CN216433429U - 一种氢减压器的测试管线系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及氢减压器的测试领域，具体涉及一种氢减压器的测试管线系统，包括依次连接的气源、减压阀、第一阀门、入口压力传感器、氢减压器检测位和出口压力传感器；出口压力传感器的出口端上连接有第一线路和第二线路，第一线路上设有第一电磁阀、流量调节阀和流量计；第二线路上设有第二电磁阀。本方案能够对氢减压器做气密性试验、耐用性试验和额定流量试验。

Description

一种氢减压器的测试管线系统

技术领域

本实用新型涉及氢减压器的测试领域，具体涉及一种氢减压器的测试管线系统。

背景技术

氢减压器是氢燃料电池汽车中的关键零部件之一，它的作用是将储氢瓶内的高压氢气减压至适当的压力后供燃料电池系统使用。在氢减压器的开发和生产过程中需要用到专用试验检测设备，而该设备中最为关键的部分便是测试管线系统。

现目前，氢减压器在做气密性试验、耐用性试验和额定流量试验时，需要在不同的测试管线系统上进行试验，操作比较麻烦。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种氢减压器的测试管线系统，以能够对氢减压器做气密性试验、耐用性试验和额定流量试验。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种氢减压器的测试管线系统，包括依次连接的气源、减压阀、第一阀门、入口压力传感器、氢减压器检测位和出口压力传感器；出口压力传感器的出口端上连接有第一线路和第二线路，第一线路上设有第一电磁阀、流量调节阀和流量计；第二线路上设有第二电磁阀。

本方案的原理及优点是：气源用于提供气体。氢减压器检测位用于放置待检测的氢减压器。减压阀控制气源压力，实现了被试件供气压力的调节，从而满足氢减压器测试过程中的供气压力和流量需求。采用第一阀门实现了供气管路的接通和切断。在被试氢减压器入口设置入口压力传感器，测量其入口压力。在被试氢减压器的出口位置安装有出口压力传感器，用于检测氢减压器的出口压力。

气密性试验时，第一阀门开启，将第一电磁阀和第二电磁阀关闭，通过减压阀调整氢减压器的入口压力并通过入口压力传感器反馈后进行修正。当入口压力达到要求的值时，关闭第一阀门并将减压阀压力泄掉，此时氢减压器的入口和出口均为封闭状态，通过氢减压器入口的入口压力传感器和氢减压器出口的出口压力传感器的压力下降情况来判断密封性。通过以上过程，实现了该试验项目的测试。

耐用性试验时，第一电磁阀常闭，试验开始时第二电磁阀和第一阀门先处于关闭状态，试验开始后将第一阀门打开，氢减压器出口压力升高到设定压力后，将第一阀门关闭，将第二电磁阀打开排气，出口压力降低至零以后重复以上步骤，从而完成了耐用性试验。

额定流量试验时，先将第一电磁阀和第二电磁阀关闭，打开第一阀门，调节减压阀使氢减压器入口压力达到设定值，调节好试件出口压力后，打开第一电磁阀，缓慢打开流量调节阀使氢减压器出口流量逐渐增加，在此过程中系统记录氢减压器出口压力和流量值，并计算出氢减压器的额定流量。

由此，通过本方案，氢减压器的测试管线系统同时具备了气密性试验、耐用性试验和额定流量试验的功能，氢减压器在做气密性试验、耐用性试验和额定流量试验时，无需在不同的测试管线系统上进行，操作简单方便。

优选的，作为一种改进，第二线路上设有第三电磁阀，第二电磁阀位于第三电磁阀和出口压力传感器之间。由此，采用了第二电磁阀和第三电磁阀串联的排气管路，第二电磁阀主要用于密封性测试，第三电磁阀主要用于耐久性测试，避免了只使用一个第二电磁阀使得耐久性测试需要频繁开关第二电磁阀，会影响第二电磁阀的密封性。通过本方案，使密封性测试和耐久性测试可以采用各自专用的电磁阀，避免了耐久性测试后的电磁阀的密封性下降导致密封性试验无法完成的问题。

优选的，作为一种改进，出口压力传感器的出口端上还连接有第三线路，第三线路上设有安全阀。当压力达到安全阀开启压力后，安全阀自动开启进行排气泄压，达到保护氢减压器出口管线系统元件的目的。

优选的，作为一种改进，第一阀门和入口压力传感器之间连接有第四线路，第四线路上设有第二阀门和低压压力传感器，入口压力传感器为高压压力传感器。试验中如果氢减压器入口压力较低时则可打开气第二阀门，用低压压力传感器测量氢减压器入口压力，提高压力的测量精度。因此，通过本方案可实现氢减压器入口低压和高压两种情况的压力检测，提高了氢减压器入口压力的检测精度。

