CN116046432A - 一种氢分离装置单程分离效率的测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及分离装置分离性能测试技术领域，具体涉及一种氢分离装置单程分离效率的测试系统及测试方法，测试系统包括气源、进气主管道、出气主管道、第一旁通管、第二旁通管、进气端检测单元、出气端检测单元和控制单元。本发明的进气主管道、出气主管道、第一旁通管、第二旁通管构成管路系统，进气端检测单元和出气端检测单元分别用于检测进气主管道和出气主管道的氢气浓度，实现对氢气分离装置入口端和出口端的氢气浓度检测，进气端检测单元和出气端检测单元将检测的氢气浓度传递给控制单元，控制单元根据氢气分离装置入口端和出口端的氢气浓度计算氢分离装置的单程分离效率。

Description

一种氢分离装置单程分离效率的测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及设备性能测试技术领域，具体涉及一种氢分离装置单程分离效率的测试系统及测试方法。

背景技术

将从惰性气体中的氢进行分离，是X（氚）提取过程的关键环节。氢分离效率的好坏，直接决定了X的提取效率和提取率。科研工作者开发了多种氢分离技术及相关设备，以提高X的提取效率和提取率。

根据氢分离原理划分，主要有膜分离法和选择性吸附法。膜分离法的原理为：氢原子半径远小于其他气体原子的半径，这导致氢原子可以透过大多数材料的晶格，而其他气体原子则无法透过。因此，将钯等材料制成薄膜，即可利用选着性透过性能，将氢从其他气体中分离出来。选择性吸附的原理为：储氢材料具有吸附氢气，而不吸附惰性气体的特性，利用该种特性即可将惰性气体中的氢气吸附至储氢合金，待惰性气体排走后，将储氢材料中的氢释放出来，从而实现氢从惰性气体中分离。

在实际使用过程中，含氢惰性气体是循环流动的，氢分离装置的分离效率，只能通过最终尾气中的氢含量进行判断，该方法无法评价氢分离装置的实时分离效率（单程分离效率）。由于某些含X靶件具有强烈的吸氢特性，在X提取过程中，未分离完全的氢，易被重新吸入靶件，从而导致X的提取效率和提取率下降。因此，必须确保氢分离装置具有尽可能高的单程提取效率。

然而，目前未发现可以测试单程氢分离效率的测试系统，迫切需要研制具备此功能的测试系统，以开发具有更高单程分离效率的氢分离装置，从而尽最大可能提升X的提取效率和提取率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氢分离装置单程分离效率的测试系统及测试方法，用于实现对氢分离装置的单程分离效率的测试。

本发明通过下述技术方案实现：

一种氢分离装置单程分离效率的测试系统，包括气源、进气主管道、出气主管道、第一旁通管、第二旁通管、进气端检测单元、出气端检测单元和控制单元；

所述气源用于向测试系统提供氢气和惰性气体的混合气体；

所述进气主管道一端与气源连接，另一端与氢气分离装置的入口连接；

所述出气主管道一端与氢气分离装置的出口连接；

所述第一旁通管与氢气分离装置并联设置，两端分别与进气主管道和出气主管道连接；

所述进气端检测单元和出气端检测单元分别用于检测进气主管道和出气主管道的氢气浓度；

所述第二旁通管与进气主管道并联设置，所述第二旁通管上设置有混合器，所述混合器用于对气源提供的混合气体进行混合处理；

所述控制单元与进气端检测单元、出气端检测单元和测试系统中的阀门组电连接，所述控制单元根据进气端检测单元和出气端检测单元的监测结果控制阀门组中各个阀门的开启或关闭，实现控制混合气体是否流经第二旁通管，以及混合气体是否流经氢气分离装置。

