一种燃料电池测试系统管路气密性保压测试平台的制作方法

本发明涉及燃料电池检测技术领域，具体来说是一种燃料电池测试系统管路气密性保压测试平台。

背景技术：

在现有的国标燃料电池发动机性能测试试验中，有一项关于燃料电池发动机气密性试验的测试，该项主要针对的是燃料电池内部电堆气密性是否良好的测试试验，检验电堆本体有无损坏、破损泄露现象，故而在测试系统中会设置有氢气管路通入待测试的燃料电池中，为了确保燃料电池发动机内部电堆整体气密性保压测试时，数据的准确性与可靠性，故而需要对测试系统内部管路预先保压测试，确保管路无泄漏，才可满足发动机气密性保压测试的需要。

现有技术中，对于管路的测试方法为被测管路直接连接气瓶，管路末端关闭，直接通入气体进入被测管内进行测试的，待测管路的保压试验过程中，使用的是机械压力表进行数据观察读取的，因为前端进气管路、后端排气管路和连接气瓶都处于自由放置状态，使得测试精度不高，也无法做到实时显示，测试效率较低，也不利于管路的连续性测试。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是现有技术中对于燃料电池的管路测试技术存在测试精度低、无法实时显示，不利于管路的连续性测试。

本发明通过以下技术方案来解决上述技术问题：

一种燃料电池测试系统管路气密性保压测试平台，包括底座，在所述底座上固定有第一支架、第二支架、第三支架、前端进气管路、后端排气管路；所述待测管路固定在第一支架上，前端进气管路、后端排气管路分别固定在第二支架、第三支架上，所述待测管路包括进气端和排气端；所述进气端通过所述前端进气管路与气瓶连接，所述出气端通过排气管路与排气环境连通；

所述前端进气管路上按照气体流向分别固定有第一球阀和第一压力表；所述后端排气管路上按照气体流向分别固定有第二压力表、第二球阀。

通过在底座上搭建3个支架，将前端进气管路、后端排气管路固定，且为待测管路提供固定支架，便于快速组装和拆卸，为测试提供测试平台，且通过在前端进气管路和后端排气管路上设置的球阀和压力表，可实时监测测试结果，测试结果准确可靠。

优选的，还包括电源；所述电源固定在第二支架上，并分别与第一压力表、第二压力表电性连接。

优选的，所述前端进气管路、后端排气管路分别位于底座的两端，待测管路位于底座的中间。

优选的，所述第一支架包括第一杆、第二杆、第三杆；所述第一杆、第二杆、第三杆均为多根；所述多根第一杆相互平行且水平固定在底座上，第二杆相互平行且水平滑动配合在第一杆的上表面，第三杆相互平行且水平滑动配合在第二杆的上表面，第二杆和第三杆的滑动方向垂直；所述待测管路可拆卸固定在第三杆上。

优选的，所述第一杆、第二杆、第三杆均为方形截面的铝型材，沿其长度方向的上下表面分别开设有上限位槽和下限位槽，上限位槽和下限位槽之间通过隔断隔开，所述隔断上开设有螺孔；

所述第一杆固定在底座的上；所述第二杆通过螺栓穿过其隔断上的螺孔，与限位在第一杆上限位槽内的螺母配合固定；所述第三杆通过螺栓穿过其隔断上的螺孔，与限位在第二杆上限位槽内的螺母配合固定。

优选的，所述底座为由四块板材围成的上下贯通、侧面闭合的中空长方形截面的筒状结构；所述第一杆的两端通过螺栓沿底座的宽度方向固定在底座的内壁上。

优选的，所述第二支架包括多根立杆；多根所述立杆垂直于底座的上表面并呈线性排布固定在底座的一侧；所述前端进气管路可拆卸固定在第二支架朝向底座中轴线的一侧。

优选的，所述第三支架结构与第二支架结构相同，并与第二支架分别固定在底座的同侧两端；所述后端排气管路可拆卸的固定在第三支架朝向底座中轴线的一侧。

优选的，所述待测管路上穿射管夹；所述管夹上开设有螺孔，所述第三杆的上限位槽内限位有螺母，通过螺栓穿过管夹的螺孔与第三杆上限位槽内的螺母螺合实现固定待测管路。

优选的，所述立杆为方形截面的铝型材，其朝向底座的侧壁上开设有竖向滑槽；所述竖向滑槽内限位有螺母，所述前端进气管路和后端排气管路上分别套设有管夹，所述管夹上开设有螺孔，螺栓穿过螺孔与竖向滑槽内的螺母螺合固定。

本发明的优点在于：

1.通过在底座上搭建3个支架，将前端进气管路、后端排气管路固定，且为待测管路提供固定支架，便于快速组装和拆卸，为测试提供测试平台，且通过在前端进气管路和后端排气管路上设置的球阀和压力表，可实时监测测试结果，测试结果准确可靠；

