本申请涉及一种基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置及方法，该装置包括标准充压腔体、待测充压腔体、压差传感器和空压机，标准充压腔体上设有一个第一出气孔、第一进排气孔以及用于检测内部压力的第一压力传感器；待测充压腔体，其包括固定设置的下压模块、与下压模块配合的上压模块，下压模块上设有与大气连通的通孔，上压模块上分别设有一个第二出气孔和一个第二进排气孔，且上压模块上设有用于检测压力的第二压力传感器；压差传感器两端分别与第一出气孔、第二出气孔相连；空压机与第一进排气孔、第二进排气孔均相连。本申请的基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置的气密性检测准确度高，适用范围广，成本较低。成本较低。成本较低。
【技术实现步骤摘要】
基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置及方法
[0001]本申请涉及膜电极检测
，特别涉及一种基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置及方法。
技术介绍
[0002]燃料电池是通过膜电极MEA与双极板多层堆叠组装而成，MEA一侧为氢气，一侧为氧气，起到隔绝气体，交换质子的作用。若MEA发生漏气或破损，直接导致氢气与氧气混合，会引起爆炸的风险，因此在组装MEA之前，必须对每片MEA进行密封性检测，尤其随着燃料电池的发展，作为核心部件MEA的检测越来越重要，使得燃料电池膜电极气密性检测装置尤为重要。
[0003]相关技术中，燃料电池膜电极气密性检测装置通常是基于气相色谱仪检漏法、氦质普仪检漏法等。气相色谱仪检漏法和氦质普仪检漏法均是通过检测示踪气体从膜电极渗透到另一侧的气体量来测量膜电极的气密性。
[0004]然而，一方面，由于现有技术中是通过检测气体从膜电极渗透到另一侧的气体量来测量膜电极的气密性，此种气压检漏法需要在膜电极的一侧通入较大压力的气体，然后保压一段时间后再检测压力值下降的方式对膜电极进行气密性检测，此种气压检漏法对气体压力要求高，受限于气体压力范围，才能保证精度，适用范围小。
技术实现思路
[0005]本申请实施例提供一种基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置及方法，以解决相关技术中受限于气体压力范围，适用范围小的技术问题。
[0006]第一方面，提供了一种基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置，其用于对膜电极进行气密性试验，其包括：标准充压腔体，其上设有一个第一出气孔、第一进排气孔以及用于检测内部压力的第一压力传感器；待测充压腔体，其包括固定设置的下压模块、与所述下压模块配合的上压模块，所述下压模块上设有与大气连通的通孔，所述上压模块上分别设有一个第二出气孔和一个第二进排气孔，且所述上压模块上设有用于检测压力的第二压力传感器，所述下压模块和上压模块形成一可容纳所述膜电极的密封腔；压差传感器，其两端分别与所述第一出气孔、第二出气孔相连，且所述压差传感器和第一出气孔之间、所述压差传感器和第二出气孔之间均设有一个第一开关；空压机，其与所述第一进排气孔、第二进排气孔均相连，且所述空压机和第一进排气孔之间、所述空压机和第二进排气孔之间均设有一个第二开关。
[0007]一些实施例中，所述第一出气孔和第一进排气孔设于所述标准充压腔体的侧壁上，所述第二出气孔和第二进排气孔设于所述待测充压腔体的侧壁上。
[0008]一些实施例中，所述标准充压腔体上还设有用于检测内部温度的第一温度传感
器，待测充压腔体上还设有用于检测内部温度的第二温度传感器。
[0009]一些实施例中，所述空压机和第二开关之间设有一用于调节输入气压的气源处理组件。
[0010]一些实施例中，所述气源处理组件和第二开关之间还设有一调压阀。
[0011]一些实施例中，每个所述第二开关和调压阀之间均设有一软管。
[0012]一些实施例中，基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置还包括驱动机构，所述驱动机构与下压模块相连，其用于驱动所述下压模块向靠近和远离所述上压模块的方向上移动，以使所述下压模块和上压模块形成一可容纳所述膜电极的密封腔。
[0013]一些实施例中，所述下压模块和上压模块螺栓连接。
[0014]第二方面，提供了一种所述基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置的检测方法，包括步骤：将膜电极置于上压模块和下压模块之间，压紧上压模块和下压模块，使膜电极和上压模块形成一待测试腔、膜电极和下压模块形成一连通腔；关闭第一开关，打开第二开关，接通空压机，向所述上压模块和标准充压腔体内输入压缩空气，使第一压力传感器和第二压力传感器读数相同；关闭第二开关，打开第一开关，待压差传感器读数稳定后，开始计时，得到预设时间内压差传感器的读数变化；根据得到的预设时间内压差传感器的读数变化、大气压强、待测试腔的容积以及膜电极的面积，计算膜电极的串漏率。
