CN211785235U - 一种用于生产线中测量气体扩散层微孔涂层载量的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于生产线中测量气体扩散层微孔涂层载量的装置，通过在生产线上安装X射线荧光分析仪，可实时、准确地测量气体扩散层微孔层载量，有利于及时调整不合格产品，降低废弃品的产出率，极大地降低了生产成本，方法简单，可操作性强。
Description
技术领域
本实用新型属于燃料电池技术领域，特别涉及一种用于生产线中测量气体扩散层微孔涂层载量的装置。
背景技术
气体扩散层在燃料电池中起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的重要作用。气体扩散层通常用一个具有网络构造之物体作为基体及支撑(如碳布、碳纸或金属网)，然后配浆液，且将此浆液涂于载体上，形成微孔层，经加热后二者成一体成为气体扩散层。由于气体扩散层不仅作为均匀输送气体的通道，同时还要防止催化剂层中的水以液体形式渗入气体扩散层内，控制气体扩散层的结构变得尤其重要。而微孔层的孔隙分布和疏水性对气体扩散层的结构及性能有很大的影响，过多的载量会增加电阻而降低性能，过低的载量则会使微孔层不能达到适当的孔隙结构而不能发挥良好的排水性能。所以控制气体扩散层微孔涂层对气体扩散层性能的优化至关重要。
现有技术中，生产线上一般用自动涂布机在碳布上涂抹制造气体扩散层，自动涂布机虽然生产效率高，但是对微孔层载量难以控制。只能在生产之后，通过局部产品切小片秤重量度来作为检测方法。若不合格，只能丢弃，容易造成大量损失，生产成本变高。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种用于生产线中测量气体扩散层微孔涂层载量的装置，通过在生产线上安装X射线荧光分析仪，可实时、准确地测量气体扩散层微孔层载量，有利于及时调整不合格产品，降低废弃品的产出率，极大地降低了生产成本，方法简单，可操作性强。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种用于生产线中测量气体扩散层微孔涂层载量的装置，装置包括X射线荧光分析仪、轨道和轨道平台；其中，X射线荧光分析仪和轨道垂直安装于轨道平台上；X射线荧光分析仪垂直安装于轨道上，可沿轨道移动；轨道与生产线中待测气体扩散层所在的平面平行。
进一步地，X射线荧光分析仪包括X射线激发源和X射线探测头。
进一步地，X射线激发源发射出的X射线垂直于待测气体扩散层，X射线探测头用于接收返回的X射线。
进一步地，轨道平台与地面平行。
进一步地，X射线荧光分析仪在轨道上的移动速度可以控制。
进一步地，轨道长度与待测气体扩散层所在传动辊筒的长度基本相同。
进一步地，装置可任意安装在传动辊筒间的合适位置。
进一步地，装置测量气体扩散层微孔层载量的原理如下：
1、X射线荧光分析仪发射出X光，X光穿透一定组成及性质介质时被吸收而强度减弱，减弱的量可用于计算介质密度。在此装置中，可用单位面积(每平方厘米)微孔层涂层的重量来取代密度，二者是成正比的；
2、将一块铜板置于气体扩散层下面，将X射线荧光分析仪置于气体扩散层上面。当光源穿过气体扩散层打到铜板时，铜原子因受高能量X光激荡而放出对应的铜的荧光(能量远比光源能量低)。当铜的荧光穿过气体扩散层时，会减弱。这种减弱与可见光吸收光线原理非常类似；
3、定义铜板发出的荧光强度为Yini，穿越气体扩散层后的强度为Yfin，面对X射线荧光分析仪的气体扩散层边的坐标位置为L，面对铜板的气体扩散层边的坐标位置为0，Y是当铜的荧光在坐标位置为l时的强度，A是气体扩散层对铜的荧光的吸收系数，由X射线的指数衰减规律可知Yfin＝Yini*e-AL，由此可推出以下公式：
dY＝-AYdl
dY/Y＝-Adl
∫dY/Y＝∫-Adl
lg Y＝-A*l
lg Yfin–lg Yini＝-AL
涂层的量设为w，单位是毫克每平方厘米(mg/cm2)，与厚度L(厘米，cm)关系是w/L＝ρ，ρ即密度，单位是毫克每立方厘米(mg/cm3)。所以，
lg Yfin–lg Yini＝-A*w/ρ
lg Yfin–lg Yini＝-k*w(k＝A/ρ)
本实用新型的有益技术效果至少表现在以下方面：
1、装置可任意安装在传动辊筒间任意合适位置，灵活方便。
2、装置可实时、准确地在生产线上测量气体扩散层微孔层载量，有利于及时调整不合格产品，降低废弃品的产出率，极大地降低了生产成本，方法简单，可操作性强。
3、装置组装简单，成本低，检测气体扩散层微孔层载量效果好。
附图说明
图1是本实用新型一个较佳实施例的生产线中测量气体扩散层微孔涂层载量的装置示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，下述的实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，在本实用新型的一个较佳实施例中，生产线中测量气体扩散层微孔涂层载量的装置包括X射线荧光分析仪1、轨道2和轨道平台3；其中，X射线荧光分析仪1和轨道2垂直安装于轨道平台3上，X射线荧光分析仪1垂直安装于轨道2上，可沿轨道2移动，轨道2与生产线中待测气体扩散层4所在的平面平行。
X射线荧光分析仪1包括X射线激发源5和X射线探测头6。
进一步地，X射线激发源5发射出的X射线7垂直于待测气体扩散层4，X射线探测头6用于接收返回的X射线8。
进一步地，轨道平台3与地面平行。
进一步地，X射线荧光分析仪1在轨道2上的移动速度可以控制。
进一步地，轨道2长度与待测气体扩散层4所在传动辊筒(图中未示出)的长度基本相同。
进一步地，装置可任意安装在传动辊筒间的合适位置。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的试验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于生产线中测量气体扩散层微孔涂层载量的装置，其特征在于，所述装置包括X射线荧光分析仪、轨道和轨道平台；其中，
所述X射线荧光分析仪和所述轨道垂直安装于所述轨道平台上；
所述X射线荧光分析仪垂直安装于所述轨道上，可沿所述轨道移动；
所述轨道与生产线中待测气体扩散层所在的平面平行。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述X射线荧光分析仪包括X射线激发源和X射线探测头。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述X射线激发源发射出的X射线垂直于所述待测气体扩散层。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轨道平台与地面平行。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述X射线荧光分析仪在所述轨道上的移动速度可以控制。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轨道长度与所述待测气体扩散层所在传动辊筒的长度基本相同。
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