檢測金屬氫化物儲氫裝置剩余氫量的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種檢測金屬氫化物儲氫裝置剩余氫量的裝置，包括壓力傳感器、流量測試系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和真空系統(tǒng)。壓力傳感器測試金屬氫化物儲氫裝置內(nèi)部的壓力；流量測試系統(tǒng)由質(zhì)量流量計和流量積算儀組成，可監(jiān)控氣流通過時的瞬時流量和累積流量，可以通過儲氫量減去累積流量計算出儲氫裝置內(nèi)部剩余氫量；溫控系統(tǒng)用于提供金屬氫化物儲氫裝置所需的恒溫環(huán)境。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可測定穩(wěn)定狀態(tài)下儲氫裝置內(nèi)部壓力和剩余氫量的關(guān)系，得到內(nèi)部壓力與剩余氫量的關(guān)系曲線，方便使用者通過測量儲氫裝置內(nèi)部壓力而確定其剩余氫量，該裝置也可用于控制金屬氫化物儲氫裝置的氫氣輸出，滿足負(fù)載使用要求。
【專利說明】檢測金屬氫化物儲氫裝置剩余氫量的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氫氣的儲存、運輸、供給及檢測技術(shù)，特別是涉及一種檢測金屬氫化物儲氫裝置壓力和剩余氫量的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]氫能是一種公認(rèn)的清潔二次能源，其研宄、開發(fā)和利用正受到越來越廣泛的重視。由于氫質(zhì)量小，常溫下呈氣態(tài)，易燃易爆，作為燃料時又具有分散性和間斷使用的特點，因此氫的儲存是大規(guī)模利用氫能的一個關(guān)鍵問題。目前主要采用的是固態(tài)儲氫和高壓氣態(tài)儲氫方式。
[0003]基于固態(tài)儲氫技術(shù)的金屬氫化物儲氫裝置得到了國內(nèi)外研宄者的重點關(guān)注和開發(fā)，但該裝置在使用時，難以確定其內(nèi)部氫氣剩余量，給用戶帶來很大不便。為此研宄者也進(jìn)行了大量研宄，比如通過測量儲氫合金在吸放氫中的體積變化、測量儲氫裝置內(nèi)部應(yīng)力變化和熱量變化等進(jìn)行檢測氫氣剩余量，但這種方式設(shè)計復(fù)雜、成本高，難以大規(guī)模的采用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因儲氫合金的儲氫量會隨著儲氫壓力的變化而變化，因此基于儲氫合金的金屬氫化物儲氫裝置的儲氫量和壓力有著一定的關(guān)系，通過壓力變化求算該儲氫裝置剩余氫量是可行的，同時要求對壓力的檢測要具有較高的精度。
[0005]本發(fā)明提供一種檢測金屬氫化物儲氫裝置壓力和剩余氫量的裝置，包括壓力傳感器、流量測試系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和真空系統(tǒng)。壓力傳感器測試金屬氫化物儲氫裝置內(nèi)部的壓力，流量測試系統(tǒng)可監(jiān)控氣流通過時的瞬時流量和累積流量，進(jìn)而計算出儲氫裝置內(nèi)部剩余氫量，考慮到儲氫合金吸放氫過程伴隨有熱量變化，需要利用溫控系統(tǒng)提供金屬氫化物儲氫裝置所需的工作環(huán)境。
[0006]為了實現(xiàn)較高的測試準(zhǔn)確度，要求所用的壓力傳感器測試量程不高于lOMPa，精度不低于±0.5%FS ;該壓力傳感器可以伸入到儲氫裝置內(nèi)部，或者直接連接于儲氫裝置的出口處。
[0007]流量測試系統(tǒng)要求能夠測試瞬時流量和累計流量并具有數(shù)據(jù)記錄功能，可以是由質(zhì)量流量計和配套顯示的流量積算儀組成，或者是選用帶有流量顯示的數(shù)字質(zhì)量流量計。
[0008]因金屬氫化物儲氫裝置吸放氫過程伴隨有熱量變化，為了實現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)，需要使用溫控系統(tǒng)，一般將該儲氫裝置所處環(huán)境穩(wěn)定控制在室溫?100°c的范圍，也可根據(jù)需要選擇低溫型或高溫型的溫控系統(tǒng)。
