[发明专利]一种储氢器氢气泄漏率测试集气装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于氢气泄漏测试技术领域，特别涉及一种储氢器氢 气泄漏率测试集气装置及其测试方法。

背景技术

随着环境污染和能源危机的日益严重，氢气作为一种清洁、 高效的二次能源成为替代传统化石燃料的重要能源形式。目前常 用的储氢技术主要包括高压气态储氢和金属氢化物固态储氢，这 两种储氢技术已被广泛应用于燃料电池、氢能汽车、备用电源等 各个能源技术领域。

为了保证储氢器的使用安全，需要对其氢气泄漏情况进行检 测。目前的氢气检测技术一般只能定性对储氢器周围的氢气浓度 进行监测，并根据浓度变化进行报警输出，但无法定量测试储氢 器的氢气泄漏率。而储氢器需达到一定的泄漏率标准才可投入市 场，因此需对其氢气泄漏率进行定量精确测试。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种储氢器氢气泄漏率测试集气装 置及其测试方法，可通过集气装置内不同时间点的氢气浓度，计 算储氢器在某一时间段内的氢气泄漏率。

为了实现上述发明目的，本发明采取以下技术方案：

本发明提供了一种氢气泄漏率测试集气装置，其特征在于， 所述的集气装置筒体部分由双层不锈钢罐体组成，双层不锈钢之 间形成中空夹层；不锈钢内筒和不锈钢外筒通过不锈钢圆环组成组 成集气装置筒体，并通过不锈钢圆环与密封端盖之间采用法兰形式 进行连接，在法兰端盖中心位置开设导气孔，导气孔与外侧导气管 相连，在法兰端盖内侧设有温度传感器和压力传感器，在双层不 锈钢筒体的不锈钢外筒上下两端开设导流孔，并与外部导流管连 接。

本发明提供了一种储氢器氢气泄漏率测试集气装置，其特征 在于，所述的储氢器氢气泄漏率测试集气装置中，不锈钢外筒的 导流孔开设在集气装置筒体上下两端经集气装置筒体轴线的同一 平面上，并且两导流孔的连线为该平面对角线。

本发明提供的储氢器氢气泄漏率测试集气装置，其特征在于， 所述的储氢器氢气泄漏率测试集气装置的中空夹层中通有恒温液 体，并通过导流孔和恒温液体泵将恒温液体送进入夹层中，以实 现恒温液体循环流动，保持密封储氢器氢气泄漏率测试集气装置 内部恒温。

本发明提供的储氢器氢气泄漏率测试集气装置，其特征在于， 所述的储氢器氢气泄漏率测试集气装置可将内部温度控制在 0℃～50℃范围的某一温度，温度误差±5℃，测试不同温度环境下 储氢器的氢气泄漏率。

本发明提供了一种储氢器氢气泄漏率测试方法，其测试过程包 括：

(1)将储氢器充氢至额定压力后，密封入储氢器氢气泄漏率测试 集气装置中；

(2)将储氢器氢气泄漏率测试集气装置抽真空至10^-3Pa以下，然 后充入压力为P_e的高纯惰性气体，P_e的范围为0.1～0.3MPa之间， 惰性气体可为高纯氮气、高纯氩气、高纯氦气等；

(3)装置平衡一段时间后，取时间点t₁，将储氢器氢气泄漏率测 试集气装置中的惰性气体导入气体分析仪器，测试惰性气体中的 氢气浓度C₁，气体分析仪器可为气相色谱仪或四极质谱仪；

(4)间隔一段时间，取时间点t₂，测试惰性气体中的氢气浓度C₂；

(5)储氢器在t₂-t₁时间内的平均氢气泄漏率R可按下式进行计算：