一种新型燃料电池保压实验台架
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，具体为一种新型燃料电池保压实验台架。
背景技术
燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来，它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能储电而是一个发电厂；随着燃料电池爆发式发展，燃料电池被广泛应用于车辆行业中，燃料电池的需求量不断增加，燃料电池在生产中其本身的气密性对燃料电池的性能有着极大的影响，因此在燃料电池的生产过程中，需要对燃料电池进行保压检测，确保燃料电池使用的安全性，而在保压实验过程中通常都会用到实验台架，用于放置和收纳燃料电池与保压检测装置。
现有的燃料电池保压实验台架安装通常都是利用螺栓固定或者直接焊接，以达到实验台架的稳定连接，但是这种方法安装与拆卸都极其麻烦，给使用者带来不便。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种新型燃料电池保压实验台架，以解决背景技术中提到的现有的燃料电池保压实验台架安装通常都是利用螺栓固定或者直接焊接，以达到实验台架的稳定连接，但是这种方法安装与拆卸都极其麻烦，给使用者带来不便的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型燃料电池保压实验台架，包括支架，所述支架两端设置有联接件，所述支架内部设置有气瓶，所述气瓶一侧设置有气压转换装置，所述支架上表面设置有检测台，所述检测台上表面设置有燃料电池，所述燃料电池一侧设置有测试面板，所述联接件内部设置有插口，所述支架一端设置有卡槽，所述插口两侧设置有限位块，所述插口靠近限位块的一侧设置有第一滑槽，所述限位块靠近第一滑槽的一侧贯穿第一滑槽设置有第一滑块，所述第一滑块远离限位块的一端设置有挡片，所述挡片靠近插口的一侧设置有三角块，所述三角块上设置有第一弹簧。
作为本发明的优选技术方案，所述支架宽度尺寸与联接件宽度尺寸相适配，所述支架通过联接件构成实验台架，所述气瓶、气压转换装置与支架内部固定连接，所述检测台固定于支架上端。
作为本发明的优选技术方案，所述联接件内部设有三到四个插口，所述插口内壁宽度尺寸与支架宽度尺寸相适配，所述支架与插口插接，所述支架通过插口与联接件插接，所述支架之间通过联接件连接成型。
作为本发明的优选技术方案，所述限位块宽度尺寸与第一滑块宽度尺寸相适配，所述限位块与第一滑块固定连接，所述第一滑块宽度尺寸与第一滑槽宽度尺寸相适配，所述第一滑槽贯穿联接件侧壁，所述第一滑块与第一滑槽滑动连接，所述限位块宽度略大于第一滑槽宽度。
作为本发明的优选技术方案，所述挡片宽度尺寸与第一滑块宽度尺寸相适配，所述挡片一端与第一滑块远离限位块的一端固定连接，所述挡片另一端与联接件内壁固定连接，所属挡片倾斜设置，所述挡片与第一滑块构成三角区域，所述挡片宽度尺寸与三角块宽度尺寸相适配，所述挡片与三角块固定连接。
作为本发明的优选技术方案，所述三角块宽度尺寸与第一弹簧外径尺寸相适配，所述第一弹簧一端与三角块固定连接，所述第一弹簧通过三角块与挡片固定连接，所述第一弹簧另一端与联接件内壁固定连接。
作为本发明的优选技术方案，所述支架下端设置有支脚，所述支脚与支架之间设置有固定座，所述支脚外径尺寸与固定座宽度尺寸相适配，所述支脚与固定座固定连接，所述固定座与支架固定连接，所述支脚通过固定座与支架固定连接。