本发明的进气主管道、出气主管道、第一旁通管、第二旁通管构成管路系统，进气端检测单元和出气端检测单元分别用于检测进气主管道和出气主管道的氢气浓度，实现对氢气分离装置入口端和出口端的氢气浓度检测，进气端检测单元和出气端检测单元将检测的氢气浓度传递给控制单元，控制单元根据氢气分离装置入口端和出口端的氢气浓度计算氢分离装置的单程分离效率；在控制单元内存储有氢分离效率的计算模型，该计算模型为，入口氢气浓度与氢气水汽浓度与氢气水汽浓度之和的比值。

由于本发明是在线实时检测，混合气体的均匀性对检测氢分离装置的单程分离效率的检测结果影响较大。

因此，本发明并不是直接检测氢分离装置的单程分离效率，而是先通过控制单元控制测试系统的阀门组使混合气体先不进入氢分离装置，而是使混合气体依次经过进气主管道、第一旁通管、出气主管道，通过进气端检测单元和出气端检测单元检测的氢气浓度判断混合气体的均匀性，当混合气体混合均匀后，再通过控制单元控制测试系统的阀门组使混合气体进入氢分离装置，检测氢分离装置的单程分离效率。

进一步地，进气主管道上靠近氢气分离装置的一端设置第二进气主控阀；所述出气主管道上靠近氢气分离装置的一端设置有第一出气主控阀；所述第一旁通管上设置有第一旁路阀，所述第二进气主控阀设置在第一旁通管进气端的下游端，所述第一出气主控阀设置在第一旁通管出气端的上游端；所述第二旁通管上设置有第二旁路阀，所述进气主管道上在第二旁通管进气端的下游端设置有第一进气主控阀；

所述第二进气主控阀、第一出气主控阀、第一旁路阀、第二旁路阀和第一进气主控阀与控制单元电连接。

第二进气主控阀、第一出气主控阀、第一旁路阀、第二旁路阀和第一进气主控阀为测试系统阀门组中的一部分阀门，测试系统阀门组还包括其他阀门。

本发明的控制单元通过控制第二进气主控阀、第一出气主控阀、第一旁路阀、第二旁路阀和第一进气主控阀的开启与关闭，能够实现控制混合气体是否流经第二旁通管，以及混合气体是否流经氢气分离装置，即能够实现混合气体的流经线路。

进一步地，混合器包括外壳，所述外壳的两端分别设置有进气口和出气口，所述外壳内设置有固定横杆，所述固定横杆在长度方向的两端分别靠近进气口和出气口，所述固定横杆上沿长度方向设置有若干风车，所述风车在气流作用下转动，所述固定横杆通过连接杆与外壳内壁连接。

所述的风车在气流作用下转动为现有技术，本发明利用风车对进入外壳内的气流产生扰动作用，提高了外壳内的气流的均匀性，进而提高了进入氢气分离装置中混合气体的均匀性

进一步地，外壳内在进气口处设置有喇叭口，喇叭口的内径自与进气口连接一端到另一端呈逐渐增大的趋势，所述喇叭口的设置相比气体直接进入外壳，能产生交底气流，确保风车在气流作用下转动。

进一步地，测试系统中的管路结构包括若干连接管；

所述连接管包括扁平管，所述扁平管的两端分别设置有进气接头和出气接头。

本发明的扁平管具体是指连接管的竖向截面为长方形框体，且长方形框体具有较大的长宽比（长度与宽度的比值），即混合气体在扁平管内在竖直方向具有较小路径，在水平方向具有较长路径，其中，较小路径和较长路径是相对而言。

本发明的混合气体为氢气和惰性气体的混合物，由于氢气具有较小密度，将连接管设置为扁平管，能够减少氢气和惰性气体在竖直方向的相对气流，确保测试系统不会因输送管路影响混合气体的均匀性，进而确保进入氢气分离装置中混合气体的均匀性，以提高氢分离装置单程分离效率的测试准确度。

