CN209387297U - 车用离子交换器综合性能试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车用离子交换器综合性能试验系统，其特征在于：包括试验水箱、第一至第三试验管路、总回水管路、第一至第三电动三通阀；试验水箱连接有第一连接管和所述第一试验管路，第一连接管连通第一电动三通阀，第二试验管路上设有离子净化装置；第三试验管路依次串联连接有流量计、电动调节阀和待测定的车用离子交换器；车用离子交换器的上下游端之间连接有旁通管路，旁通管路上串联设有压差传感器并连接有压力传感器；总回水管路上依次设有温度传感器、电导率测试仪、回水泵和液位传感器。本实用新型能够方便地调节测定环境，对待测的车用离子交换器进行综合测定，满足一套系统测完所有需要测定项目的要求。

Description

车用离子交换器综合性能试验系统

技术领域

本实用新型涉及一种用来测试车用离子交换器产品的试验台架，尤其是用于测试车用离子交换器的性能参数指标的综合性试验台架。

背景技术

车用离子交换器属于汽车水热管理系统的零部件，主要作用就是用于滤除冷却循环系统中产生的阴阳带电离子，降低冷却液的电导率，保证燃料电池动力系统安全稳定运行，延长电堆的使用寿命。

车用离子交换器主要性能指标有流阻、交换效率、交换容量、使用温度等参数，为了检测产品性能指标，产品在生产完成后需要一试验台进行检测来确定产品是否合格，能否满足使用要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车用离子交换器综合性能试验系统，能够综合测定车用离子交换器的各项性能。

为实现上述目的，本实用新型的车用离子交换器综合性能试验系统包括试验水箱、第一试验管路、第二试验管路和第三试验管路、总回水管路、第一电动三通阀、第二电动三通阀和第三电动三通阀；以流体流动方向为下游方向；

试验水箱连接有第一连接管和所述第一试验管路，第一连接管的下游端连通所述第一电动三通阀，第一电动三通阀选择连通所述第二试验管路的上游端或第三试验管路的上游端；

第二电动三通阀选择连通第一试验管路的下游端或第二试验管路的下游端；第二电动三通阀连接有第二连接管，第三电动三通阀选择连通第二连接管的下游端或第三试验管路的下游端，第三电动三通阀连通所述总回水管路，总回水管路与试验水箱的底部相连通；

第二试验管路上设有离子净化装置；第三试验管路上由上游方向至下游方向依次串联连接有流量计、电动调节阀和待测定的车用离子交换器；车用离子交换器的上游端和下游端之间连接有旁通管路，旁通管路上串联设有压差传感器并连接有压力传感器；

总回水管路上由上游方向至下游方向依次设有温度传感器、电导率测试仪、回水泵和液位传感器。

还包括有用于盛放分析纯试剂溶液的分析纯箱、分析纯箱通过第三连接管与试验水箱相连通，第三连接管上设有计量泵。

所述试验水箱侧壁外设有用于加热试验水箱的加热器；试验水箱底壁连接有冷却器。

所述分析纯箱底部连接有第一排空管，第一排空管上设有第一排空阀；

试验水箱底部连接有第二排空管，第二排空管上设有第二排空阀；

第三试验管路的下游端连接有第三排空管，第三排空管上设有第三排空阀。

还包括有电控装置；电控装置连接所述计量泵、第一电动三通阀、第二电动三通阀、第三电动三通阀、温度传感器、流量计、离子净化装置、加热器、液位传感器、冷却器、电动调节阀、压差传感器、压力传感器、回水泵和电导率测试仪。

试验水箱、第一试验管路、第二试验管路、第三试验管路、总回水管路、第一电动三通阀、第二电动三通阀、第三电动三通阀、流量计、电动调节阀、离子净化装置、旁通管路、压差传感器、压力传感器、温度传感器、计量泵、分析纯箱、第一连接管、第二连接管、第三连接管、第一排空管、第二排空管、第三排空管、第一排空阀、第二排空阀、第三排空阀、电导率测试仪和液位传感器均采用改性PP材料制成。

本实用新型能够方便地调节测定环境，对待测的车用离子交换器进行综合测定，满足一套系统测完所有需要测定项目的要求。

通过设置分析纯箱、第三连接管和计量泵，工作人员无须再手动向试验水箱中加入分析纯试剂溶液，而且能够准确计量分析纯试剂溶液的用量。

加热器和冷却器的设置，能够方便地将试验水箱中的溶液的温度提升或降低至需要的温度。各排空管和各排空阀的设置，能够在停止使用时充分排空系统内的水，为下一次使用提供良好条件。