2.待测管路位于前端进气管路、后端排气管路之间，使得管道连接便捷，通过较短的软管即可实现测试管路的连接，操作方便，且测试平台整体结构整齐，便于平台的移动；

3.通过第一杆、第二杆、第三杆的滑动配合及螺栓螺母的锁定，实现待测管道二维方向的位置调整，已提高平台的适应性，尤其是使用了铝型材的轻质及易加工、易组装性，进一步简化了调节结构，使得调节工作简化，便于操作；

4.底座采用板材围成的长方形筒状结构，搭建过程简单，轻便，便于移动，另外，中空结构为第一支架的组装提供足够的操作空间；

5、通过管夹固定待测管路，便于安装和拆卸。

附图说明

图1为本发明实施例1中一种燃料电池测试系统管路气密性保压测试平台的整体结构示意图；

图2为图1中a部放大结构示意图；

图3为本发明实施例1中一种燃料电池测试系统管路气密性保压测试平台中第一杆、第二杆、第三杆的截面结构示意图；

图4为本发明实施例1中一种燃料电池测试系统管路气密性保压测试平台第一杆与第二杆或第二杆与第三杆的装配结构示意图；

图5为图1中b部放大结构示意图；

图6为图1中c部放大结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种燃料电池测试系统管路气密性保压测试平台，包括底座1，底座1为由四块板材围成的上下贯通、侧面闭合的中空长方形截面的筒状结构。四块板可以为铝材，或木材，铝材可通过焊接的方式固定，木材可通过铰链或卯榫结构固定。底座1的上表面可以覆盖一层面板，本实施例为了是测试平台轻便，易制作，采用上下贯通的结构。

在底座1上固定有第一支架2、第二支架3、第三支架4、前端进气管路5、后端排气管路6；待测管路7固定在第一支架2上，前端进气管路5、后端排气管路6分别固定在第二支架3、第三支架4上，待测管路7包括进气端和排气端；进气端通过前端进气管路5与气瓶连接，出气端通过后端排气管路6与排气环境连通；本实施例中，进气端和排气端均通过金属编制软管与前端进气管路5、后端排气管路6连接。前端进气管路5上按照气体流向分别固定有第一球阀51和第一压力表52；后端排气管路6上按照气体流向分别固定有第二压力表61、第二球阀62，如图5，图6所示。

如图2、图3、图4所示，其中，第一支架2包括第一杆21、第二杆22、第三杆23；第一杆21、第二杆22、第三杆23均为多根；第一杆21、第二杆22、第三杆23均为方形截面的铝型材，沿其长度方向的上下表面分别开设有上限位槽20和下限位槽20’，上限位槽20和下限位槽20’之间通过隔断200隔开，隔断200上开设有螺孔。多根第一杆21相互平行且水平固定在底座1上，第一杆21沿底座1宽度方向设置，其两端通过螺栓固定在底座1侧板的内表面，便于拆卸，或者采用焊接等其他固定方式。多根第一杆21沿底座1长度方向均布。第二杆22相互平行且沿底座1长度方向水平滑动配合在第一杆21的上表面，具体通过螺栓81穿过其隔断200上的螺孔，与限位在第一杆21上限位槽20内的螺母82配合固定；第三杆23相互平行且沿底座1宽度方向水平滑动配合在第二杆22的上表面，具体通过螺栓81穿过其隔断200上的螺孔，与限位在第二杆22上限位槽20内的螺母82配合固定。由于采用了螺栓81与螺母82的配合，实现了第二杆22可以沿第一杆21的长度方向调节位置并锁死固定，同理，第三杆23也可以沿第二杆22长度方向调节位置并锁死固定，以适应不同尺寸、形状待测管路7的固定需求。

待测管路7大致呈线性管路，待测管路7上穿射有管夹71；管夹71上开设有螺孔，第三杆23的上限位槽20内限位有螺母82，通过螺栓81穿过管夹71的螺孔与第三杆23上限位槽20内的螺母82螺合，实现待测管路7可拆卸固定在第三杆23上，便于安装拆卸。

本实施例中，前端进气管路5、后端排气管路6分别通过第二支架3和第三支架4位于底座1的两端，待测管路7位于底座1的中间。

第二支架3和第三支架4结构相同，下面以第二支架3为例介绍第二支架3和第三支架4的具体结构。第二支架3包括多根立杆31；多根立杆31垂直于底座1的上表面并沿底座1长度方向呈线性排布固定在底座1的一侧侧板的上表面。立杆31为方形截面的铝型材，其朝向底座1的侧壁上开设有竖向滑槽311；竖向滑槽311内限位有螺母82，前端进气管路5和后端排气管路6上分别套设有管夹71，管夹71上开设有螺孔，螺栓81穿过螺孔与竖向滑槽311内的螺母82螺合固定，实现前端进气管路5和后端排气管路6分别可拆卸固定在第二支架3朝、第三支架4向底座1中轴线的一侧，并可以调节前端进气管路5和后端排气管路6的高度。