[0009]對于特定的金屬氫化物儲氫裝置，可通過以下步驟得到其壓力和剩余氫量的關(guān)系曲線:首先要確保整個測試過程處于同一溫度條件下，然后在充滿氫狀態(tài)下，測試該儲氫裝置內(nèi)部壓力；打開放氫閥門，放出一部分氫氣后關(guān)閉閥門，通過流量測試系統(tǒng)讀出放氫量，進(jìn)而算出儲氫裝置內(nèi)部剩余氫量，通過壓力傳感器讀出儲氫裝置內(nèi)部穩(wěn)定狀態(tài)下的壓力；然后繼續(xù)打開閥門放出部分氫氣，同樣得出某穩(wěn)定壓力下對應(yīng)的剩余氫量，多次重復(fù)以上步驟可繪制儲氫裝置內(nèi)部壓力/剩余氫量關(guān)系曲線，模擬得到關(guān)系方程。在該儲氫裝置后續(xù)的使用過程中，只需通過測試同樣溫度條件下儲氫裝置的內(nèi)部壓力，即可通過比對關(guān)系曲線方便的求出剩余氫量，方便用戶更好的進(jìn)行判斷。
[0010]該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，也可用來直接控制金屬氫化物儲氫裝置的輸出，根據(jù)負(fù)載使用要求，可通過流量測試系統(tǒng)調(diào)節(jié)所需流量，實現(xiàn)穩(wěn)定輸出；并通過顯示的累計流量值確定剩余氫量是否充足，及時對儲氫裝置進(jìn)行充氫操作或者更換氫源。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0012]下面參照附圖對本發(fā)明的典型實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0013]如圖1所示，本發(fā)明的檢測裝置，包括金屬氫化物儲氫裝置(1)、壓力傳感器(2)、流量測試系統(tǒng)(3)、溫控系統(tǒng)(4)和真空系統(tǒng)(5)。通過控制針閥(6)可控制儲氫裝置(I)的吸放氫過程，溫控系統(tǒng)(4)為可控恒溫水浴箱，根據(jù)測試或使用需要穩(wěn)定控制儲氫裝置(I)的工作溫度在室溫?100 °C范圍內(nèi)；壓力傳感器(2 )通過三通(7 )連接在針閥(6 )出口處；當(dāng)需要對該檢測裝置進(jìn)行抽真空時，調(diào)節(jié)三通閥(9)通向真空系統(tǒng)(5)方向；當(dāng)該檢測裝置需要將氫氣發(fā)出或者供給負(fù)載時，調(diào)節(jié)三通閥(9)通向放氫(10)方向；當(dāng)壓力傳感器(2)不需要使用時，可關(guān)閉球閥(8 )進(jìn)行保護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.檢測金屬氫化物儲氫裝置剩余氫量的裝置，包括壓力傳感器、流量測試系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和真空系統(tǒng)，壓力傳感器測試金屬氫化物儲氫裝置內(nèi)部的壓力，流量測試系統(tǒng)監(jiān)控氣流通過的瞬時流量和累積流量，進(jìn)而計算出儲氫裝置內(nèi)部剩余氫量，溫控系統(tǒng)用于提供金屬氫化物儲氫裝置所需的工作環(huán)境。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于壓力傳感器測試量程不高于lOMPa，精度不低于 ±0.5%FSo
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所需壓力傳感器伸入到儲氫裝置內(nèi)部，或者直接連接于儲氫裝置的出口處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于流量測試系統(tǒng)是由質(zhì)量流量計和流量積算儀組成，或者是帶有流量顯示的數(shù)字質(zhì)量流量計。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于溫控系統(tǒng)可穩(wěn)定調(diào)控室溫?100°C的溫度范圍，或者根據(jù)使用要求配置低溫控制或高溫控制系統(tǒng)。
【文檔編號】G01F22/02GK204188214SQ201420607385
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】張沛龍, 朱永國, 葛靜 申請人:北京浩運金能科技有限公司