作为本发明的优选技术方案，所述固定座远离支脚的一侧设置有凹槽，所述凹槽靠近支脚的一端设置有铰链，所述铰链表面设置有联接杆，所述联接杆远离铰链的一端设置有万向轮，所述铰链长度尺寸与凹槽宽度尺寸相适配，所述铰链固定于凹槽侧壁，所述联接杆与铰链固定连接，所述联接杆外径尺寸与万向轮外径尺寸相适配，所述联接杆与万向轮固定连接，所述万向轮通过联接杆、铰链与固定座转动连接。
作为本发明的优选技术方案，还包括调节组件，所述调节组件包括：
支撑板，所述支撑板设置在所述气瓶下方，所述支撑板外壁与所述支架内侧壁固定连接，所述支撑板上表面设置有两条第一滑轨，两条所述第一滑轨相互平行；
固定板，所述固定板设置在所述支撑板左侧上表面，所述固定板底面与所述支撑板上表面固定连接；
滑板，所述滑板设置在所述支撑板右侧上表面，所述滑板底部对称设置有两个第二滑槽，所述第二滑槽与所述第一滑轨相适配，所述滑板通过所述第二滑槽与所述第一滑轨滑动连接；
第一轴承，所述第一轴承设置在所述固定板靠近所述滑板一侧壁中心，所述第一轴承内圈与第一螺杆一端外壁固定连接，所述第一螺杆另一端贯穿所述滑板并延伸至所述滑板远离所述固定板一侧并与电机输出端固定连接，所述第一螺杆通过螺纹孔与所述滑板螺纹连接；
第二滑轨，所述固定板与所述滑板上均设置有第二滑轨，所述第二滑轨垂直于所述第一滑轨，所述第一滑轨上方关于所述第一螺杆左右对称设置两个移动板，两个所述移动板下端分别设置若干第二滑块，所述移动板通过所述第二滑块与所述第二滑轨滑动连接；
第二螺杆，所述第二螺杆一端分别贯穿两个所述移动板，延伸至所述移动板外部并设置摇把，所述第二螺杆与所述移动板螺纹连接，所述第二螺杆中部设置有挡板，所述第二螺杆在挡板两侧的的螺纹旋向相反，两个所述移动板靠近所述挡板一端上表面均设置有弧形板，两个所述弧形板内壁均设置有若干第二弹簧，若干所述第二弹簧一端与所述弧形板内壁固定连接，若干所述第二弹簧另一端与弧形橡胶垫固定连接，两个所述弧形橡胶垫内壁均与所述气瓶表面贴合；
支撑柱，所述支撑柱设置在所述移动板远离所述挡板一端，所述支撑柱一端与所述移动板上表面固定连接，所述支撑柱另一端与所述弧形板外壁固定连接。
作为本发明的优选技术方案，还包括：
第一气压传感器，所述第一气压传感器设置在所述气瓶内，用于检测关闭所述气瓶时，所述气瓶内的初始气压；
第二气压传感器，所述第二气压传感器设置在所述气瓶内，用于检测关闭所述气瓶后，所述气瓶内的实际气压；
计时器，所述计时器设置在所述气瓶外壁，用于检测所述气瓶的关闭时长；
温度传感器，所述温度传感器设置在所述气瓶内，用于检测所述气瓶内的实际温度；
报警器，所述报警器设置在所述气瓶外壁；
控制器，所述控制器设置在所述气瓶外壁，所述控制器分别与所述第一气压传感器、所述第二气压传感器、所述计时器、所述温度传感器、所述报警器电性连接；
所述控制器基于所述第一气压传感器、所述第二气压传感器、所述计时器、所述温度传感器控制所述报警器工作，包括以下步骤：
步骤1：基于所述第一气压传感器、所述第二气压传感器、所述计时器及所述温度传感器的检测值，计算所述气瓶的实际泄露程度：
其中，QX为所述气瓶的实际泄露程度，p1为所述第一气压传感器检测的关闭所述气瓶时，所述气瓶内的初始气压，p2为所述第二气压传感器检测的关闭所述气瓶后，所述气瓶内的实际气压，V1为所述气瓶的容积，Ra为所述气瓶内气体的理想气体常数，T1为所述温度传感器检测的所述气瓶内的实际温度，t1为所述计时器检测的所述气瓶的关闭时长，M1为所述气瓶内预设气体质量，A0为所述气瓶内气体泄漏系数，A0取值范围为0.6-1.0，ω0为所述气瓶内气体压缩系数；