上述的螺母82均为t型螺母块。

本实施例中所需的电源可采用外接电源。

本实施例还相对应的提供测试步骤，具体为：

步骤1.在进行气体保压测试前，需将待测管路7回路中的手动减压阀逆时针旋转至放松状态(断开状态)；

步骤2.测试工装工位上的第一球阀51、第二球阀62为断开状态。

步骤3.将氮(氦)气瓶用金属编织管与调试工装进气口连接好，随后防漏液均匀涂在所有待测管路7连接处接头四周。

步骤4.待所有安装准备工作完成后，检查气源管路连接是否完好，如完好，打开气源，把氮(氦)气压力解压到800kpa通入被测气路管道内。

步骤5.通入氮(氦)气后，观察被涂防漏液是否有明显鼓泡处，若管道接口连接处有明显鼓泡处，表明此处泄漏严重。若无明显泄漏点，12个小时后观察测试工装上第二压力表显示与测试工装入口的第一压力表显示压力差。两者压力差在50kpa内，表明被测管路气密性良好。

基于采用铝型材方式搭建，利用了铝型材框架的可移动性、调整方便的特征。待测管路7指的是装配人员在气路工装台上依照3d设计图纸对预制好的气路管段及气路元器件。装配人员预先组装成型；然后整段搬运到气密性测试平台上进行固定，仔细调整无误后，使用双孔内六角管道固定夹配合t型螺母82进行加固拧紧，安装固定完毕后，倘若管路放置不平整，存在倾斜现象。操作人员只需一人既可独立完成所有调整工作。具体操作如下：操作人员使用十字螺丝刀稍微拧松t型螺母82上的螺丝，即可灵活的进行前后、左右的粗调或微调。平台本身整体属于框架结构，具有强度大、拆卸方便特点。需要对平台进行拆卸、换地组装时，方法同上。拆卸完毕后，依据3d设计图纸，依次完成角件就位连接，即可搭设制作成功，省时方便。

本实施例提供的测试平台在应用时的具体操作过程为，通过将被测件管路预先整体安放于保压平台中央位置，然后通过双孔内六角管道固定夹将被测件管路依次由左向右，拧紧固定。再次使用耐压金属编织软管连接被测管路与平台前/后端进气管路，操作人员使用工具(力矩扳手)将两端管路接头的内螺纹螺母82组件拧紧，与平台前/后端管路可保持平行连接，操作完成后，打开被测管路后端球阀(如果有)，同时关闭系统平台后端管路的第二球阀62，保持平台后端管路封闭。平台前端进气口连接气瓶，确认整部分系统连接无误后，接通系统平台dc24v供电，导通被测管路上防爆电磁阀，此时拧开气瓶球阀，一边调节气瓶减压阀手柄，控制进气压力值，将待测系统管路通入n2(he),通入气体的压力值满足管路正常耐压值或预设值即可；注：不可超过压力表最大量程。(压力大小可以根据压力表数值显示读取)，依次打开平台前端管路第一球阀51---被测管路第一球阀51---调节被测管路手动减压阀压力大小，保持压力在允许范围内不超上限。等待系统平台前后端数显压力值稳定后，再次关闭系统平台前端管路第一球阀51，此时进入保压状态。与此同时在管路及管路接头连接处上涂抹防漏检测液，通过一段时间观察测试后，根据压力表数值变化范围以及防漏液检漏是否有明显鼓泡等现象，进行泄露点的侦测。以上操作可以实现：1.通过泄露排查判断被测管路上的器件本体是否泄露以及泄露点的位置；2.通过泄露排查判断被测管路接头衔接处是否存在因卡套未紧固以及卡套组件紧固未到位等问题存在，从而造成被测管路的漏气。

实施例2

如图5所示，本实施例在实施例1的基础上，将电源9固定在第二支架3或者第三支架4上，便于测试平台的整体移动。本实施例中的电源9为输入220v，输出24v的dc24v电源9，其整体为长方体结构，通过螺栓81固定在第二支架3或者第三支架4的外侧面或者顶面均可。如果是固定在外侧面，即需要立杆31的外侧面开设有竖向滑槽311，电源9设置有裙边，裙边上开设有螺孔，通过螺栓81穿过电源9的螺孔与限位在竖杆外侧竖向滑槽311内的螺母82螺合固定。如果是固定在顶面，则需要通过另一根横杆32将多根立杆31连接，然后通过同样的方法将电源9与横杆32固定即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。