进一步地，扁平管的内顶部上设置有缓冲板。

当扁平管内具有向上的气流时，对缓冲板产生一定的冲击力，由于缓冲板具有一定弹性作用，扰乱扁平管内向上的气流，进一步提高管道内混合气体的均匀性。

进一步地，气源包括第一气瓶和第二气瓶；

所述第一气瓶和第二气瓶分别用于存储惰性气体和氢气；

所述第一气瓶和第二气瓶的出口端分别设置有第一流量控制器和第二流量控制器，通过第一流量控制器和第二流量控制器调节混合气体中惰性气体和氢气的比例。

进一步地，进气端检测单元包括第二进气支管，所述第二进气支管上设置有第一在线质谱仪和第二真空泵组；

所述出气端检测单元包括第一出气支管，所述第一出气支管上设置有第二在线质谱仪和第三真空泵组。

进一步地，出气主管道上在出气端检测单元下游端依次设置有第二出气主控阀、单向阀和第一排空阀；

所述出气主管道上在单向阀和第一排空阀之间设置有排空支管，所述排空支管上设置有第二排空阀和循环泵；

还包括用于采集进气主管道和出气主管道压力的压力传感器，所述压力传感器、第一排空阀、第二排空阀和循环泵均与控制单元电连接。

本发明所述的第一在线质谱仪和第二在线质谱仪为现有技术，用于实时采集氢气浓度。

基于上述测试系统的测试方法，包括以下步骤：

S1、由控制单元控制测试系统的阀门组，使气源提供的混合气体依次经过进气主管道、第一旁通管和出气主管道，当气源开启时，同时开启进气端检测单元、出气端检测单元，进气端检测单元、出气端检测单元实时采集进气主管道和出气主管道的氢气浓度，并将采集的氢气浓度传递给控制单元；

S2、所述控制单元通过比较进气主管道和出气主管道的氢气浓度，判断混合气体的均匀性，当在设定之间内，混合气体仍然不均匀，由控制单元控制测试系统的阀门组，使气源提供的混合气体依次经过第二旁通管、进气主管道、第一旁通管和出气主管道；进气端检测单元、出气端检测单元实时采集进气主管道和出气主管道的氢气浓度，并将采集的氢气浓度传递给控制单元；

S3、当控制单元判断混合气体均匀时，由控制单元控制测试系统的阀门组，使气源提供的混合气体依次经过第二旁通管、进气主管道、氢气分离装置和出气主管道，进气端检测单元、出气端检测单元实时采集进气主管道和出气主管道的氢气浓度，并将采集的氢气浓度传递给控制单元，所述控制单元根据进气主管道和出气主管道的氢气浓度计算氢分离装置的单程分离效率。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明利用在线质谱，可以实时测试氢分离装置入口和出口处的氢含量，从而计算氢分离装置的实时单程分离效率，从而实现对氢分离装置的分离能力进行准确评价；且本发明的测试系统不仅用于实现对氢分离装置的单程分离效率的测试，且具有检测准确度高的优点。

2、本发明不仅通过设置混合器提高混合气体的均匀性，且通过将管路系统中设置为由若干扁平管组成，不仅能够实现在气源出口端实现混匀混合气体，且能确保混匀的气体在后续的输送过程中的均匀性，进而确保了进入氢气分离装置混合气体的均匀性，提高了氢分离装置单程分离效率的检测准确度。

3、本发明通过流量控制器，可以根据试验需求，配置不同氢含量的含氢混合气体，同时，也可以实现测试含氢气体的流量控制，更好地模拟实际工况。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明测试系统的示意图；