优选的，作为一种改进，气源和减压阀之间连接有过滤器。过滤器对气体进行过滤，从而保证进入系统的气体是洁净的，以免对后端元件造成污染和损坏。

优选的，作为一种改进，入口压力传感器和氢减压器检测位之间设有第一温度传感器，出口压力传感器和氢减压器检测位之间设有第二温度传感器。第一温度传感器用于检测氢减压器入口的温度，第二温度传感器用于检测氢减压器出口的温度。

优选的，作为一种改进，减压阀为比例减压阀。比例减压阀可通过设备的控制系统自动控制压力，起到自动调整氢减压器的入口压力的作用。

优选的，作为一种改进，第一线路和第二线路上均设有排气消声器。排气消声器使得在排气时能够降低噪音，减少对环境的污染。

优选的，作为一种改进，第一阀门为气控高压截止阀。由此，第一阀门的控制方式为气控，操作简单方便。

优选的，作为一种改进，第四线路上也设有安全阀。当采用低压压力传感器测试时，如果系统压力过高，此时安全阀自动开启泄压，防止系统超压，保护低压压力传感器不损坏。

附图说明

图1为一种氢减压器的测试管线系统的原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：气源1、过滤器2、减压阀3、第一阀门4、入口压力传感器5、第一温度传感器6、出口压力传感器8、第二温度传感器7、第三排气消声器9、第一安全阀10、第二电磁阀11、第二排气消声器12、第三电磁阀13、第一电磁阀14、流量调节阀15、流量计16、第一排气消声器17、第二安全阀18、第四排气消声器19、低压压力传感器20、第二阀门21、氢减压器检测位22。

实施例基本如附图1所示：一种氢减压器的测试管线系统，包括依次连接的气源1、过滤器2、减压阀3、第一阀门4、入口压力传感器5、第一温度传感器6、氢减压器检测位22、第二温度传感器7和出口压力传感器8。本实施例中的氢减压器检测位22上放置有氢减压器，本实施例中的减压阀3为比例减压阀，当然也可为手动减压阀。本实施例中的第一阀门4为气控高压截止阀，当然也可为任何其他可实现通断功能的阀。

出口压力传感器8的出口端上连接有第一线路和第二线路，第一线路上设有第一电磁阀14、流量调节阀15和流量计16，流量计16、流量调节阀15、第一电磁阀14的顺序可任意交换，第一线路的末端连接有第一排气消声器17。第二线路上设有第二电磁阀11和第三电磁阀13，第二电磁阀11位于第三电磁阀13和出口压力传感器8之间，第二线路的末端上设有第二排气消声器12。

出口压力传感器8的出口端上还连接有第三线路，第三线路上设有第一安全阀10和第三排气消声器9，第一安全阀10位于第三排气消声器9和出口压力传感器8之间。第一阀门4和入口压力传感器5之间连接有第四线路，第四线路上依次设有第二阀门21、低压压力传感器20、第二安全阀18和第四排气消声器19，本实施例中的第二阀门21也为气控高压截止阀，当然也可为其他任意的具有通断功能的阀。本实施例中的入口压力传感器5为高压压力传感器。

具体实施过程如下：气源1通气后，气体首先经过滤器2过滤，从而保证进入系统的气体是洁净的，以免对后端元件造成污染和损坏。过滤后气体经过减压阀3，减压阀3可通过设备的控制系统自动控制氢减压器的入口压力。第一阀门4可切断或接通试件供气，它可以在紧急情况时或做密封性测试时切断气路。入口压力传感器5和第一温度传感器6安装在氢减压器入口管路上，测量氢减压器入口压力和温度。由于入口压力传感器5为高压压力传感器，入口压力传感器5量程较大，在做一些低压测试工况的时候，压力测量精度较低，因此本系统配备了一只低压压力传感器20专门用于低压测试工况的压力测量，提高低压时的压力测量精度。低压压力传感器20通过第二阀门21接通或切断。高压测试时，第二阀门21关闭，系统读取入口压力传感器5的数值作为氢减压器的进气压力。低压测试时，第二阀门21开启，系统读取低压压力传感器20的数值作为氢减压器的进气压力。低压压力传感器20的管路上安装有第二安全阀18和第四排气消声器19，当采用低压压力传感器20测试时，如果系统压力过高，此时第二安全阀18自动开启泄压，防止系统超压，保护低压压力传感器20不损坏。