步骤2：基于步骤1，通过公式(2)计算所述气瓶的实际泄露程度与所述气瓶的预设泄漏程度的比值：
其中，S1为所述气瓶的实际泄露程度与所述气瓶的预设泄漏程度的比值，Q0为所述气瓶的预设泄漏程度；
当S1小于等于1时，所述报警器不工作，当S1大于1时，所述控制器控制所述报警器发出报警。
与现有技术相比，本发明提供了一种新型燃料电池保压实验台架，具备以下有益效果：
1、该一种新型燃料电池保压实验台架，通过设置联接件，将支架通过插口插入联接件，使支架之间连接成型，利用支架插入对挡片的推力，使第一弹簧收缩，挡片上移，第一滑块在第一滑槽内滑动并伸出联接件，支架穿过挡片后挡片与第一滑块底端卡入卡槽，第一弹簧伸长推动挡片将支架卡住，从而实现支架与联接件的固定；当需要将支架拆卸时，可拉动联接件两侧的限位块，从而使第一滑块在第一滑槽内滑动并伸出联接件，第一滑块移动从而带动挡片向联接件内壁移动，然后将支架拉出即可，安装与拆卸均无需使用工具，操作简单便捷；
2、该一种新型燃料电池保压实验台架，通过设置万向轮，在移动支架之前，拨动联接杆使其通过铰链转动，联接杆带动万向轮转动，使万向轮转动伸出凹槽并与固定座垂直，然后利用万向轮自转实现支架移动，从而使支架移动更方便，节省人力与时间。
3、该一种新型燃料电池保压实验台架，通过设置调节组件，不仅能够根据气瓶的大小调节滑板与固定板之间的距离，使气瓶能完全放置在滑板与固定板之间，而且还能通过摇把调节两个移动板之间的距离，从而将气瓶固定在两个弧形板之间，防止气瓶晃动，通过设置第二弹簧与弧形橡胶垫，能增加弧形板对气瓶表面的压力，使气瓶更加稳固，避免移动台架时，气瓶未稳固安装而从支架内脱出，发生砸伤人的事故，提高了设备安全性。
4、该一种新型燃料电池保压实验台架，通过对气瓶的泄漏程度的准确计算，解决了难以监测气瓶泄漏程度的问题，并通过报警器及时提醒工作人员检修，避免因气瓶内的气体泄漏程度大，气瓶内的气体泄漏较多而影响燃料电池的测试结果。
附图说明
图1为本发明结构整体示意图；
图2为本发明结构支架与联接件连接示意图；
图3为本发明结构联接件内部结构示意图；
图4为本发明结构固定座连接示意图；
图5为本发明调节组件右视图；
图6为本发明调节组件俯视图。
图中：1、支架；2、联接件；3、气瓶；4、气压转换装置；5、检测台；6、燃料电池；7、测试面板；8、支脚；9、插口；10、卡槽；11、限位块；12、第一滑槽；13、第一滑块；14、挡片；15、三角块；16、第一弹簧；17、固定座；18、凹槽；19、铰链；20、联接杆；21、万向轮；22、支撑板；23、第一滑轨；24、固定板；25、滑板；26、第二滑槽；27、第一轴承；28、第一螺杆；29、第二滑轨；30、移动板；31、第二滑块；32、第二螺杆；33、摇把；34、挡板；35、弧形板；36、第二弹簧；37、弧形橡胶垫；38、支撑柱；39、电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本实施方案中：一种新型燃料电池保压实验台架，包括支架1，支架1两端设置有联接件2，支架1内部设置有气瓶3，气瓶3一侧设置有气压转换装置4，支架1上表面设置有检测台5，检测台5上表面设置有燃料电池6，燃料电池6一侧设置有测试面板7，联接件2内部设置有插口9，支架1一端设置有卡槽10，插口9两侧设置有限位块11，插口9靠近限位块11的一侧设置有第一滑槽12，限位块11靠近第一滑槽12的一侧贯穿第一滑槽12设置有第一滑块13，第一滑块13远离限位块11的一端设置有挡片14，挡片14靠近插口9的一侧设置有三角块15，三角块15上设置有第一弹簧16。