图2为本发明所述混合器的结构示意图；

图3为本发明所述连接管的结构示意图；

图4为本发明所述连接管的竖向剖视图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-第一气瓶；2-第二气瓶；3-进气主管道；4-氢气分离装置；5-出气主管道；6-第一旁通管；7-第二旁通管；8-混合器；9-连接管；11-第一流量控制器；21-第二流量控制器；31-第三流量控制器；32-第一进气主控阀；33-第一进气支管；34-第一真空泵组；35-第二进气支管；36-第一在线质谱仪；37-第二真空泵组；38-第二进气主控阀；51-第一出气主控阀；52-第二出气主控阀；53-单向阀；54-第一排空阀；55-第一出气支管；56-第二在线质谱仪；57-第三真空泵组；58-第二排空阀；59-循环泵；61-第一旁路阀；71-第二旁路阀；81-外壳；82-进气口；83-出气口；84-喇叭口；85-连接杆；86-固定横杆；87-风车；91-扁平管；92-进气接头；93-出气接头；94-缓冲板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1-图4所示，一种氢分离装置单程分离效率的测试系统，包括气源、进气主管道3、出气主管道5、第一旁通管6、第二旁通管7、进气端检测单元、出气端检测单元和控制单元。

气源用于向测试系统提供氢气和惰性气体的混合气体；气源包括第一气瓶1和第二气瓶2；第一气瓶1和第二气瓶2分别用于存储惰性气体和氢气；第一气瓶1和第二气瓶2的出口端分别设置有第一流量控制器11和第二流量控制器21，通过第一流量控制器11和第二流量控制器21调节混合气体中惰性气体和氢气的比例。

进气主管道3一端与气源连接，另一端与氢气分离装置4的入口连接；进气主管道3上靠近氢气分离装置4的一端设置第二进气主控阀38，在进气主管道3上第二进气主控阀38的上游端依次设置有第三流量控制器31、第一进气主控阀32。

出气主管道5一端与氢气分离装置4的出口连接，另一端用于排出经过氢气分离装置测试后的混合气体；出气主管道5上靠近氢气分离装置4的一端设置有第一出气主控阀51，出气主管道5上在第一出气主控阀51的下游依次设置有第二出气主控阀52、单向阀53和第一排空阀54。

第一旁通管6与氢气分离装置4并联设置，第一旁通管6的两端分别与进气主管道3和出气主管道5连接；第一旁通管6上设置有第一旁路阀61；第二进气主控阀38设置在第一旁通管6进气端的下游端，第一出气主控阀51设置在第一旁通管6出气端的上游端。

进气端检测单元和出气端检测单元分别用于检测进气主管道3和出气主管道5的氢气浓度；

进气端检测单元包括第二进气支管35，所述第二进气支管35上设置有第一在线质谱仪36和第二真空泵组37，第二进气支管35设置在第一旁通管6与进气主管道3连接处的上游端；

出气端检测单元包括第一出气支管55，所述第一出气支管55上设置有第二在线质谱仪56和第三真空泵组57，第一出气支管55设置在第一旁通管6与出气主管道5连接处的下游端，所述第二进气支管35和第一出气支管55上均设置 有阀门，通过控制阀门开启实现第一在线质谱仪36和第二在线质谱仪56用于实时采集氢气浓度。

作为优选的，进气主管道3上在第二进气支管35的上游设置有第一进气支管33，所述第一进气支管33上设置有第一真空泵组34。

第二旁通管7与进气主管道3并联设置，第二旁通管7上设置有混合器8和第二旁路阀71，所述混合器8用于对气源提供的混合气体进行混合处理。

在一个具体案例中，混合器8包括外壳81，所述外壳81的两端分别设置有进气口82和出气口83，所述外壳81内设置有固定横杆86，所述固定横杆86在长度方向的两端分别靠近进气口82和出气口83，所述固定横杆86上沿长度方向设置有若干风车87，所述风车87在气流作用下转动，所述固定横杆86通过连接杆85与外壳81内壁连接。

在一个优选案例中，外壳81内在进气口82处设置有喇叭口84。

控制单元与进气端检测单元、出气端检测单元和测试系统中的阀门组电连接，所述控制单元根据进气端检测单元和出气端检测单元的监测结果控制阀门组中各个阀门的开启或关闭，实现控制混合气体是否流经第二旁通管7，以及混合气体是否流经氢气分离装置4；

