一种储氢器安全检测系统及其检测方法技术方案

技术编号:36020845 阅读:20 留言:0更新日期:2022-12-21 10:15
本发明专利技术公开了一种储氢器安全检测系统及其检测方法,属于氢气检测技术领域,所述系统包括:存储柜,储氢器和控制器三部分。所述存储柜用于放置储氢器;所述存储柜包括有一个封闭空间组成的柜体,设在所述柜体上均匀分布的若干个栅格,所述存储柜还设置有重量检测装置;储氢器分别放置在所述栅格上;控制器设置在所述存储柜内,以处理来自所述重量检测器的得到储氢瓶的重量变化数据;判断储氢器的重量变化差值是否大于阈值,进而确定所述储氢器是否发生泄漏。本发明专利技术通过对储氢器的重量进行检测,并配合氢气浓度检测装置检测,实时获得供氢系统在发生轻微泄露时的数据情况,能够更快速更精准的获得供氢系统的泄露情况。精准的获得供氢系统的泄露情况。精准的获得供氢系统的泄露情况。

【技术实现步骤摘要】
一种储氢器安全检测系统及其检测方法


[0001]本专利技术属于氢气检测
,尤其是一种储氢器安全检测系统及其检测方法。

技术介绍

[0002]储氢器,一般为独立的封闭腔体,内部填充固态储氢材料,利用固态储氢材料对氢气的物理吸附或化学反应等作用,将氢储存于固体材料中,合金储氢方式的能量、重量、密度能够满足基本的使用需求,而且安全性比较高。型式试验时,一般采用氦气质谱仪检漏法进行气密性试验。出厂检验时,应采用专用检漏液检漏法或氢气传感器检漏仪检漏法进行气密性试验。
[0003]除了以上情况,还有许多使用场景也同样需检测氢气是否泄漏,解决车辆及储氢瓶安全问题,但是由于储氢器不同于其他类型的压力容器或者是液化气容器,瓶体内的压力始终保持一个相对较低的状态,无法通过检测瓶内的气压获取储氢器的泄露情况。因此需要一种较完善的储氢器安全检测系统。

技术实现思路

[0004]为了克服上述技术缺陷,本专利技术提供一种储氢器安全检测系统及其检测方法,以解决
技术介绍
所涉及的问题。
[0005]本专利技术提供一种储氢器安全检测系统及其检测方法,包括:
[0006]所述系统包括:
[0007]存储柜,用于放置储氢器;所述存储柜包括有一个封闭空间组成的柜体,在所述柜体上均匀分布有若干个栅格,用于放置储氢器;
[0008]检测装置,包括设置在所述存储柜内的重量检测装置、烟雾浓度检测装置、温度检测装置、氢气浓度检测装置;
[0009]控制器,设置在所述存储柜内,以处理来自所述重量检测器的得到储氢瓶的重量变化数据以及来自烟雾浓度检测装置、温度检测装置、氢气浓度检测装置的检测值;判断储氢器的重量变化差值或者检测值是否大于阈值,进而确定所述储氢是否发生泄漏。
[0010]优选地或可选地,所述存储柜的通风口设置有空气干燥器;在所述柜体内部放置有空气干燥剂。
[0011]优选地或可选地,所述存储柜上还设置有振动检测模块,且所述振动模块与所述控制器电连接。
[0012]优选地或可选地,所述重量检测装置包括:用于固定所述储氢器的承载座;设置在所述承载座底部的中部的第一称重传感器,以及设置在所述称载座下方、分布在所述第一称重传感器周围的多个第二称重传感器。
[0013]优选地或可选地,所述系统还包括:
[0014]报警装置,包括设置在所述存储柜上的驱动风扇,设置在所述存储柜外部的蜂鸣器,以及与服务器信号连接的数据传输模块。
[0015]优选地或可选地,所述氢气浓度检测装置的检测电路包括:
[0016]电流检测放大电路,将电流信号通过硬件电路转换成电压信号;
[0017]电压量程调节电路,通过电压幅值变换直至输出电压与单片机A/D检测的范围相符;
[0018]电压跟随电路,实现输出电压零点位移;
[0019]负电压产生电路,采用ICL7660芯片构成了一个

