CN220542568U - 一种气态杂质移动检测车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种气态杂质移动检测车辆，包括车辆和设置到车辆上的气体取样系统和气体检测系统，其中，气体取样系统包括气管道连接的加氢口、单向控制阀、一级降压设备、第一截止阀和取样罐；气体检测系统包括与取样罐依次连接的减压阀、检测组件和为检测组件供电的蓄电池。该实施方式通过将气体取样系统和气体检测系统设置到可移动的车辆上，能够直接到达待检制气、供气企业，直接对待检气体进行检测，能用灵活地应用到多个场地，具备极高的灵活性。

Description

一种气态杂质移动检测车辆

技术领域

本实用新型涉及气态杂质检测技术领域，尤其是涉及一种气态杂质移动检测车辆。

背景技术

目前氢能作为减碳的有效途径，其在新能源动力汽车产业的应用，是替代石油燃料的理想解决方案之一。作为燃料的氢气，其品质直接决定了燃料电池的性能和寿命。

因此，国际国内相关标准组织纷纷制定了FCV用氢气的质量标准，对氢气的纯度和杂质限值均做出了相应规定。这些标准都对氢气纯度进行了严格的规范，杂质含量一般在10^-6级，硫化物、卤化物要求在10^-9级。这些杂质种类多、含量低，对检测设备以及检测手段要求高。

在一些中小企业，缺乏相应的资金、经验和能力去给自己的生产设备搭建配套的质量检测设备，即使完成也要投入相应的技术人员维护。

若采用样品寄往相关资质实验室方式实现对氢产品质量检测，存在单次样品分析长达数小时，单批次样品检测时间长达一周，样品的运输成本也达到(500～800)元/100km。供氢包含制氢、储存、运输和加注多个环节，二次污染风险高，也给分析检测带来巨大挑战，样品运输环节消耗大量时间，且运输成本高，无法有效应对突发质量监督检查与事故应急处理状况。

实用新型内容

本实用新型的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本公开的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

本实用新型提供一种气态杂质移动检测车辆，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

该气态杂质移动检测车辆，包括车辆和设置到所述车辆上的气体取样系统和气体检测系统，其中，所述气体取样系统包括气管道连接的加氢口、单向控制阀、一级降压设备、第一截止阀和取样罐；所述气体检测系统包括与所述取样罐依次连接的减压阀、检测组件和为所述检测组件供电的蓄电池。

可选的，所述检测组件包括与所述取样罐出口端连接的减压阀、气体进样装置、多个杂质检测器模块以及分析诊断模块，所述气体进样装置的一端与所述减压阀连接，所述气体进样装置用于将进气端分成数量与所述多个杂质检测器模块相同的出气端，多个所述出气端与所述多个杂质检测器模块一一对应的连接，所述多个杂质检测器与所述分析诊断模块通讯连接。

可选的，所述多个杂质检测器模块是针对检测多张杂质的气相色谱检测器。

可选的，所述检测组件包括通讯单元，所述通讯单元能够将检测结果发送到服务器。

可选的，所述气体取样系统还包括与所述一级降压设备并联的第二截止阀和储氢罐，所述储氢罐用于收集待检测气体到预设压力后，将所述待检测气体传输到所述取样罐。

可选的，所述气态杂质移动检测车辆还包括供能系统，所述供能系统包括与所述储氢罐连接氢燃料电池，所述储氢罐用于向所述氢燃料电池提供检测合格的氢气，所述氢燃料电池还与所述蓄电池和所述车辆的用电设备连接。

可选的，所述供能系统还包括市电供应模块，所述市电供应模块与所述蓄电池连接。

可选的，所述车辆的用电设备包括以下至少一项：起动机，点火系统，照明系统，空调。

可选的，所述一级降压设备是节流阀。

可选的，所述车辆是以氢气为燃料的新能源物流车。

本实用新型的上述实施例具有如下有益效果：通过本实用新型的一些实施例的一种气态杂质移动检测车辆，通过将气体取样系统和气体检测系统设置到可移动的车辆上，能够直接到达待检制气、供气企业，直接对待检气体进行检测，能用灵活地应用到多个场地，具备极高的灵活性。

此外，还能够作为对制氢、供氢企业的氢产品进行质量的突击检查。

具体而言，气体取样系统包括的单向控制阀能够控制待检气体的流动方向，一级降压设备能够使气体压力更适配取样罐，上述第一截止阀能够及时关闭待检气体的取样，进而能够确保该气体取样系统的安全性和可靠性。