控制单元包括控制器，控制器与第一在线质谱仪36、第二在线质谱仪56、阀门组和真空泵组电连接，其中，阀门组至少包括了第二进气主控阀38、第一出气主控阀51、第一旁路阀61、第二旁路阀71和第一进气主控阀32。

本实施例的上游和下游是相对气流方向而言。

本实施例的测试方法，包括以下步骤：

S1、由控制单元控制测试系统的阀门组，使气源提供的混合气体依次经过进气主管道3、第一旁通管6和出气主管道5，当气源开启时，同时开启进气端检测单元、出气端检测单元，进气端检测单元、出气端检测单元实时采集进气主管道3和出气主管道5的氢气浓度，并将采集的氢气浓度传递给控制单元；

具体地，首先，关闭第一进气主控阀32、第二旁路阀71、第二进气支管35上的阀门、第一出气支管55上的阀门和第一排空阀54，打开其他阀门，利用第一真空泵组34对系统抽真空；利用第二真空泵组35和第三真空泵组55对在第一线质谱仪36和第二在线质谱仪56进行抽真空；然后，关闭第二进气主控阀38和第一出气主控阀51，打开第一进气主控阀32、第一旁路阀61、第二出气主控阀52和第一排空阀54，开启第一流量控制器11、第二流量控制器21和第三流量控制器31，根据试验需要，配置不同氢含量的混合气体，同时，根据试验需要调整主管路的混合气体流量；打开第二进气支管35上的阀门、第一出气支管55上的阀门，利用第一线质谱仪36和第二在线质谱仪56，实时监测进气主管道3和出气主管道5的氢气浓度。

S2、所述控制单元通过比较进气主管道3和出气主管道5的氢气浓度，判断混合气体的均匀性，当在设定之间内，混合气体仍然不均匀，由控制单元控制测试系统的阀门组，使气源提供的混合气体依次经过第二旁通管7、进气主管道3、第一旁通管6和出气主管道5；进气端检测单元、出气端检测单元实时采集进气主管道3和出气主管道5的氢气浓度，并将采集的氢气浓度传递给控制单元；

具体地，当在设定之间内，混合气体仍然不均匀，由控制单元中的控制器控制开启第二旁路阀71、关闭第一进气主控阀32，使气源提供的混合气体依次经过第二旁通管7、进气主管道3、第一旁通管6和出气主管道5；当在设定之间内，混合气体达到均匀时，维持第二旁路阀71关闭，第一进气主控阀32打开。

S3、当控制单元判断混合气体均匀时，由控制单元控制测试系统的阀门组，使气源提供的混合气体依次经过第二旁通管7、进气主管道3、氢气分离装置4和出气主管道5，进气端检测单元、出气端检测单元实时采集进气主管道3和出气主管道5的氢气浓度，并将采集的氢气浓度传递给控制单元，所述控制单元根据进气主管道3和出气主管道5的氢气浓度计算氢分离装置4的单程分离效率；

关闭第一旁路阀61，打开第二进气主控阀38和第一出气主控阀51，利用第一线质谱仪36和第二在线质谱仪56实时采集进气主管道3和出气主管道5的氢气浓度，此时混合气体会进入氢分离装置4，因此，第一线质谱仪36和第二在线质谱仪56为实时监测氢分离装置4入口和出口的氢含量，控制根据氢分离装置4入口和出口的氢含量计算氢分离装置4的实时单程分离效率。

本实施例并不是直接检测氢分离装置的单程分离效率，而是先通过控制单元中的控制器控制测试系统的阀门组使混合气体先不进入氢分离装置4，而是使混合气体依次经过进气主管道、第一旁通管、出气主管道，通过第一线质谱仪36和第二在线质谱仪56检测的氢气浓度判断混合气体的均匀性，当混合气体混合均匀后，再通过控制器控制测试系统的阀门组使混合气体进入氢分离装置4，检测氢分离装置4的单程分离效率。

