一种用于膜电极厚度的检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于膜电极厚度的检测系统和检测方法，其中检测系统包括：测量平台；支架；若干个位移传感器，其与所述支架固定连接；控制模块；其中，所述控制模块还用于控制所述位移传感器沿Z轴方向移动。本发明专利技术通过设置可移动的纵梁及位移传感器，实现了多点位分布式的测量平台，同时利用控制模块和调节机构，实现了测量点位随意可调，触测顺序与保压时间可控。

【技术实现步骤摘要】
一种用于膜电极厚度的检测系统及检测方法
本专利技术涉及产品检测
，具体涉及一种用于膜电极厚度的检测系统及检测方法。
技术介绍
目前，在氢燃料电池制备技术上，国内外都取得了重大突破，随着技术进步和原材料成本的降低，氢燃料电池的应用逐步由试验验证阶段向商品化、规模化阶段迈进。PEMFC质子交换膜燃料电池(ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC)主要由膜电极和密封框组成。膜电极（MembraneElectrodeAssembly，MEA），一般是由质子交换膜、催化层与扩散层3个部分组成的“三合一结构”，是电化学反应场所，是燃料电池的核心部件。密封框作为结构件起到支撑膜电极和制备电堆时挤压密封的作用。随着PEMFC的商品化和量产，产品性能和质量的稳定性、一致性成为生产追求的目标。通过分析MEA和PEMFC的制备工艺，最直接有效的品控手段就是对膜电极及密封框不同点位的厚度尺寸进行严格管控。由于膜电极特殊的“三合一结构”，检测工艺要求在固定的触测压强P下测得的厚度值为准。综上，为了同时满足多点位的快速检测需求和固定触测压强P要求，现需要设计一种触测压强可控且校准方便的多点位分布式高精度厚度检测系统。
技术实现思路
为解决上述现有技术中问题，本专利技术提供了一种用于膜电极厚度的检测系统及方法，实现了测量点位随意可调，触测顺序与保压时间可控。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于膜电极厚度的检测系统，包括：测量平台，用于放置待测产品；支架，架设于所述测量平台的上方；若干个位移传感器，其与所述支架固定连接；控制模块，其与所述位移传感器通讯连接，用于控制所述位移传感器采集数据；其中，所述控制模块还用于控制所述位移传感器沿Z轴方向伸缩移动。在本专利技术的一些实施例中，所述支架包括立柱、横梁和纵梁；其中，所述立柱对称设于所述测量平台的两侧；所述横梁平行地固定于所述立柱的顶部；所述纵梁位于所述横梁之间，用于固定所述位移传感器。在本专利技术的一些实施例中，所述纵梁的数量为若干个，所述纵梁利用连接件与所述横梁固定连接。在本专利技术的一些实施例中，每个所述纵梁上通过固定支架连接有若干个所述位移传感器；所述固定支架包括滑动部和固定部，所述滑动部与所述纵梁滑动连接；所述固定部与所述位移传感器固定连接。在本专利技术的一些实施例中，所述纵梁上均匀分布有第一定位孔；所述滑动部设有第二定位孔；所述第一定位孔与所述第二定位孔位于同一竖直方向。在本专利技术的一些实施例中，所述位移传感器包括可伸缩的测头；所述检测系统还包括调节机构，所述调节机构用于调整所述测头与所述测量平台之间绕X方向的俯仰角度和绕Y方向的偏摆角度。在本专利技术的一些实施例中，所述位移传感器为气缸型位移传感器，所述控制模块用于控制气缸的输入气压以调整所述测头的输出测力。在本专利技术的一些实施例中，所述检测系统还包括升降机构，用于转运待测产品；所述测量平台设有滑道，所述升降机构沿所述滑道滑动并相对于所述滑道上升或下降。在本专利技术的一些实施例中，所述检测系统的检测方法包括以下步骤：S1、所述位移传感器的测头在所述控制模块的控制下沿Z轴方向下移至待测产品的表面；S2、所述测头采集若干个所述待测产品的厚度值，待所述厚度值稳定后得到实测厚度值γ，所述控制模块输出测量值θ=K·γ，其中，K为补偿比例系数。在本专利技术的一些实施例中，所述步骤S2中的补偿比例系数K的计算步骤为：一、将厚度为α的标准件放置在所述测量平台上，所述控制模块控制所述测头下移至该标准件处，所述测头接触所述标准件，所述控制模块得到参数β；二、所述控制模块利用公式K=α/β，计算补偿比例系数K。在本专利技术的一些实施例中，所述补偿比例系数K的计算步骤前还包括校准步骤：步骤一、所述控制模块控制所述测头下移至所述测量平台，所述测头接触所述测量平台，所述控制模块得到参数A；步骤二、所述控制模块控制所述位移传感器归零以确定零点；所述控制模块控制所述测头上移。本专利技术的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：本专利技术通过设置可移动的纵梁及位移传感器，实现了多点位分布式的测量平台，同时利用控制模块和调节机构，实现了测量点位随意可调，触测顺序与保压时间可控。另外，控制模块配合标准件实现测量模块的快速校准，减小机构偏差带来的测量误差，达到微米级测量精度。本专利技术解决了FEMFC自动化生产过程中厚度高精度、高速检测的技术瓶颈，具有广泛的市场价值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，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专利技术的一些实施例，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。图1为所述检测系统的结构示意图。图2为所述位移传感器的连接示意图。附图标记：1-立柱；2-横梁；21-弯折部；3-纵梁；31-第一定位孔；4-连接件；5-固定支架；51-滑动部；52-固定部；53-第二定位孔；6-位移传感器；61-测头；7-调节机构；8-测量平台；81-滑道；91-第一升降机构；92-第二升降机构。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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。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专利技术中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。参照图1所示，一种用于膜电极厚度的检测系统，包括：测量平台8，用于放置待测产品；支架，架设于所述测量平台8的上方；若干个位移传感器6，其固定于所述支架的顶部；控制模块，其与所述位移传感器6通讯连接，用于控制所述位移传感器6采集数据；其中，所述控制模块还用于控制所述位移传感器6沿Z轴方向移动。在本专利技术的一些实施例中，所述支架包括立柱1、横梁2和纵梁3；其中，所述立柱1对称设于所述测量平台8的两侧；所述横梁2平行地固定于所述立柱1的顶部；所述纵梁3位于所述横梁2之间，用于固定所述位移传感器6。具体地，在测量平台8的上方，立柱2的数量为两个，沿X轴方向分别固定于测量平台8的两侧，该立柱1为口字型立柱，即该立柱1在Y轴方向具有一定的宽度；另外横梁2的数量也是两个，平行地固定在立柱1的顶部，该横梁2的最大间距与立柱1的宽度相近。在两个横梁2之间平行地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于膜电极厚度的检测系统，其特征在于，包括：/n测量平台，用于放置待测产品；/n支架，架设于所述测量平台的上方；/n若干个位移传感器，其与所述支架固定连接；/n控制模块，其与所述位移传感器通讯连接，用于控制所述位移传感器采集数据；/n其中，所述控制模块还用于控制所述位移传感器沿Z轴方向移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于膜电极厚度的检测系统，其特征在于，包括：
测量平台，用于放置待测产品；
支架，架设于所述测量平台的上方；
若干个位移传感器，其与所述支架固定连接；
控制模块，其与所述位移传感器通讯连接，用于控制所述位移传感器采集数据；
其中，所述控制模块还用于控制所述位移传感器沿Z轴方向移动。


