一种用于膜电极生产线中测量浆液粒子大小的装置
技术领域
本实用新型属于燃料电池技术领域，特别涉及一种用于膜电极生产线中测量浆液粒子大小的装置。
背景技术
膜电极和气体扩散层是燃料电池膜电极中的关键部件，在这两个部件的制作过程中都需要先准备浆液。此类浆液的制作过程中会将其中的粒子打碎、混合，浆液中的粒子大小是否合适会影响其涂抹的效果及其涂抹的产品的性质及性能。然而，量度膜电极或气体扩散层浆液中粒子的大小却是一个挑战。
现有技术中，常用光散射方法(light scattering)来测量聚合物粒子的直径。但因膜电极和气体扩散层中的碳粒子的极大表面积干扰了散射，而且膜电极浆液或气体扩散层浆液中总“粒子”浓度很高(1-10％，甚至更高)，只有将浆液稀释来进行检测。但稀释会使得在原浆液中存在的聚合团分开而形成不同的形貌及粒径大小。所以光散射方法不是测量膜电极或气体扩散层浆液中粒子大小的正确方法，甚至是一种误导的方法。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种用于膜电极生产线中测量浆液粒子大小的装置，包括制浆机组、取样阀和粒子测量装置。该装置可在浆液制备过程中实时测量浆液中粒子的分布，判断粒子是否被打到足够小，保证了产出浆液的性质和性能，降低废弃品的产出率，节约了生产成本，方法简单，可操作性强。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种用于膜电极生产线中测量浆液粒子大小的装置，包括制浆机组、取样阀和粒子测量装置，其中，制浆机组包括混合缸、循环泵、打碎机和管道，取样阀设置在管道上，连接管道和粒子测量装置。
进一步地，粒子测量装置包括粒子测量杯和光谱仪。
进一步地，管道包括管道入口端，管道主体和管道出口端；在混合缸的侧面设置一入口，与管道出口端相连，下方设置一出口，与管道入口端相连。
进一步地，循环泵设置于管道主体上，靠近管道入口端；打碎机设置于管道主体上，位于循环泵和管道出口端中间。
进一步地，取样阀设置于管道主体上，位于打碎机和管道出口中间。
进一步地，取样阀打开时，管道中的浆液由取样阀流入粒子测量杯中
进一步地，取样阀每次取得的浆液体积为5～10毫升。
进一步地，光谱仪为Acoustic&ElectroAcoustic Spectrometer。
进一步地，装置测量气体扩散层浆液流变性质的操作如下：
1、将物料放入混合缸内，经混合后由混合缸下方出口通过管道入口端流入管道。
2、流入管道的物料经循环泵使浆液混合好，并通过打碎机打碎。
3、混合打碎的物料经过管道主体后由管道出口端进入混合缸，开始下一次循环。
4、需取样测量粒子大小时，打开取样阀，使浆液流入粒子测量杯中，体积约5～10毫升，然后关闭取样阀，用光谱仪测量浆液中粒子的大小，然后将粒子测量杯中的浆液放光，洗净，等待下一次抽样。
此方法也可用于测量高浓度碳浆液，其原理是超声波撞击到液体中的粒子，其强度会减弱，此减弱程度会比液体本身所显现的减弱效果更大，分析此额外的减弱效果可计算该粒子粒径及其浓度。
本实用新型的有益技术效果至少表现在以下方面：
1、本实用新型的装置操作简单，可随时取样测量，测量方便。
2、装置可在浆液制备过程中实时测量浆液中粒子的大小，保证了产出浆液的性质和性能，降低废弃品的产出率，节约了生产成本，方法简单，可操作性强。
3、装置结构简单，成本低，测量浆液中粒子大小的数据准确。
附图说明
图1是本实用新型一个较佳实施例的用于膜电极生产线中测量浆液粒子大小的装置示意图；
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，下述的实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，在本实用新型的一个较佳实施例中，用于膜电极生产线中测量浆液粒子大小的装置，包括制浆机组1、取样阀2和粒子测量装置3，其中，制浆机组1包括混合缸4、循环泵5、打碎机6和管道7，取样阀2设置在管道7上，连接管道7和粒子测量装置3。
粒子测量装置3包括粒子测量杯8和光谱仪9。
管道7包括管道入口端71，管道主体和管道出口端72；在混合缸4的侧面设置一入口，与管道出口端72相连，下方设置一出口，与管道入口端71相连。
循环泵5设置于管道主体上，靠近管道入口端71；打碎机6设置于管道主体上，位于循环泵5和管道出口端72中间。
取样阀2设置于管道主体上，位于打碎机6和管道出口端72中间。
取样阀2打开时，管道7中的浆液由取样阀2流入粒子测量杯8中
取样阀2每次取得的浆液体积为5～10毫升。
光谱仪9为Acoustic&ElectroAcoustic Spectrometer。
装置测量气体扩散层浆液流变性质的操作如下：
1、将物料放入混合缸4内，经混合后由混合缸4下方出口通过管道入口端71流入管道7。
2、流入管道7的物料经循环泵5使浆液混合好，并通过打碎机6打碎。
3、混合打碎的物料经过管道主体后由管道出口端72进入混合缸4，开始下一次循环。
4、需取样测量粒子大小时，打开取样阀2，使浆液流入粒子测量杯8中，体积约5～10毫升，然后关闭取样阀2，用光谱仪9测量浆液中粒子的大小，然后将粒子测量杯8中的浆液放光，洗净，等待下一次抽样。
本实用新型的装置结构简单，使用光谱仪检测膜电极制作过程中浆液的粒子大小，保证了浆液的性能，生产出的膜电极废品率低，节约了生产成本，操作方便，可靠性强。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的试验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
