本发明专利技术公开了一种用于铝水解制氢的故障检测方法及装置，涉及铝水解制氢技术领域，本发明专利技术创造性地引入了反应过程中活化物质对铝制氢反应的氢气产量和产出速率的影响，根据活化物质的配比计算反应釜中的理想气压值，与实际监测到的气压值进行比对，当比对结果存在差值时，进一步采用导波信号对反应釜进行故障排查，得出存在气体逃逸的故障点，能够用于不同配比下的铝制氢反应故障检测，适用性高，易于推广。推广。推广。
【技术实现步骤摘要】
一种用于铝水解制氢的故障检测方法及装置
[0001]本专利技术涉及铝水解制氢
，具体涉及一种用于铝水解制氢的故障检测方法及装置。
技术介绍
[0002]氢是一种重要的二次能源，能够利用俩存储能量，且具有资源丰富、环境友好、热值高、燃烧性能好、潜在经济效益高的特点，目前现行工业用氢都采用化石燃料制氢和电解水制氢为主要的制氢方法，其中以金属铝的制氢方式效率最好，制氢纯度可高达90％及以上，能够直接用于氢燃料电池发电，且反应后生成的氧化铝为重要的工业原料，可进一步实现资源化利用，而制氢过程中需要注意的事项为，反应过程若存在故障，如反应釜在有裂口或未密封的部位，易发生气体逃逸，氢气在空气或氧气中非常宽的含量范围内，都可燃烧、爆炸，并且其引燃、引爆的火花(火星)的温度和能量都非常的低，一旦发生氢气逃逸，则容易造成巨大的经济损失，甚至对事故现场的人员存在人身安全的威胁，现多以检测反应釜内气压变化的方式对反应釜故障情况进行监测，但现如今为了提升铝水解制氢的生产效率，反应过程中会加入如金属钙、金属铁等活化物质，由于加入的活化物质成分不同、配量不同，氢气的产量和产出速率不同，导致反应釜内气压变化规律也存在差异，现有的气压变化监测方式难以满足不同铝水解制氢反应中所需要的故障检测需求。
技术实现思路
[0003]为了克服上述缺陷，本专利技术提供了用于铝水解制氢的故障检测方法及装置，本专利技术创造性地引入了反应过程中活化物质对铝制氢反应的氢气产量和产出速率的影响，根据活化物质的配比计算反应釜中的理想气压值，与实际监测到的气压值进行比对，当比对结果存在差值时，进一步采用导波信号对反应釜进行故障排查，得出存在气体逃逸的故障点，能够用于不同配比下的铝制氢反应故障检测，适用性高，易于推广。
[0004]一种用于铝水解制氢的故障检测方法，包括如下步骤：
[0005]步骤1：建立铝水解制氢反应模型；
[0006]步骤2：获取实际铝水解制氢反应中的活化物质配比作为制氢变比，将制氢变比待入铝水解制氢反应模型中，得出制氢标压值；
[0007]步骤3：采用反应釜中得出的实时制氢气压差与制氢标压值进行比对，在比对结果存在差值的情况下，采用导波信号对反应釜进行激励排查，得出反应釜故障点。
[0008]作为优选地，所述活化物质配比包括活化金属配比、可溶性盐配比、沸石配比，铝颗粒的热冲击温差值。
[0009]作为优选地，所述步骤1中，建立铝水解制氢反应模型的具体步骤如下所示：
[0010]步骤11：建立理想铝反应模型，基于分水岭算法对理想铝反应模型进行差量分离；
[0011]步骤12：根据制氢变比设立因数序列作为模拟量；
[0012]步骤13：采用FLANN方法基于模拟量对差量分离后的铝反应模型进行偏移抹除，得
出铝水解制氢反应模型。
[0013]作为优选地，所述步骤3中，采用导波信号进行激励排查的具体步骤如下所示：
[0014]步骤31：根据反应釜的设计图纸，建立反应釜三维模型，以设计图纸标定的反应釜厚度为基准量，计算得出超声导波信号对模型激励时产生的回波信号作为基准信号；
[0015]步骤32：采用超声导波对反应釜进行激励，获取实时检测信号，采用实时检测信号与基准信号比对得出差值；
[0016]步骤33：根据差值在反应釜三维模型上标注差异部位，得出反应釜故障点。
[0017]作为优选地，所述步骤32中，采用实时检测信号与基准信号比对得出差值时，具体还包括以下步骤：
[0018]步骤321：超声导波模块对反应釜进行超声导波的实时激励与接收，将接收到的实时回波信号作为实时检测信号；
[0019]步骤322：对基准信号与实时检测信号进行特性变换，提取波包特性，对滤波及变换后的信号进行DAC曲线矫正，获得距离波幅曲线作为衰减特性；
[0020]步骤323：根据衰减特性对超声导波在反应釜中传播产生的应力、应变及位移进行求解，得出检测波形，将检测波形与标准波形进行比对。
[0021]作为优选地，所述步骤322中的特性变换为先均匀化处理后，再进行Hilbert变换。
[0022]作为优选地，所述均匀化处理为，采用体素滤波的方式，将基准信号与实时检测信号均进行稀疏处理。
[0023]一种用于铝水解制氢的故障检测装置，包括以下内容：