本实施例中，支架1宽度尺寸与联接件2宽度尺寸相适配，支架1通过联接件2构成实验台架，用于放置燃料电池6与保压检测装置，气瓶3、气压转换装置4与支架1内部固定连接，防止检测过程中装置滑动脱落，检测台5固定于支架1上端，用于放置燃料电池6；联接件2内部设有三到四个插口9，用于插入支架1，插口9内壁宽度尺寸与支架1宽度尺寸相适配，支架1与插口9插接，用于与联接件2连接，支架1通过插口9与联接件2插接，便于支架1之间相互连接，支架1之间通过联接件2连接成型；限位块11宽度尺寸与第一滑块13宽度尺寸相适配，限位块11与第一滑块13固定连接，防止第一滑块13滑入联接件2内部，第一滑块13宽度尺寸与第一滑槽12宽度尺寸相适配，第一滑槽12贯穿联接件2侧壁，便于第一滑块13插入联接件2，第一滑块13与第一滑槽12滑动连接，便于第一滑块13在联接件2内抽拉出来，限位块11宽度略大于第一滑槽12宽度，防止第一滑块13滑入联接件2内部；挡片14宽度尺寸与第一滑块13宽度尺寸相适配，挡片14一端与第一滑块13远离限位块11的一端固定连接，利用第一滑块13带动挡片14移动，挡片14另一端与联接件2内壁固定连接，用于固定挡片14，所属挡片14倾斜设置，便于支架1插入，挡片14与第一滑块13构成三角区域，挡片14宽度尺寸与三角块15宽度尺寸相适配，挡片14与三角块15固定连接，用于联接第一弹簧16；三角块15宽度尺寸与第一弹簧16外径尺寸相适配，第一弹簧16一端与三角块15固定连接，第一弹簧16通过三角块15与挡片14固定连接，用于对挡片14提供推力，使挡片14复位，第一弹簧16另一端与联接件2内壁固定连接，用于固定第一弹簧16；支架1下端设置有支脚8，支脚8与支架1之间设置有固定座17，支脚8外径尺寸与固定座17宽度尺寸相适配，支脚8与固定座17固定连接，用于联接支架1，固定座17与支架1固定连接，支脚8通过固定座17与支架1固定连接，用于支架1底部支撑；固定座17远离支脚8的一侧设置有凹槽18，凹槽18靠近支脚8的一端设置有铰链19，铰链19表面设置有联接杆20，联接杆20远离铰链19的一端设置有万向轮21，铰链19长度尺寸与凹槽18宽度尺寸相适配，铰链19固定于凹槽18侧壁，便于万向轮21转动，凹槽18便于万向轮21转动收纳，联接杆20与铰链19固定连接，用于联接铰,19与万向轮21，联接杆20外径尺寸与万向轮21外径尺寸相适配，联接杆20与万向轮21固定连接，万向轮21通过联接杆20、铰链19与固定座17转动连接，便于万向轮21转动收纳与凹槽18内。
本发明的工作原理及使用流程：使用者首先安装支架1，将支架1通过插口9插入联接件2，使支架1之间连接成型，利用支架1插入对挡片14的推力，使第一弹簧16收缩，挡片14向联接件2内壁移动，第一滑块13在第一滑槽12内滑动并伸出联接件2，支架1穿过挡片14后挡片14与第一滑块13底端卡入卡槽10，第一弹簧16复位伸长，推动挡片14与第一滑块13将支架1卡住，从而实现支架1与联接件2的固定，然后将燃料电池6放置在检测台5上，将燃料电池6与测试面板7连通，通过气瓶3提供检测气体经过气压转换装置4减压，再利用管路输送气体到测试面板7对燃料电池6进行检测；当拆卸支架1时，可拉动联接件2两侧的限位块11，从而使第一滑块13在第一滑槽12内滑动并伸出联接件2，第一滑块13移动从而带动挡片14向联接件2内壁移动，然后将支架拉1出即可；在移动支架1之前，拨动联接杆20使其通过铰链19转动，联接杆20带动万向轮21转动，使万向轮21转动伸出凹槽18并与固定座17垂直，然后利用万向轮21自转实现支架1移动，从而使支架1移动更方便，节省人力与时间。
