统用于驱动可移动式环境箱(1)升降运动,所述移动平台(3)滑动配合安装于水平导轨(4)上,所述水平移动驱动系统用于驱动移动平台(3)水平移动;所述振动系统(8)对应设于水平导轨(4)附近,所述振动系统(8)包括水平振动台(9)和垂直振动台(10);所述可移动式环境箱(1)底部开口,可移动式环境箱(1)的箱内腔对应容纳燃料电池发动机,所述可移动式环境箱(1)上设有与燃料电池发动机对应连接的氢气连通口和空气连通口,所述氢气制冷装置(13)通过柔性管路A与氢气连通口密闭连通,所述空气制冷装置(14)通过柔性管路B与空气连通口密闭连通。
2.按照权利要求1所述的一种燃料电池发动机三综合振动测试系统,其特征在于:所述振动系统(8)包括水平振动控制模块(91)和垂直振动控制模块(101),所述水平振动台(9)具有水平振动动力装置,所述垂直振动台(10)具有垂直振动动力装置,水平振动控制模块(91)与水平振动动力装置连接并控制水平振动动力装置对燃料电池发动机施加水平振动,垂直振动控制模块(101)与垂直振动动力装置连接并控制垂直振动动力装置对燃料电池发动机施加垂直振动。
3.按照权利要求1所述的一种燃料电池发动机三综合振动测试系统,其特征在于:所述环境箱移动控制系统(2)包括水平移动控制模块(6)和垂直升降控制模块(7),所述水平移动控制模块(6)与水平移动驱动系统连接,所述垂直升降控制模块(7)与垂直升降驱动系统连接。
4.按照权利要求1所述的一种燃料电池发动机三综合振动测试系统,其特征在于:所述可移动式环境箱(1)上设有用于监测箱内腔氢气的氢气监测传感器(12)。
5.按照权利要求1所述的一种燃料电池发动机三综合振动测试系统,其特征在于:所述可移动式环境箱(1)上设有用于监测箱内腔温度与湿度的温湿度传感器组件(11)。
6.按照权利要求1或4或5所述的一种燃料电池发动机三综合振动测试系统,其特征在于:所述可移动式环境箱(1)上还设有氮气或惰性气体供应口,氮气或惰性气体供应口密闭连通设有氮气或惰性气体气源。
7.一种燃料电池发动机三综合振动测试方法,其特征在于:其方法如下:
A、将可移动式环境箱(1)配合装配于环境箱移动控制系统(2)的垂直导轨(5)上,启动氢气监测传感器(12)、温湿度传感器组件(11);将燃料电池发动机安装于水平振动台(9)上,环境箱移动控制系统(2)的水平移动控制模块(6)控制水平移动驱动系统驱动移动平台(3)及可移动式环境箱(1)水平移动,环境箱移动控制系统(2)的垂直升降控制模块(7)控制垂直升降驱动系统驱动可移动式环境箱(1)垂直升降,将可移动式环境箱(1)移动至振动系统(8)的水平振动台(9)并使燃料电池发动机在可移动式环境箱(1)内部具有一个封闭环境空间,通过氢气连通口向燃料电池发动机通入氢气,通过空气连通口向燃料电池发动机通入空气,水平振动控制模块(91)控制水平振动动力装置对燃料电池发动机施加水平振动测试;接着将燃料电池发动机安装于垂直振动台(10)上,环境箱移动控制系统(2)将可移动式环境箱(1)移动至振动系统(8)的垂直振动台(10)并使燃料电池发动机在可移动式环境箱(1)内部构成一个具有一个封闭环境空间,通过氢气连通口向燃料电池发动机通入氢气,通过空气连通口向燃料电池发动机通入空气,垂直振动控制模块(101)控制垂直振动动力装置对燃料电池发动机施加垂直振动测试;
B、将燃料电池发动机安装于水平振动台(9)上,启动氢气监测传感器(12)、温湿度传感器组件(11),通过氢气制冷装置(13)连接氢气气源并通过氢气连通口向燃料电池发动机通入氢气,空气制冷装置(14)通过空气连通口向燃料电池发动机通入空气,启动燃料电池发动机并设定工作状态,通过环境箱移动控制系统(2)将可移动式环境箱(1)移动至振动系统(8)的水平振动台(9)上并使燃料电池发动机在可移动式环境箱(1)内部构成一个具有一个封闭环境空间,水平振动控制模块(91)控制水平振动动力装置对燃料电池发动机施加水平振动测试;接着将燃料电池发动机安装于垂直振动台(10)上,环境箱移动控制系统(2)将可移动式环境箱(1)移动至振动系统(8)的垂直振动台(10)上并使燃料电池发动机在可移动式环境箱(1)内部具有一个封闭环境空间,垂直振动控制模块(101)控制垂直振动动力装置对燃料电池发动机施加垂直振动测试;
在燃料电池发动机水平振动测试或/和垂直振动测试时,通过氢气监测传感器(12)对可移动式环境箱(1)内部的氢气泄露进行监测;可移动式环境箱(1)顶部设有强制通风系统,强制通风系统包括可开启天窗和排风扇,当氢气监测传感器(12)监测到可移动式环境箱(1)内部的氧气浓度达到第一设置预警阈值时,氢气监测传感器(12)触发声光报警方式进行预警提示,当氢气监测传感器(12)监测到可移动式环境箱(1)内部的氧气浓度达到第二设置预警阈值时,第二设置预警阈值大于第一设置预警阈值,控制氢气连通口上电磁阀门关闭切断氢气的气源供应,同时氢气监测传感器(12)传输信号至强制通风系统,强制通风系统打开可开启天窗并启动排风扇进行强制排空可移动式环境箱(1)内部气体;
在燃料电池发动机水平振动测试或/和垂直振动测试时,通过温湿度传感器组件(11)对可移动式环境箱(1)内部进行温湿度监测;
C、调节燃料电池发动机的工作状态,通过氢气制冷装置(13)调节供应氢气的温度,通过空气制冷装置(14)调节供应空气的温度,按照步骤B方式进行不同工况环境振动测试。
8.按照权利要求7所述的一种燃料电池发动机三综合振动测试方法,其特征在于:还包括步骤D;
D、在步骤B或/和步骤C振动测试过程中,通过氮气或惰性气体供应口向可移动式环境箱(1)内部填充氮气或惰性气体进行安全保护。
9.按照权利要求7所述的一种燃料电池发动机三综合振动测试方法,其特征在于:所述振动系统(8)围绕水平振动台(9)设有柔性密封连接部A,可移动式环境箱(1)底部开口通过柔性密封连接部A密封;所述振动系统(8)围绕垂直振动台(10)设有柔性密封连接部B,可移动式环境箱(1)底部开口通过柔性密封连接部B密封。
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CN202210397274.3A CN114739612A (zh) | 2022-04-15 | 2022-04-15 | 一种燃料电池发动机三综合振动测试系统及方法 |
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