[0015]一些实施例中，所述根据得到的预设时间内压差传感器的读数变化、大气压强、待测试腔的容积以及膜电极的面积，计算膜电极的串漏率的计算过程包括步骤：根据预设时间内压差传感器的读数变化、大气压强、待测试腔的容积，计算串漏流量Q，计算公式为：Q=VΔP/(P0Δt)式中，Q为串漏流量，V为待测试腔的容积，Δt为预设时间，ΔP为预设时间内压差传感器的读数变化，P0为大气压强；根据串漏流量Q和膜电极的面积，计算串漏率L，计算公式为：L=Q/A式中，L为串漏率，A为膜电极的面积。
[0016]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：气密性检测准确度更高，适用范围广，成本较低。
[0017]本申请实施例提供了一种基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置，在使用时，采用压差测试法，通过测量待测充压腔体相对于标准充压腔体的微量变化，即可检测出气密性，不仅提高了检测的准确度，而且在膜电极允许的压力范围内，可以不限压力大小，适用范围更广，再者，该压差测试法采用常规的压缩空气即可实现，无需采用特殊的气相色谱仪和氦质普仪，成本较低。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
[0019]图1为本申请实施例提供的基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置的原理示意图；图2为本申请实施例提供的第一种待测充压腔体的结构示意图；图3为本申请实施例提供的第二种待测充压腔体的结构示意图；图4为本申请实施例提供的上压模块的部分结构示意图。
[0020]A、膜电极；1、标准充压腔体；11、第一出气孔；12、第一进排气孔；13、第一压力传感器；14、第一温度传感器；2、待测充压腔体；2a、下压模块；2b、上压模块；21、通孔；22、第二出气孔；23、第二进排气孔；24、第二压力传感器；25、第二温度传感器；26、密封垫片；27、密封槽；3、压差传感器；31、第一开关；4、空压机；41、第二开关；5、气源处理组件；6、调压阀；7、软管；8、驱动机构；9、架体；91、下机座；92、上机座；93、立柱；94、耳板。
具体实施方式
[0021]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0022]参见图1所示，本申请实施例提供了一种基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置，其用于对膜电极A进行气密性试验，其包括：标准充压腔体1、待测充压腔体2、压差传感器3和空压机4。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置，其用于对膜电极（A）进行气密性试验，其特征在于，其包括：标准充压腔体（1），其上设有一个第一出气孔（11）、第一进排气孔（12）以及用于检测内部压力的第一压力传感器（13）；待测充压腔体（2），其包括固定设置的下压模块（2a）、与所述下压模块（2a）配合的上压模块（2b），所述下压模块（2a）上设有与大气连通的通孔（21），所述上压模块（2b）上分别设有一个第二出气孔（22）和一个第二进排气孔（23），且所述上压模块（2b）上设有用于检测压力的第二压力传感器（24），所述下压模块（2a）和上压模块（2b）形成一可容纳所述膜电极（A）的密封腔；压差传感器（3），其两端分别与所述第一出气孔（11）和第二出气孔（22）相连，且所述压差传感器（3）和第一出气孔（11）之间、所述压差传感器（3）和第二出气孔（22）之间均设有一个第一开关（31）；空压机（4），其与所述第一进排气孔（12）和第二进排气孔（23）均相连，且所述空压机（4）和第一进排气孔（12）之间、所述空压机（4）和第二进排气孔（23）之间均设有一个第二开关（41）。2.如权利要求1所述的基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置，其特征在于：所述第一出气孔（11）和第一进排气孔（12）设于所述标准充压腔体（1）的侧壁上，所述第二出气孔（22）和第二进排气孔（23）设于所述待测充压腔体（2）的侧壁上。3.如权利要求1所述的基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置，其特征在于：所述标准充压腔体（1）上还设有用于检测内部温度的第一温度传感器（14），待测充压腔体（2）上还设有用于检测内部温度的第二温度传感器（25）。4.如权利要求1所述的基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置，其特征在于：所述空压机（4）和第二开关（41）之间设有一用于调节输入气压的气源处理组件（5）。5.如权利要求4所述的基于压差测试法的燃料电池膜电极气密性检测装置，其特征在于：所述气源处理组件（5）和第二开关（41）之间还设有一调压阀（6）。6.如权利要求5所述的基于压差测试法的...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊益敏，严运思，
申请(专利权)人：武汉精测电子集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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