在一个实施例中，如图5、图6所示，还包括调节组件，所述调节组件包括：
支撑板22，所述支撑板22设置在所述气瓶3下方，所述支撑板22外壁与所述支架1内侧壁固定连接，所述支撑板22上表面设置有两条第一滑轨23，两条所述第一滑轨23相互平行；
固定板24，所述固定板24设置在所述支撑板22左侧上表面，所述固定板24底面与所述支撑板22上表面固定连接；
滑板25，所述滑板25设置在所述支撑板22右侧上表面，所述滑板25底部对称设置有两个第二滑槽26，所述第二滑槽26与所述第一滑轨23相适配，所述滑板25通过所述第二滑槽26与所述第一滑轨23滑动连接；
第一轴承27，所述第一轴承27设置在所述固定板24靠近所述滑板25一侧壁中心，所述第一轴承27内圈与第一螺杆28一端外壁固定连接，所述第一螺杆28另一端贯穿所述滑板25并延伸至所述滑板25远离所述固定板24一侧并与电机39输出端固定连接，所述第一螺杆28通过螺纹孔与所述滑板25螺纹连接；
第二滑轨29，所述固定板24与所述滑板25上均设置有第二滑轨29，所述第二滑轨29垂直于所述第一滑轨23，所述第一滑轨23上方关于所述第一螺杆28左右对称设置两个移动板30，两个所述移动板30下端分别设置若干第二滑块31，所述移动板30通过所述第二滑块31与所述第二滑轨29滑动连接；
第二螺杆32，所述第二螺杆32一端分别贯穿两个所述移动板30，延伸至所述移动板30外部并设置摇把33，所述第二螺杆32与所述移动板30螺纹连接，所述第二螺杆32中部设置有挡板34，所述第二螺杆32在挡板34两侧的的螺纹旋向相反，两个所述移动板30靠近所述挡板34一端上表面均设置有弧形板35，两个所述弧形板35内壁均设置有若干第二弹簧36，若干所述第二弹簧36一端与所述弧形板35内壁固定连接，若干所述第二弹簧36另一端与弧形橡胶垫37固定连接，两个所述弧形橡胶垫37内壁均与所述气瓶3表面贴合；
支撑柱38，所述支撑柱38设置在所述移动板30远离所述挡板34一端，所述支撑柱38一端与所述移动板30上表面固定连接，所述支撑柱38另一端与所述弧形板35外壁固定连接。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：先确定气瓶3的长度，再启动电机39，电机39转动带动第一螺杆28转动，第一螺杆28转动带动滑板25在第一滑轨23上滑动，从而调节滑板25与固定板24之间的距离，使滑板25与固定板24之间的距离小于气瓶3的长度，保证气瓶3能完全放置在固定板24与滑板25之间，然后转动摇把33，由于第二螺杆32位于挡板34两侧的螺纹旋向相反，摇把33转动带动第二螺杆32转动，第二螺杆32转动，通过第二滑块31在第二滑轨29上滑动，从而带动移动板30向相互远离的方向移动，使得两个弧形橡胶垫37之间的距离变长，然后将气瓶3放在两个弧形橡胶板之间，反向转动摇把33，两个移动板30向相互靠近的方向移动，直至将气瓶3固定夹紧，弧形橡胶垫37能增加摩擦力，使得气瓶3被固定后不易从弧形橡胶垫37中脱出，利用第二弹簧36的弹力能够增强挤压力，进一步使得气瓶3固定，还能使气瓶3居中，使气瓶3正确安装在支架1内，通过设置调节组件，不仅能够根据气瓶3的大小调节滑板25与固定板24之间的距离，使气瓶3能完全放置在滑板25与固定板24之间，而且还能通过摇把33调节两个移动板30之间的距离，从而将气瓶3固定在两个弧形板35之间，防止气瓶3晃动，通过设置第二弹簧36与弧形橡胶垫37，能增加弧形板35对气瓶3表面的压力，使气瓶3更加稳固，避免移动台架时，气瓶3未稳固安装而从支架1内脱出，发生砸伤人的事故，提高了设备安全性。