5V电压作为负电源,并通过ADC模组把电压值转换为电流值,最后通过线性比例关系得出氢气浓度值。
[0020]优选地或可选地,在所述电流检测放大电路中,检测电流从电阻R13的一端流入,另一端流出,电阻R13两端的输入信号分别通过电阻R15和电阻R12与运算放大器U3A的反相输入端、以及同相输入端相连接;运算放大器U3A的同相输入端对地接有电阻R9;在运算放大器U3A的反相输入端与输出端设置反馈电阻R16,所述反馈电阻R16使运放工作在线性区;
[0021]在所述电压跟随电路中,调节电位器RP2一固定端与5V电压连接,另一固定端通过电阻R22接地,滑动端与运算放大器U3D的同相输入端,所述运算放大器U3A的反相输入端与输出端相连接;调节电位器RP2改变分压,即可实现输出电压零点位移;
[0022]在所述电压量程调节电路中,所述运算放大器U3A的输出端、运算放大器U3D的输出端分别与运算放大器U3B反相输入端、同相输入端相连接,运算放大器U3B的同相输入端对地接有电阻R14;在运算放大器U3B的反相输入端与输出端设置反馈电阻R20;运算放大器U3B的输出端通过电阻R18与运算放大器U3C的同相输入端相连接,运算放大器U3C的反相输入端通过电阻R21接地,运算放大器U3C的反相输入端与输出端设置调节电位器RP1,所述调节电位器RP1的一固定端与运算放大器U3C的反相输入端相连接,所述调节电位器RP1的另一固定端和滑动端均与运算放大器U3C的输出端相连接。
[0023]优选地或可选地,所述运算放大器U3A、运算放大器U3B、运算放大器U3C、运算放大器U3D均采用为LM324四运算放大器。
[0024]本专利技术还提供一种储氢器安全检测系统的检测方法,所述方法包括:
[0025]间隔第一预定时间,通过第一称重传感器获取储氢器和承载座的重量;
[0026]计算所述第一预定间内所述储氢器的重量变化差值;
[0027]判断储氢器的重量变化差值是否大于第一阈值,若是,则确定该储氢器存在气密性问题;反之,说明该储氢器不存在气密性问题。
[0028]优选地或可选地,所述方法还包括:
[0029]预先获取储氢器的出厂重量,或将储氢器放置于承载座上,通过第二称重传感器获取储氢器的重量;
[0030]实时获取存储柜内的烟雾信息和温度信息;
[0031]判断所述烟雾信息、温度信息是否同时达到第二阈值,若是,则确定存在发生火灾隐患,发出警报;反之,执行下一步;
[0032]间隔第二预定时间获取所述存储柜内的氢气浓度;
[0033]计算所述第二预定时间内所述存储柜内氢气浓度变化差值;
[0034]判断存储柜内氢气浓度变化差值是否大于第三阈值,若是,则确定该储氢器存在气密性问题;反之,执行下一步;
[0035]判断所述存储柜是否符合第一条件,所述第一条件包括存储柜的振动强度、温度
和磁场强度;
[0036]若是,通过第二称重传感器获取储氢器目前的重量,并计算储氢器的重量变化差值;
[0037]判断储氢器的重量变化差值是否大于第一阈值,若是,则确定该储氢器存在气密性问题;反之,说明该储氢器不存在气密性问题。
[0038]本专利技术涉及一种储氢器安全检测系统及其检测方法,相较于现有技术,具有如下有益效果:本专利技术通过对储氢器的重量进行检测,从侧面获得供氢系统在发生轻微泄露时的数据情况,能够更快速更精准的获得供氢系统的泄露情况。通过在泄露风险区域收集泄露的氢气,并通过氢气浓度检测装置检测,然后调用更高精度的重量传感器进行称重,寻找泄露源,避免存储柜内氢气浓度过高,形成安全隐患。
附图说明
[0039]图1为本专利技术中存储柜的结构示意图。
[0040]图2为本专利技术中存储柜的侧视图。
[0041]图3为本专利技术中重量检测装置的结构示意图。
[0042]图4为本专利技术中气密性检测方法的流程示意图。
[0043]图5为本专利技术中氢气浓度检测装置接口电路结构本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储氢器安全检测系统,其特征在于,所述系统包括:存储柜,用于放置储氢器;所述存储柜包括有一个封闭空间组成的柜体,在所述柜体上均匀分布有若干个栅格,用于放置储氢器;检测装置,包括设置在所述存储柜内的重量检测装置、烟雾浓度检测装置、温度检测装置、氢气浓度检测装置;控制器,设置在所述存储柜内,以处理来自所述重量检测器的得到储氢瓶的重量变化数据以及来自烟雾浓度检测装置、温度检测装置、氢气浓度检测装置的检测值;判断储氢器的重量变化差值或者检测值是否大于阈值,进而确定所述储氢器是否发生泄漏。2.根据权利要求1所述的储氢器安全检测系统,其特征在于,所述存储柜的通风口设置有空气干燥器;在所述柜体内部放置有空气干燥剂。3.根据权利要求1所述的储氢器安全检测系统,其特征在于,所述存储柜上还设置有振动检测模块,且所述振动模块与所述控制器电连接。4.根据权利要求1所述的储氢器安全检测系统,其特征在于,所述重量检测装置包括:用于固定所述储氢器的承载座;设置在所述承载座底部的中部的第一称重传感器,以及设置在所述称载座下方、分布在所述第一称重传感器周围的多个第二称重传感器。5.根据权利要求1所述的储氢器安全检测系统,其特征在于,所述系统还包括:报警装置,包括设置在所述存储柜上的驱动风扇,设置在所述存储柜外部的蜂鸣器,以及与服务器信号连接的数据传输模块。6.根据权利要求1所述的储氢器安全检测系统,其特征在于,所述氢气浓度检测装置的检测电路包括:电流检测放大电路,将电流信号通过硬件电路转换成电压信号;电压量程调节电路,通过电压幅值变换直至输出电压与单片机A/D检测的范围相符;电压跟随电路,实现输出电压零点位移;负电压产生电路,采用ICL7660芯片构成了一个

5V电压作为负电源,并通过ADC模组把电压值转换为电流值,最后通过线性比例关系得出氢气浓度值。7.根据权利要求6所述的储氢器安全检测系统,其特征在于,在所述电流检测放大电路中,检测电流从电阻R13的一端流入,另一端流出,电阻R13两端的输入信号分别通过电阻R15和电阻R12与运算放大器U3A的反相输入端、以及同相输入端相连接;运算放大器U3A的同相输入端对地接有电阻R9;在运算放大器U3A的反相输入端与输出端设置反馈电阻R16,所述反馈电阻R16使运放工作在线性区;在所述电压跟随电路中,调节电位器RP2一固定端与5V电压连接,另...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙继胜周婵鸣殷振亚张新星岑健
申请(专利权)人:永安行科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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