[发明专利]一种合金储氢性能测试装置及其连接结构布局方法

说明书

本发明属于合金储氢技术领域，具体涉及一种合金储氢性能测试装置及其连接结构布局方法。合金储氢性能测试装置包括一端连接气源、另一端通过第五阀门(5)连接样品室(14)的缓冲容器(16)，用于测量缓冲容器(16)内部压力的压力传感器，用于测量缓冲容器(16)外壁温度和样品室(14)内部温度的温度传感器，用于对缓冲容器(16)和样品室(14)抽真空的真空泵(13)，还包括收集并计算压力传感器的压力数值和温度传感器的温度数值的控制系统，控制系统还用于控制第五阀门(5)的开启关闭，气源提供的氢气进入缓冲容器(16)经过缓冲后输送至设有样品的样品室(14)内，从而得到样品在不同温度下的PCT曲线或吸放氢动力学曲线。

技术领域

本发明属于合金储氢技术领域，具体涉及一种合金储氢性能测试装置及其连接结构布局方法。

背景技术

测试储氢材料的储氢性能，包括吸/放氢动力学曲线测试、吸/放氢PCT 曲线测试等。通过这些曲线可以获得储氢材料的最大吸氢量、吸放氢平台压以及吸放氢速率等重要参数。获得这些表征储氢材料性能的曲线的测试方法主要有质量法和容量法。

质量法是利用高精度天平对被测样品在反应前后进行两次称重，两者的差值即为样品中的含氢量。此方法所涉及到的相关测试设备价格昂贵，测试条件也很苛刻，必须保证环境的绝对洁净和被测样品不受污染等。而容量法是在密闭的容器内，利用传感器来获得腔体内压力和温度的变化，再进行相关数学模型的计算，从而得出被测样品中的含氢量。此方法具有结构简单、操作方便、精确度较高和连续测试等优点，因此是目前普遍采用的首选方法。但是能够使用容量法的测试装置在设计组装方面十分复杂，特别是在设计制造的装配阶段容易产生装配冲突和失误，导致将设计布局转变为实体装置的成功率偏低。

发明内容

针对目前。为了更好的研究储氢材料的相关性能，提出了该合金储氢性能测试装置的连接结构布局方法，用作指导测试装置的实体搭建和组装。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种合金储氢性能测试装置，其中，包括一端连接气源、另一端通过第五阀门连接样品室的缓冲容器，用于测量所述缓冲容器内部压力的压力传感器，用于测量所述缓冲容器外壁温度和所述样品室内部温度的温度传感器，用于对所述缓冲容器和所述样品室抽真空的真空泵，还包括收集并计算所述压力传感器的压力数值和所述温度传感器的温度数值的控制系统，所述控制系统还用于控制所述第五阀门的开启关闭，所述气源提供的氢气进入所述缓冲容器经过缓冲后输送至设有样品的所述样品室内，从而得到所述样品在不同温度下的 PCT曲线或吸放氢动力学曲线。

进一步，

所述缓冲容器和所述连接样品室均为不锈钢制的密封容器；

所述压力传感器包括第一压力传感器和第二压力传感器；所述第一压力传感器的量程为0～10MPa，精度为0.04％FS；所述第二压力传感器的量程为0～0.5MPa，精度为0.04％FS；所述第二压力传感器通过第四阀门与所述缓冲容器相连；在所述第五阀门和所述样品室之间还安装有过滤孔径为 0.5μm的直通型过滤器。

进一步，

所述温度传感器包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；所述第一温度传感器用于测量所述缓冲容器的外壁温度，所述第二温度传感器用于测量所述样品室的管路部分的外壁温度，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的测量范围为0～50℃；所述第三温度传感器用于测量所述样品室的内部温度，所述第三温度传感器的测量范围为0～ 300℃；

还包括通过第二阀门与所述缓冲容器相连的大容积钢瓶，通过第三阀门与所述缓冲容器相连的小容积钢瓶；所述大容积钢瓶和所述小容积钢瓶用于不同品种的所述样品的精确测量；还包括用于对所述样品室进行加热的井式炉。

进一步，

所述气源通过第一阀门与所述缓冲容器相连，所述气源为外置的氢气罐和氮气罐；