气体检测系统包括的加压阀能够使待测气体适配检测组件的压力，上述检测组件能够在蓄电池的功能下对待见气体中的杂质进行检测。如此一来，该用于气态杂质移动检测车辆能够独立进行采样和检测工作，体现了该检测车辆的灵活性和功能的独立性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种气态杂质移动检测车辆的一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的检测组件的一个实施例的结构示意图；

附图标记说明：

1：加氢口；2：单向控制阀；3：第二截止阀；4：储氢罐；5：氢燃料电池；6：用电设备；7：一级降压设备；8：第一截止阀；9：取样罐；10：减压阀；11：检测组件；11-1：气体进样装置；11-2：杂质检测器模块；11-3：分析诊断模块；12：市电供应模块；13：蓄电池。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

首先请参阅图1，图1为本实用新型的一种气态杂质移动检测车辆的一个实施例的结构示意图。如图1所示，该气态杂质移动检测车辆包括车辆、设置到上述车辆上的气体取样系统和气体检测系统。

上述车辆可以通过改装4.5T、氢气为燃料的新能源物流车以承载上述气体取样系统和气体检测系统。该用于气态杂质移动检测车辆主要用于对氢气质量进行检测，接下来将以待检测气体为氢气为例进行说明。

上述气体取样系统包括气管道连接的加氢口1、单向控制阀2、一级降压设备7、第一截止阀8和取样罐9。在实际取样工作中，该车辆熄火，待检测氢气由上述加氢口1进入到该气管道。单向控制阀2能够控制待检气体的流动方向。对于一些供氢企业，由加氢口1进入的氢气压力较高，因此一级降压设备7处于打开状态，能够降低氢气压力使得更适配取样罐9。当取样罐9压力达到预设压力后，上述第一截止阀8能够及时关闭完成待检气体的取样。作为示例，上述一级降压设备7可以是节流阀，通过调节该节流阀调节气管道内氢气压力。

接下来请参阅图2并继续参阅图1，图2为本实用新型的检测组件的一个实施例的结构示意图。如图1和图2所示，上述检测组件包括与上述取样罐9出口端连接的减压阀10、气体进样装置11-1、多个杂质检测器模块11-2以及分析诊断模块11-3。

上述气体进样装置11-1的左端(图1中的方向)与上述减压阀10连接。上述气体进样装置11-1采用设置有内吹扫阀的吹扫型EPC(Electric pneumatic control，电子气路控制应该包括压力和流量)进样装置，内吹扫阀能够通过内吹扫气清除进样装置中积聚的杂质和颗粒物，同时节省载气流量，使气体进样时隔绝空气。该内吹扫阀在选型时需要满足气体在进样时在交叉端口没有气阻和干扰。本领域技术人员可以在现有的内吹扫阀中进行选择。内吹扫气通过上述杂质检测器模块所使用的载气实现。该进样装置11-1能够实现无吸附性进气。进样装置11-1用于将进气端分成数量与上述多个杂质检测器模块11-2相同的出气端，多个上述出气端与上述多个杂质检测器模块11-2一一对应的连接。上述多个杂质检测器模块11-2与上述分析诊断模块11-3通讯连接。图2是以四个杂质检测器模块11-2为例进行示出的，但是本领域的技术人员可以根据实际情况进项调整。作为示例，图2中的杂质检测器模块1、杂质检测器模块2、杂质检测器模块3可以是增强型等离子气相色谱检测器，用于对氮气、氦气、一氧化碳、总烃、二氧化碳、氩气、总硫、甲醛以及有机卤化物含量的测定。杂质检测器模块4可以吸收离子色谱实现对甲酸、氨以及无机卤化物的测定。

上述检测组件通过连接的蓄电池13供电。

在实际工作中，第一截止阀8和一级降压设备7关闭，进而停止取样。减压阀10打开，同时控制氢气流量，使得氢气流量满足上述四个杂质检测器模块的检测需求，进而进入到多个杂质检测器模块11-2中进行检测。最后分析诊断模块11-3根据上述多个杂质检测器模块11-2的检测结果进行处理。

通过采用高灵敏度的增强型等离子气相色谱检测器、无吸附性进样的进样装置11-1以及分析诊断模块11-3具备的色谱降噪信号处理算法，能够实现无需预浓缩氢气即可直接进样检测ppbv级的痕量硫化物，同时大幅缩短检测时间到30min以内。

该检测组件还可以包括数字化控制模块，该数字化控制模块用于控制上述多个杂质检测器模块的检测过程。此外，该数字化控制模块能够将各杂质检测报告一站式输出，有效减少冗杂的数据导出时间，实现一次进样多设备同步测定，有效减少人员匹配不足的情况。作为示例，该数字化控制模块可以是PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)、DCS(Distributed Control System，分散控制系统)等，本领域技术人员可以根据公知常识或者实际情况进行选择。

