CN218674108U - 一种运用超声检测的燃料电池电堆检漏装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种运用超声检测的燃料电池电堆检漏装置，属于燃料电池技术领域。它解决了现有检测方法较为复杂且效率较低等技术问题。本运用超声检测的燃料电池电堆检漏装置，包括旋转圆盘、电堆和面板，其特征在于，所述的电堆可拆卸固定在旋转圆盘上，面板位于电堆的一侧，面板上设置有两轴移动装置，两轴移动装置的一端与超声波检测仪相连接，两轴移动装置的另一端与超声检测仪探头相连接，超声波检测仪与电脑电相连。本实用新型具有结构设计简单，操作方便，且检漏效率高等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于燃料电池技术领域，涉及一种检漏装置，特别是一种运用超声检测的燃料电池电堆检漏装置。
背景技术
质子交换膜燃料电池是一种采用质子导电聚合物薄膜做电解质，利用氢气和空气中氧气的电化学反应的发电设备。氢气是一种高危气体，当燃料电池电堆出现氢气外泄漏，会导致爆炸潜在危险，这就要求电堆在出厂检验时，进行电堆外泄漏检验是至关重要的。
目前燃料电池电堆外泄漏检测方法如下：1.通过压降法，电堆水氢空三腔通入检漏气体，通常采用氮气，通过压力降来判断电堆是否存在外泄漏的可能性，却无法判断电堆泄漏的位置。2.通过浸水法，把电堆放入水中，三腔通入氮气，通过水泡从哪出现判断泄漏的位置，但是这个方法非常繁琐，存在水泄漏到电堆中污染电极，存在人为失误，还得去除电堆表面水分。
经检索，如中国专利文献公开了一种检测双极板焊接泄漏、膜电极泄漏、电堆外泄漏的装置及检测方法【申请号：201910781926.1；公开号：CN110672275A】。这种检测双极板焊接泄漏的装置，包括装置底座，其特征在于：所述装置底座上设置有双极板夹持组件，所述双极板夹持组件的下夹持面设置有与双极板的进出口配合的通气口，及与双极板的密封槽配合的密封条，所述双极板夹持组件的上夹持面设置有多个气体检漏装置，所述下夹持面与上夹持面之间的外四周设置有多个所述气体检漏装置，所述气体检漏装置电连接有数据处理显示器。
该专利中公开的检测方法虽然能精准定位，但是，该检测方法较为复杂，因此，设计出一种运用超声检测的燃料电池电堆检漏装置是很有必要的。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种运用超声检测的燃料电池电堆检漏装置，具有结构设计简单，操作方便，且检漏效率高等优点。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种运用超声检测的燃料电池电堆检漏装置，包括旋转圆盘、电堆和面板，其特征在于，所述的电堆可拆卸固定在旋转圆盘上，面板位于电堆的一侧，面板上设置有两轴移动装置，两轴移动装置的一端与超声波检测仪相连接，两轴移动装置的另一端与超声检测仪探头相连接，超声波检测仪与电脑电相连。
采用以上结构，电堆放置在旋转圆盘上，通入氮气，压力逐步提供并保持在200kpa，两轴移动装置带动超声检测仪探头按照固定路线移动，对电堆表面进行全面积扫描一遍，采集数据，可以从电脑上看到泄漏位置及泄漏大小，旋转圆盘旋转90°，进行电堆另一表面的测量，同理检测剩余三个表面。
所述的电堆上设置有三腔端口，三腔端口通过减压阀与氮气瓶相连接。
所述的三腔端口包括水端口、氢端口和空气端口，水端口、氢端口和空气端口之间相互连通。
所述的电堆内压力控制在200kpa。
所述的面板高度与电堆高度相同，且面板与电堆的侧面相平行。
采用以上结构，面板与电堆的侧面相平行检测更加精准有效。
所述的两轴移动装置可按照设定路径移动。
采用以上结构，通过两轴移动装置带动超声检测仪探头自动对电堆进行检测。
所述的两轴移动装置采用机械臂结构。
采用以上结构，机械臂结构简单可靠。
所述的旋转转盘具有锁止限位结构。
采用以上结构，防止检测时转动。
所述的旋转转盘每次可旋转90°。
采用以上结构，方便电堆换面检测。