实施例2：

本实施例基于实施例1，所述测试系统中的管路结构包括若干连接管9；

所述连接管9包括扁平管91，所述扁平管91的两端分别设置有进气接头92和出气接头93。

在一个优选案例中，扁平管91的内顶部上设置有缓冲板94，缓冲板94可以是材料弹性塑料制成，例如硅胶等。

在本实施例中，将连接管9设置为扁平管91，能够减少氢气和惰性气体在竖直方向的相对气流，确保测试系统不会因输送管路影响混合气体的均匀性，进而确保进入氢气分离装置4中混合气体的均匀性，以提高氢分离装置4的单程分离效率的测试准确度。

并且，当扁平管91内具有向上的气流时，对缓冲板94产生一定的冲击力，由于缓冲板94具有一定弹性作用，扰乱扁平管91内向上的气流，进一步提高管道内混合气体的均匀性。

实施例3：

本实施例基于实施例1，出气主管道5上在单向阀53和第一排空阀54之间设置有排空支管，所述排空支管上设置有第二排空阀58和循环泵59；

还包括用于采集进气主管道3和出气主管道5压力的压力传感器，所述压力传感器、第一排空阀54、第二排空阀58和循环泵59均与控制单元电连接。

其中，压力传感器用于实时监测测试系统主管道的压力，并将检测的主管道压力传递给控制单元中的控制器，控制器将主管道压力与环境压力进行比较，当测试系统的主管道压力大于环境大气压力时，关闭第二排空阀58，打开第一排空阀54，对测试后的气体进行排空。当测试系统的主管道压力小于环境大气压力时，打开第二排空阀58，关闭第一排空阀54，利用循环泵59，对测试后的气体进行排空。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氢分离装置单程分离效率的测试系统，其特征在于，包括气源、进气主管道（3）、出气主管道（5）、第一旁通管（6）、第二旁通管（7）、进气端检测单元、出气端检测单元和控制单元；

所述气源用于向测试系统提供氢气和惰性气体的混合气体；

所述进气主管道（3）一端与气源连接，另一端与氢气分离装置（4）的入口连接；

所述出气主管道（5）一端与氢气分离装置（4）的出口连接；

所述第一旁通管（6）与氢气分离装置（4）并联设置，两端分别与进气主管道（3）和出气主管道（5）连接；

所述进气端检测单元和出气端检测单元分别用于检测进气主管道（3）和出气主管道（5）的氢气浓度；

所述第二旁通管（7）与进气主管道（3）并联设置，所述第二旁通管（7）上设置有混合器（8），所述混合器（8）用于对气源提供的混合气体进行混合处理；

所述控制单元与进气端检测单元、出气端检测单元和测试系统中的阀门组电连接，所述控制单元根据进气端检测单元和出气端检测单元的监测结果控制阀门组中各个阀门的开启或关闭，实现控制混合气体是否流经第二旁通管（7），以及混合气体是否流经氢气分离装置（4）。

2.根据权利要求1所述的一种氢分离装置单程分离效率的测试系统，其特征在于，所述进气主管道（3）上靠近氢气分离装置（4）的一端设置第二进气主控阀（38）；所述出气主管道（5）上靠近氢气分离装置（4）的一端设置有第一出气主控阀（51）；所述第一旁通管（6）上设置有第一旁路阀（61），所述第二进气主控阀（38）设置在第一旁通管（6）进气端的下游端，所述第一出气主控阀（51）设置在第一旁通管（6）出气端的上游端；所述第二旁通管（7）上设置有第二旁路阀（71），所述进气主管道（3）上在第二旁通管（7）进气端的下游端设置有第一进气主控阀（32）；

所述第二进气主控阀（38）、第一出气主控阀（51）、第一旁路阀（61）、第二旁路阀（71）和第一进气主控阀（32）与控制单元电连接。

3.根据权利要求1所述的一种氢分离装置单程分离效率的测试系统，其特征在于，所述混合器（8）包括外壳（81），所述外壳（81）的两端分别设置有进气口（82）和出气口（83），所述外壳（81）内设置有固定横杆（86），所述固定横杆（86）在长度方向的两端分别靠近进气口（82）和出气口（83），所述固定横杆（86）上沿长度方向设置有若干风车（87），所述风车（87）在气流作用下转动，所述固定横杆（86）通过连接杆（85）与外壳（81）内壁连接。