2.根据权利要求1所述的一种用于膜电极厚度的检测系统，其特征在于，所述支架包括立柱、横梁和纵梁；其中，所述立柱对称设于所述测量平台的两侧；所述横梁平行地固定于所述立柱的顶部；所述纵梁位于所述横梁之间，用于固定所述位移传感器。


3.根据权利要求2所述的一种用于膜电极厚度的检测系统，其特征在于，所述纵梁的数量为若干个，所述纵梁利用连接件与所述横梁固定连接。


4.根据权利要求2所述的一种用于膜电极厚度的检测系统，其特征在于，每个所述纵梁上通过固定支架连接有若干个所述位移传感器；所述固定支架包括滑动部和固定部，所述滑动部与所述纵梁滑动连接；所述固定部与所述位移传感器固定连接。


5.根据权利要求4所述的一种用于膜电极厚度的检测系统，其特征在于，所述纵梁上均匀分布有第一定位孔；所述滑动部设有第二定位孔；所述第一定位孔与所述第二定位孔位于同一竖直方向。


6.根据权利要求1所述的一种用于膜电极厚度的检测系统，其特征在于，所述位移传感器包括可伸缩的测头；所述检测系统还包括调...

【专利技术属性】
技术研发人员：李尚勇，宣海，徐胜昌，王文进，邢秀奎，王鹏飞，张宝宝，
申请(专利权)人：天津大学，海克斯康制造智能技术青岛有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12