本实用新型的工作原理如下：燃料电池水、氢、空三腔联通，通入氮气，压力可提高到200kpa，远高于外界大气压，当电堆局部存在泄漏点，气体就会从泄漏孔冲出，冲出气体就会形成湍流，湍流在漏孔附近会产生一定频率的声波，声波振动的频率与漏孔尺寸有关，漏孔较大时人耳可听到漏气声，漏孔很小且声波频率大于20kHz时，人耳就听不到了，但它们能在空气中传播，被称作空载超声波，使用超声波检测仪对泄漏位置进行检测。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、检测设备具有结构设计简单，操作方便的优点。
2、检漏效率高且检测精准。
附图说明
图1是本实用新型的平面结构示意图。
图中，1、三腔端口；2、电堆；3、旋转圆盘；4、超声检测仪探头；5、面板；6、超声检测仪；7、电脑。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1所示，本运用超声检测的燃料电池电堆2检漏装置，包括旋转圆盘3、电堆2和面板5，在本实施例中，电堆2可拆卸固定在旋转圆盘3上，面板5位于电堆2的一侧，面板5上设置有两轴移动装置，两轴移动装置的一端与超声波检测仪相连接，两轴移动装置的另一端与超声检测仪探头4相连接，超声波检测仪与电脑7电相连。
在本实施例中，电堆采用100片双极板。
采用以上结构，电堆2放置在旋转圆盘3上，通入氮气，压力逐步提供并保持在200kpa，两轴移动装置带动超声检测仪探头4按照固定路线移动，对电堆2表面进行全面积扫描一遍，采集数据，可以从电脑7上看到泄漏位置及泄漏大小，旋转圆盘3旋转90°，进行电堆2另一表面的测量，同理检测剩余三个表面。
电堆2上设置有三腔端口1，三腔端口1通过减压阀与氮气瓶相连接。
三腔端口1包括水端口、氢端口和空气端口，水端口、氢端口和空气端口之间相互连通。
电堆2内压力控制在200kpa。
面板5高度与电堆2高度相同，且面板5与电堆2的侧面相平行。
采用以上结构，面板5与电堆2的侧面相平行检测更加精准有效。
两轴移动装置可按照设定路径移动。
采用以上结构，通过两轴移动装置带动超声检测仪探头4自动对电堆2进行检测。
两轴移动装置采用机械臂结构，在本实施例中，也可采用其他两轴移动装置替换。
采用以上结构，机械臂结构简单可靠。
旋转转盘具有锁止限位结构。
采用以上结构，防止检测时转动。
旋转转盘每次可旋转90°。
采用以上结构，方便电堆2换面检测。
本实用新型的工作原理如下：燃料电池水、氢、空三腔联通，通入氮气，压力可提高到200kpa，远高于外界大气压，当电堆2局部存在泄漏点，气体就会从泄漏孔冲出，冲出气体就会形成湍流，湍流在漏孔附近会产生一定频率的声波，声波振动的频率与漏孔尺寸有关，漏孔较大时人耳可听到漏气声，漏孔很小且声波频率大于20kHz时，人耳就听不到了，但它们能在空气中传播，被称作空载超声波，使用超声波检测仪对泄漏位置进行检测。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种运用超声检测的燃料电池电堆检漏装置，包括旋转圆盘(3)、电堆(2)和面板(5)，其特征在于，所述的电堆(2)可拆卸固定在旋转圆盘(3)上，面板(5)位于电堆(2)的一侧，面板(5)上设置有两轴移动装置，两轴移动装置的一端与超声波检测仪相连接，两轴移动装置的另一端与超声检测仪探头(4)相连接，超声波检测仪与电脑(7)电相连。
2.根据权利要求1所述的运用超声检测的燃料电池电堆检漏装置，其特征在于，所述的电堆(2)上设置有三腔端口(1)，三腔端口(1)通过减压阀与氮气瓶相连接。
3.根据权利要求2所述的运用超声检测的燃料电池电堆检漏装置，其特征在于，所述的三腔端口(1)包括水端口、氢端口和空气端口，水端口、氢端口和空气端口之间相互连通。
4.根据权利要求3所述的运用超声检测的燃料电池电堆检漏装置，其特征在于，所述的电堆(2)内压力控制在200kpa。
5.根据权利要求1所述的运用超声检测的燃料电池电堆检漏装置，其特征在于，所述的面板(5)高度与电堆(2)高度相同，且面板(5)与电堆(2)的侧面相平行。
6.根据权利要求1所述的运用超声检测的燃料电池电堆检漏装置，其特征在于，所述的两轴移动装置可按照设定路径移动。
7.根据权利要求6所述的运用超声检测的燃料电池电堆检漏装置，其特征在于，所述的两轴移动装置采用机械臂结构。
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