在靠近氢减压器出口的位置安装第二温度传感器7和出口压力传感器8用于检测氢减压器的出口压力和温度。第一安全阀10和第三排气消声器9用于防止系统超压，系统出现异常或控制逻辑错误时导致氢减压器出口气压升高，当压力达到第一安全阀10开启压力后，第一安全阀10自动开启进行排气泄压，达到保护氢减压器出口管线系统元件的目的。

整个系统可通过第二电磁阀11和第三电磁阀13(耐久测试专用)和第二排气消声器12排气，第二电磁阀11主要用于密封性测试，第三电磁阀13主要用于耐久性测试(耐久性测试需要频繁开关该电磁阀，会影响该电磁阀的密封性，因此密封性测试的时候是采用第二电磁阀11进行密封)。第一电磁阀14、流量调节阀15、流量计16、第一排气消声器17为氢减压器出口管线系统的主要功能部分，第一电磁阀14的作用是在密封性试验和耐久性试验时切断该管路。流量调节阀15可以自动调节氢减压器的出口流量，并通过后端的流量计16进行测量。

在进行气密性试验时，将第一阀门4开启，第二阀门21关闭，第一电磁阀14和第二电磁阀11关闭，系统通过减压阀3自动调整氢减压器的入口压力并通过入口压力传感器5反馈后自动进行修正。当氢减压器入口压力达到要求的值时，系统自动关闭第一阀门4并将减压阀3压力泄掉，此时氢减压器的入口和出口均为封闭状态，通过入口压力传感器5和出口压力传感器8的压力下降情况来判断密封性。通过以上过程，整个系统就实现了该试验项目的测试。

耐用性试验时，第一电磁阀14常闭，第二电磁阀11常开，试验开始时第三电磁阀13和第一阀门4先处于关闭状态，试验开始后第一阀门4打开，氢减压器的出口压力升高到设定压力后，关闭第一阀门4，将第三电磁阀13打开排气，氢减压器出口压力降低至零以后，不断重复以上步骤。由此实现了氢减压器的耐用性试验。

额定流量试验时，将第一电磁阀14、第二电磁阀11和第三电磁阀13均关闭，打开第一阀门4，调节减压阀3使氢减压器入口压力达到设定值，调节好氢减压器出口压力后，打开第一电磁阀14，缓慢打开流量调节阀15使氢减压器出口流量逐渐增加，在此过程中系统记录出口压力和流量值，并计算出氢减压器的额定流量。

以上试验中如果氢减压器入口压力较低时则可打开第二阀门21，用低压压力传感器20测量氢减压器入口压力，提高系统测量精度。

实施例2

对于第一排气消声器17、第二排气消声器12、第三排气消声器9和第四排气消声器19可根据实际情况进行省略。

实施例3

对于第二电磁阀11和第三电磁阀13可以省略一个。

实施例4

氢减压器入口压力无需测量低压力时可取消低压压力传感器20及相应支路。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种氢减压器的测试管线系统，其特征在于：包括依次连接的气源、减压阀、第一阀门、入口压力传感器、氢减压器检测位和出口压力传感器；所述出口压力传感器的出口端上连接有第一线路和第二线路，所述第一线路上设有第一电磁阀、流量调节阀和流量计；所述第二线路上设有第二电磁阀。

2.根据权利要求1所述的一种氢减压器的测试管线系统，其特征在于：所述第二线路上设有第三电磁阀，所述第二电磁阀位于第三电磁阀和出口压力传感器之间。

3.根据权利要求1所述的一种氢减压器的测试管线系统，其特征在于：所述出口压力传感器的出口端上还连接有第三线路，所述第三线路上设有安全阀。

4.根据权利要求1所述的一种氢减压器的测试管线系统，其特征在于：所述第一阀门和入口压力传感器之间连接有第四线路，所述第四线路上设有第二阀门和低压压力传感器，所述入口压力传感器为高压压力传感器。

5.根据权利要求1所述的一种氢减压器的测试管线系统，其特征在于：所述气源和减压阀之间连接有过滤器。

6.根据权利要求1所述的一种氢减压器的测试管线系统，其特征在于：所述入口压力传感器和氢减压器检测位之间设有第一温度传感器，所述出口压力传感器和氢减压器检测位之间设有第二温度传感器。

7.根据权利要求1所述的一种氢减压器的测试管线系统，其特征在于：所述减压阀为比例减压阀。

8.根据权利要求1所述的一种氢减压器的测试管线系统，其特征在于：所述第一线路和第二线路上均设有排气消声器。

9.根据权利要求1所述的一种氢减压器的测试管线系统，其特征在于：所述第一阀门为气控高压截止阀。

10.根据权利要求4所述的一种氢减压器的测试管线系统，其特征在于：所述第四线路上也设有安全阀。

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