电控装置的设置能够使本发明更便于操作和使用。各部件均优选采用改性PP材料（即聚炳烯）制成，这样可降低对待测的车用离子交换器的性能干扰。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图1中箭头所示方向为管路中溶液的流动方向。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的车用离子交换器综合性能试验系统包括试验水箱4、第一试验管路18、第二试验管路19和第三试验管路20、总回水管路21、第一电动三通阀5、第二电动三通阀22和第三电动三通阀23；分析纯试剂采用氯化钠；本实用新型中以流体流动方向为下游方向。

试验水箱4连接有第一连接管24和所述第一试验管路18，第一连接管24的下游端连通所述第一电动三通阀5，第一电动三通阀5选择连通所述第二试验管路19的上游端或第三试验管路20的上游端；

第二电动三通阀22选择连通第一试验管路18的下游端或第二试验管路19的下游端；第二电动三通阀22连接有第二连接管25，第三电动三通阀23选择连通第二连接管25的下游端或第三试验管路20的下游端，第三电动三通阀23连通所述总回水管路21，总回水管路21与试验水箱4的底部相连通；

第二试验管路19上设有离子净化装置7；第三试验管路20上由上游方向至下游方向依次串联连接有流量计6、电动调节阀11和待测定的车用离子交换器14；车用离子交换器14的上游端和下游端之间连接有旁通管路26，旁通管路26上串联设有压差传感器12并连接有压力传感器13；

总回水管路21上由上游方向至下游方向依次设有温度传感器17、电导率测试仪16（或电导率传感器）、回水泵15和液位传感器9。

还包括有用于盛放分析纯试剂溶液的分析纯箱2、分析纯箱2通过第三连接管27与试验水箱4相连通，第三连接管27上设有计量泵3。

通过设置分析纯箱2、第三连接管27和计量泵3，工作人员无须再手动向试验水箱4中加入分析纯试剂溶液，而且能够准确计量分析纯试剂溶液的用量。

所述试验水箱4侧壁外设有用于加热试验水箱4的加热器8；试验水箱4底壁连接有冷却器10。

冷却器10可以采用水冷却器、风（气）冷却器或者半导体冷却器等形式。

所述分析纯箱2底部连接有第一排空管28，第一排空管28上设有第一排空阀1；

试验水箱4底部连接有第二排空管29，第二排空管29上设有第二排空阀30；

第三试验管路20的下游端连接有第三排空管31，第三排空管31上设有第三排空阀32。

各排空管和各排空阀的设置，能够在停止使用时充分排空系统内的水，为下一次使用提供良好条件。

其中，离子净化装置7、电动三通阀等均为常规装置，具体结构不再赘述。

还包括有电控装置；电控装置连接所述计量泵3、第一电动三通阀5、第二电动三通阀22、第三电动三通阀23、温度传感器17、流量计6、离子净化装置7、加热器8、液位传感器9、冷却器10、电动调节阀11、压差传感器12、压力传感器13、回水泵15和电导率测试仪16。 所述电控装置采用集成电路或计算机，包括PLC或单片机等形式。电控装置为常规装置，图未示。

试验水箱4、第一试验管路18、第二试验管路19、第三试验管路20、总回水管路21、第一电动三通阀5、第二电动三通阀22、第三电动三通阀23、流量计6、电动调节阀11、离子净化装置7、旁通管路26、压差传感器12、压力传感器13、温度传感器17、计量泵3、分析纯箱2、第一连接管24、第二连接管25、第三连接管27、第一排空管28、第二排空管29、第三排空管31、第一排空阀1、第二排空阀30、第三排空阀32、电导率测试仪16和液位传感器9均采用改性PP材料（即聚炳烯）制成。这样可降低对待测的车用离子交换器14的性能干扰。

使用时，先通过计量泵3将分析纯试剂溶液（氯化钠溶液）加入试验水箱4，使系统内充满溶液，然后关闭计量泵3，使第二电动三通阀22选择连通第二连接管25和第一试验管路18，使第三电动三通阀23连通第二连接管25的下游端和总回水管路21，打开回水泵15，

使试验水箱4中的溶液通过第一试验管路18、第二电动三通阀22、第二连接管25、第三电动三通阀23和总回水管路21进行循环流动。通过电导率测试仪16的显示数值来观察水箱及管路里的溶液的电导率是否为一恒定数值。如果电导率恒定在测定需要的数值范围，则直接进行产品测定。如果电导率过高，则先净化溶液的作业。

净化溶液的作业是：

使第一电动三通阀5选择连通第一连接管24和第二试验管路19，使第二电动三通阀22选择连通第二连接管25和第二试验管路19，使第三电动三通阀23连通第二连接管25的下游端和总回水管路21，在回水泵15的驱动下，试验水箱4中的溶液通过第一连接管24、第二试验管路19、第二电动三通阀22、第二连接管25、第三电动三通阀23和总回水管路21进行循环流动。打开离子净化装置7，溶液在流经离子净化装置7时电导率下降。当循环溶液的电导率下降并稳定保持在需要的数值范围后，即可进行产品测定作业。