在一个实施例中，还包括：
第一气压传感器，所述第一气压传感器设置在所述气瓶3内，用于检测关闭所述气瓶3时，所述气瓶3内的初始气压；
第二气压传感器，所述第二气压传感器设置在所述气瓶3内，用于检测关闭所述气瓶3后，所述气瓶3内的实际气压；
计时器，所述计时器设置在所述气瓶3外壁，用于检测所述气瓶3的关闭时长；
温度传感器，所述温度传感器设置在所述气瓶3内，用于检测所述气瓶3内的实际温度；
报警器，所述报警器设置在所述气瓶3外壁；
控制器，所述控制器设置在所述气瓶3外壁，所述控制器分别与所述第一气压传感器、所述第二气压传感器、所述计时器、所述温度传感器、所述报警器电性连接；
所述控制器基于所述第一气压传感器、所述第二气压传感器、所述计时器、所述温度传感器控制所述报警器工作，包括以下步骤：
步骤1：基于所述第一气压传感器、所述第二气压传感器、所述计时器及所述温度传感器的检测值，计算所述气瓶3的实际泄露程度：
其中，QX为所述气瓶3的实际泄露程度，p1为所述第一气压传感器检测的关闭所述气瓶3时，所述气瓶3内的初始气压，p2为所述第二气压传感器检测的关闭所述气瓶3后，所述气瓶3内的实际气压，V1为所述气瓶3的容积，Ra为所述气瓶3内气体的理想气体常数，T1为所述温度传感器检测的所述气瓶3内的实际温度，t1为所述计时器检测的所述气瓶3的关闭时长，M1为所述气瓶3内预设气体质量，A0为所述气瓶3内气体泄漏系数，A0取值范围为0.6-1.0，ω0为所述气瓶3内气体压缩系数；
步骤2：基于步骤1，通过公式(2)计算所述气瓶3的实际泄露程度与所述气瓶3的预设泄漏程度的比值：
其中，S1为所述气瓶3的实际泄露程度与所述气瓶3的预设泄漏程度的比值，Q0为所述气瓶3的预设泄漏程度；
当S1小于等于1时，所述报警器不工作，当S1大于1时，所述控制器控制所述报警器发出报警。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：当气瓶3使用完毕后，关闭气瓶3，第一气压传感器可以检测关闭气瓶3时气瓶3内的初始气压，然后将气瓶3放置，在放置过程中，计时器能够检测气瓶3的关闭时长，然后利用第二气压传感器能够检测关闭气瓶3后，在关闭时长下气瓶3内的实际气压，通过温度传感器能够检测气瓶3内的实际温度，通过检测气瓶3内的初始气压与实际气压，并根据关闭时长能够计算气瓶3内气体的变化率，对气瓶3是否泄漏进行监测，若气瓶3存在泄漏问题，然后通过公式(1)可以准确计算出气瓶3的实际泄漏程度，然后控制器通过公式(2)的计算结果控制报警器工作，当气瓶3的实际泄漏程度与气瓶3的预设泄漏程度的比值小于等于1时，说明气瓶3内气体的实际泄漏程度较小，报警器不工作，当气瓶3的实际泄漏程度与气瓶3的预设泄漏程度的比值大于1时，说明气瓶3的实际泄漏程度超出预设泄漏程度，此时控制器控制报警器发出报警提示，提醒工作人员对气瓶3进行检修，通过此方案能够对气瓶3的泄漏程度进行准确计算，解决了难以监测气瓶3泄漏程度的问题，并通过报警器及时提醒工作人员检修，避免因气瓶3内的气体泄漏程度大，气瓶3内的气体泄漏较多而影响燃料电池的测试结果。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