4.根据权利要求3所述的一种氢分离装置单程分离效率的测试系统，其特征在于，所述外壳（81）内在进气口（82）处设置有喇叭口（84）。

5.根据权利要求1所述的一种氢分离装置单程分离效率的测试系统，其特征在于，所述测试系统中的管路结构包括若干连接管（9）；

所述连接管（9）包括扁平管（91），所述扁平管（91）的两端分别设置有进气接头（92）和出气接头（93）。

6.根据权利要求5所述的一种氢分离装置单程分离效率的测试系统，其特征在于，所述扁平管（91）的内顶部上设置有缓冲板（94）。

7.根据权利要求1所述的一种氢分离装置单程分离效率的测试系统，其特征在于，所述气源包括第一气瓶（1）和第二气瓶（2）；

所述第一气瓶（1）和第二气瓶（2）分别用于存储惰性气体和氢气；

所述第一气瓶（1）和第二气瓶（2）的出口端分别设置有第一流量控制器（11）和第二流量控制器（21），通过第一流量控制器（11）和第二流量控制器（21）调节混合气体中惰性气体和氢气的比例。

8.根据权利要求1所述的一种氢分离装置单程分离效率的测试系统，其特征在于，所述进气端检测单元包括第二进气支管（35），所述第二进气支管（35）上设置有第一在线质谱仪（36）和第二真空泵组（37）；

所述出气端检测单元包括第一出气支管（55），所述第一出气支管（55）上设置有第二在线质谱仪（56）和第三真空泵组（57）。

9.根据权利要求1所述的一种氢分离装置单程分离效率的测试系统，其特征在于，所述出气主管道（5）上在出气端检测单元下游端依次设置有第二出气主控阀（52）、单向阀（53）和第一排空阀（54）；

所述出气主管道（5）上在单向阀（53）和第一排空阀（54）之间设置有排空支管，所述排空支管上设置有第二排空阀（58）和循环泵（59）；

还包括用于采集进气主管道（3）和出气主管道（5）压力的压力传感器，所述压力传感器、第一排空阀（54）、第二排空阀（58）和循环泵（59）均与控制单元电连接。

10.基于权利要求1-9任一项所述的测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、由控制单元控制测试系统的阀门组，使气源提供的混合气体依次经过进气主管道（3）、第一旁通管（6）和出气主管道（5），当气源开启时，同时开启进气端检测单元、出气端检测单元，进气端检测单元、出气端检测单元实时采集进气主管道（3）和出气主管道（5）的氢气浓度，并将采集的氢气浓度传递给控制单元；

S2、控制单元通过比较进气主管道（3）和出气主管道（5）的氢气浓度，判断混合气体的均匀性，当在设定之间内，混合气体仍然不均匀，由控制单元控制测试系统的阀门组，使气源提供的混合气体依次经过第二旁通管（7）、进气主管道（3）、第一旁通管（6）和出气主管道（5）；进气端检测单元、出气端检测单元实时采集进气主管道（3）和出气主管道（5）的氢气浓度，并将采集的氢气浓度传递给控制单元；

S3、当控制单元判断混合气体均匀时，由控制单元控制测试系统的阀门组，使气源提供的混合气体依次经过第二旁通管（7）、进气主管道（3）、氢气分离装置（4）和出气主管道（5），进气端检测单元、出气端检测单元实时采集进气主管道（3）和出气主管道（5）的氢气浓度，并将采集的氢气浓度传递给控制单元，所述控制单元根据进气主管道（3）和出气主管道（5）的氢气浓度计算氢分离装置（4）的单程分离效率。

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