[0024]超声导波激励模块：用于产生可以施加到反应釜中的正弦脉冲信号；
[0025]超市导波接收模块：用于对接收到的回波信号进行接收并转换成数字信号进行处理；
[0026]信号计算模块：用于对基准信号及实时检测信号进行均匀化处理和Hilbert变换，并基于瞬态动力学有限元基本原理得出检测波形；
[0027]反应釜建模模块：用于根据反应釜图纸建立反应釜三维模型，并根据差值标注差异部位；
[0028]铝水解制氢反应建模模块：用于建立计算制氢标压值的铝水解制氢反应模型；
[0029]气压监测模块：用于检测反应釜中的气压值大小。
[0030]一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的用于铝水解制氢的故障检测方法的步骤。
[0031]一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述的用于铝水解制氢的故障检测方法。
[0032]本专利技术的有益效果体现在：
[0033]创造性地引入了反应过程中活化物质对铝制氢反应的氢气产量和产出速率的影响，根据活化物质的配比计算反应釜中的理想气压值，与实际监测到的气压值进行比对，当比对结果存在差值时，进一步采用导波信号对反应釜进行故障排查，得出存在气体逃逸的故障点，能够用于不同配比下的铝制氢反应故障检测，适用性高，易于推广。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0035]图1为本专利技术提供的一种用于铝水解制氢的故障检测方法的流程图；
[0036]图2为本专利技术提供的一种用于铝水解制氢的故障检测方法建立建立铝水解制氢反应模型的流程图；
[0037]图3为本专利技术提供的一种用于铝水解制氢的故障检测方法的超声导波模块检测到缝隙时的波形图。
具体实施方式
[0038]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0039]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0040]如图1所示，一种用于铝水解制氢的故障检测方法，包本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于铝水解制氢的故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立铝水解制氢反应模型；步骤2：获取实际铝水解制氢反应中的活化物质配比作为制氢变比，将制氢变比待入铝水解制氢反应模型中，得出制氢标压值；步骤3：采用反应釜中得出的实时制氢气压差与制氢标压值进行比对，在比对结果存在差值的情况下，采用导波信号对反应釜进行激励排查，得出反应釜故障点。2.根据权利要求1所述的用于铝水解制氢的故障检测方法，其特征在于，所述活化物质配比包括活化金属配比、可溶性盐配比、沸石配比，铝颗粒的热冲击温差值。3.根据权利要求2所述的用于铝水解制氢的故障检测方法，其特征在于，所述步骤1中，建立铝水解制氢反应模型的具体步骤如下所示：步骤11：建立理想铝反应模型，基于分水岭算法对理想铝反应模型进行差量分离；步骤12：根据制氢变比设立因数序列作为模拟量；步骤13：采用FLANN方法基于模拟量对差量分离后的铝反应模型进行偏移抹除，得出铝水解制氢反应模型。4.根据权利要求1所述的用于铝水解制氢的故障检测方法，其特征在于，所述步骤3中，采用导波信号进行激励排查的具体步骤如下所示：步骤31：根据反应釜的设计图纸，建立反应釜三维模型，以设计图纸标定的反应釜厚度为基准量，计算得出超声导波信号对模型激励时产生的回波信号作为基准信号；步骤32：采用超声导波对反应釜进行激励，获取实时检测信号，采用实时检测信号与基准信号比对得出差值；步骤33：根据差值在反应釜三维模型上标注差异部位，得出反应釜故障点。5.根据权利要求4所述的用于铝水解制氢的故障检测方法，其特征在于，所述步骤32中，采用实时检测信号与基准信号比对得出差值时，具体还包括以下步骤：步骤321：超声导波模块对反应釜进行超声导波的实时激励与接收，将接收到的实时回波信号作为实时检测信号；步骤3...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜希猛，胡小冬，
申请(专利权)人：海口卡文科技合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：
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