进一步地，该检测组件还可以包括通讯单元，该通讯单元能够将检测结果发送到服务器或者云端，如此一来，能够实现各场景氢气质量检测数据收集与积累，直接保留了氢样品的质量结果，可用于后续氢质量风险评估模型的建立。同时可以了解哪些杂质需要关注，进而对制氢工艺的优化、运输、存储以及加注方式进行调整。

对于一些制氢企业，氢气排出的压力较低，难以满足取样罐的预设压力。基于该技术问题，上述气体取样系统还包括与上述一级降压设备7并联的第二截止阀3和储氢罐4。

接下来结合图1进行说明。对制氢企业的氢气进行检测时，由于氢气压力较低，此时关闭第一截止阀8，打开第二截止阀3，使氢气进入到储氢罐4中。当储氢罐4中的氢气达到预设压力后，打开第二截止阀3和一级降压设备7，使储氢罐4中的氢气进入到取样罐9。

如此一来，本实用新型的气态杂质移动检测车辆能够对氢气压力低或者压力高的企业进行取样，大幅度地提高了该车辆的应用范围，使得检测功能更广泛。

此外，在检测过程中蓄电池13为供能部件，每次检测消耗极大，因此需要增强该蓄电池的续航能力。

基于上述技术问题，本实用新型的一种气态杂质移动检测车辆还包括供能系统。上述供能系统包括与上述储氢罐4连接氢燃料电池5。上述储氢罐4用于向上述氢燃料电池5提供检测合格的氢气，上述氢燃料电池5还与上述蓄电池13和上述车辆的用电设备6连接。

在实际工作中，当储氢罐4中的氢气检测合格后，该储氢罐4中的氢气可以供给到氢燃料电池5。该氢燃料电池5产生的电能可以在车辆行驶或者限制过程中为上述蓄电池13充电。此外，该氢燃料电池5产生的电能还能够为车辆的用电设备6提供电能。上述用电设备6包括但不限于起动机，点火系统，照明系统，空调。进一步地，上述供能系统还包括市电供应模块12，上述市电供应模块12与上述蓄电池13连接，用于为蓄电池13充电提供更多方式。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种气态杂质移动检测车辆，其特征在于，包括车辆和设置到所述车辆上的气体取样系统和气体检测系统，其中，

所述气体取样系统包括气管道连接的加氢口、单向控制阀、一级降压设备、第一截止阀和取样罐；

所述气体检测系统包括与所述取样罐依次连接的减压阀、检测组件和为所述检测组件供电的蓄电池。

2.根据权利要求1所述的一种气态杂质移动检测车辆，其特征在于，所述检测组件包括与所述取样罐出口端连接的减压阀、气体进样装置、多个杂质检测器模块以及分析诊断模块，所述气体进样装置的一端与所述减压阀连接，所述气体进样装置用于将进气端分成数量与所述多个杂质检测器模块相同的出气端，多个所述出气端与所述多个杂质检测器模块一一对应的连接，所述多个杂质检测器与所述分析诊断模块通讯连接。

3.根据权利要求2所述的一种气态杂质移动检测车辆，其特征在于，所述多个杂质检测器模块是针对检测多种杂质的气相色谱检测器。

4.根据权利要求2所述的一种气态杂质移动检测车辆，其特征在于，所述检测组件包括通讯单元，所述通讯单元能够将检测结果发送到服务器。

5.根据权利要求2所述的一种气态杂质移动检测车辆，其特征在于，所述气体取样系统还包括与所述一级降压设备并联的第二截止阀和储氢罐，所述储氢罐用于收集待检测气体到预设压力后，将所述待检测气体传输到所述取样罐。

6.根据权利要求5所述的一种气态杂质移动检测车辆，其特征在于，所述一种气态杂质移动检测车辆还包括供能系统，所述供能系统包括与所述储氢罐连接氢燃料电池，所述储氢罐用于向所述氢燃料电池提供检测合格的氢气，所述氢燃料电池还与所述蓄电池和所述车辆的用电设备连接。

7.根据权利要求6所述的一种气态杂质移动检测车辆，其特征在于，所述供能系统还包括市电供应模块，所述市电供应模块与所述蓄电池连接。

8.根据权利要求6所述的一种气态杂质移动检测车辆，其特征在于，所述车辆的用电设备包括以下至少一项：起动机，点火系统，照明系统，空调。

9.根据权利要求1-8中任一所述的一种气态杂质移动检测车辆，其特征在于，所述一级降压设备是节流阀。

10.根据权利要求9所述的一种气态杂质移动检测车辆，其特征在于，所述车辆是以氢气为燃料的新能源物流车。