当然，如果出现循环溶液的电导率过低的情况，就需要通过计量泵3向溶液中加入分析纯试剂溶液。

产品测定作业是：

流量阻力测量方法：将待测产品（车用离子交换器14）串联在第三试验管路20上。在设定试验条件下（如恒定温度），向电控装置输入流量值，通过调节电动调节阀11的开启度来调节第三试验管路20中的流量至设定值。待系统运行稳定后，通过压差传感器12获取产品压差，记录试验流量和产品压差。工作人员根据试验流量和产品压差得到流量阻力。

交换效率测量方法：在规定试验条件下（如恒定温度、恒定流量、恒定溶液体积），调整溶液到一定电导率后，安装试验件（将待测的车用离子交换器14串联在第三试验管路20上），溶液电导率数值降到某一定值后，终止试验。试验过程中，周期性（如每一分钟或每两分钟）记录不同时间点对应的电导率数值。溶液的电导率下降越快，则表明待测的车用离子交换器14的交换效率越高。

交换容量测量方法：在规定试验条件下（如恒定温度、恒定流量、恒定溶液体积），采用一定的方法将试验系统的电导率调至一固定值，安装试验件（将待测的车用离子交换器14串联在第三试验管路20上），记录工作时间、初始溶液电导率、终止溶液电导率，并不断按照此方法实验步骤周期进行循环，试验终止条件为初始电导率在规定时间内下降速率小于设定值，此时表明溶液电导率不再明显变化。最终工作人员通过计算电导率的变化来计算产品的交换容量，此计算为常规技术，不再赘述。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.车用离子交换器综合性能试验系统，其特征在于：包括试验水箱、第一试验管路、第二试验管路和第三试验管路、总回水管路、第一电动三通阀、第二电动三通阀和第三电动三通阀；以流体流动方向为下游方向；

试验水箱连接有第一连接管和所述第一试验管路，第一连接管的下游端连通所述第一电动三通阀，第一电动三通阀选择连通所述第二试验管路的上游端或第三试验管路的上游端；

第二电动三通阀选择连通第一试验管路的下游端或第二试验管路的下游端；第二电动三通阀连接有第二连接管，第三电动三通阀选择连通第二连接管的下游端或第三试验管路的下游端，第三电动三通阀连通所述总回水管路，总回水管路与试验水箱的底部相连通；

第二试验管路上设有离子净化装置；第三试验管路上由上游方向至下游方向依次串联连接有流量计、电动调节阀和待测定的车用离子交换器；车用离子交换器的上游端和下游端之间连接有旁通管路，旁通管路上串联设有压差传感器并连接有压力传感器；

总回水管路上由上游方向至下游方向依次设有温度传感器、电导率测试仪、回水泵和液位传感器。

2.根据权利要求1所述的车用离子交换器综合性能试验系统，其特征在于：还包括有用于盛放分析纯试剂溶液的分析纯箱、分析纯箱通过第三连接管与试验水箱相连通，第三连接管上设有计量泵。

3.根据权利要求2所述的车用离子交换器综合性能试验系统，其特征在于：所述试验水箱侧壁外设有用于加热试验水箱的加热器；试验水箱底壁连接有冷却器。

4.根据权利要求2所述的车用离子交换器综合性能试验系统，其特征在于：所述分析纯箱底部连接有第一排空管，第一排空管上设有第一排空阀；

试验水箱底部连接有第二排空管，第二排空管上设有第二排空阀；

第三试验管路的下游端连接有第三排空管，第三排空管上设有第三排空阀。

5.根据权利要求3所述的车用离子交换器综合性能试验系统，其特征在于：还包括有电控装置；电控装置连接所述计量泵、第一电动三通阀、第二电动三通阀、第三电动三通阀、温度传感器、流量计、离子净化装置、加热器、液位传感器、冷却器、电动调节阀、压差传感器、压力传感器、回水泵和电导率测试仪。

6.根据权利要求3所述的车用离子交换器综合性能试验系统，其特征在于：试验水箱、第一试验管路、第二试验管路、第三试验管路、总回水管路、第一电动三通阀、第二电动三通阀、第三电动三通阀、流量计、电动调节阀、离子净化装置、旁通管路、压差传感器、压力传感器、温度传感器、计量泵、分析纯箱、第一连接管、第二连接管、第三连接管、第一排空管、第二排空管、第三排空管、第一排空阀、第二排空阀、第三排空阀、电导率测试仪和液位传感器均采用改性PP材料制成。