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原文传递一种气体露点测量装置

专利名称：	一种气体露点测量装置
摘要：	本发明提供了一种气体露点测量装置，属于燃料电池技术领域，解决了现有技术可靠性较差、可测露点范围较窄其存在响应速度过慢的问题。该装置包括具有上部中空结构的基底，以及设于基底上的湿度敏感元件、边框结构、电极、温度测量装置、导热背板、加热片、制冷片。导热背板的上方放置湿度敏感元件，下方的一侧设置加热片，另一侧设置制冷片。加热片、制冷片共同用于调节湿度敏感元件的温度，以防止测试过程中湿度敏感元件表面产生凝露；湿度敏感元件通过边框结构与基底固定连接，其上表面分别贴设有用于施加交流电激励并获得相应的电流波动响应信号的电极、温度测量装置的传感端。该装置可靠性高，对露点敏感，测量精度高，可实时测量，响应速度快。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京亿华通科技股份有限公司
发明人：	方川;张硕猛;曹季冬;沈荣安;汪尚尚;李文文;徐云飞;石焱;刘海涛;段宇廷;李阳;张雪江
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-30T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202311106970.5
公开号：	CN117110373A
代理机构：	北京共腾律师事务所
代理人：	刘薇
分类号：	G01N25/66;G;G01;G01N;G01N25;G01N25/66
申请人地址：	100192 北京市海淀区西小口路66号中关村东升科技园B-6号楼C座七层C701室
主权项：	1.一种气体露点测量装置，其特征在于，包括基底(1)，以及设于基底(1)上的湿度敏感元件(4)、边框结构、电极(11)、温度测量装置(7)、导热背板(10)、加热片(8)、制冷片(9)；导热背板(10)，其上方放置湿度敏感元件(4)，其下方的一侧设置加热片(8)，另一侧设置制冷片(9)；加热片(8)、制冷片共同用于调节湿度敏感元件(4)的温度，以防止测试过程中湿度敏感元件(4)表面产生凝露；湿度敏感元件(4)通过边框结构与基底固定连接，其上表面分别贴设有用于施加交流电激励并获得相应的电流波动响应信号的电极(11)、温度测量装置(7)的传感端。 2.根据权利要求1所述的气体露点测量装置，其特征在于，还包括：测试控制器，用于测试时，在待测气体通过湿度敏感元件(4)后，控制电极(11)在湿度敏感元件(4)上施加交流电激励，再通过电极(11)获取该交流电激励造成的湿度敏感元件(4)上的电流波动响应，从而确定湿度敏感元件(4)的阻抗或电导率；以及，根据温度测量装置(7)所采集的温度、该湿度敏感元件(4)的阻抗或电导率，结合事先标定好的不同温度下气体露点温度与阻抗或与电导率之间的一一对应关系，确定待测气体的露点温度。 3.根据权利要求2所述的气体露点测量装置，其特征在于，边框结构进一步包括上下设置的第一边框(2)、第二边框(3)；其中，湿度敏感元件(4)的边缘通过夹持方式固定于第一边框(2)、第二边框(3)之间。 4.根据权利要求3所述的气体露点测量装置，其特征在于，电极(11)进一步包括设置于湿度敏感元件(4)上方两侧且成对使用的第一电极(5)、第二电极(6)；并且，测试控制器在测试时，分别向第一电极(5)、第二电极(6)施加幅度相同、频率相同的交流电压激励；温度测量装置(7)的传感端设置于第一电极(5)、第二电极(6)之间中部。 5.根据权利要求4所述的气体露点测量装置，其特征在于，湿度敏感元件(4)的材料包括完全质子化的磺酸树脂离子膜、磺酸锂膜中的至少一种。 6.根据权利要求1-5任一项所述的气体露点测量装置，其特征在于，湿度敏感元件(4)采用吸排水速率超过设定值的材料。 7.根据权利要求5所述的气体露点测量装置，其特征在于，测试控制器执行如下程序以完成待测气体的露点温度实时测试功能：确定该气体露点测量装置置于待测气体的气氛中；在待测气体通过湿度敏感元件(4)后，控制第一电极(5)、第二电极(6)在湿度敏感元件(4)上两电极间施加交流电压激励；通过第一电极(5)、第二电极(6)获取该交流电压激励造成的湿度敏感元件(4)上的电流波动响应；根据上述电流波动响应，确定第一电极(5)、第二电极(6)之间的阻抗，进而确定湿度敏感元件(4)的电导率；获取温度测量装置(7)所采集的温度；根据所述湿度敏感元件(4)的电导率、温度测量装置(7)所采集的温度，结合事先标定好的不同温度下气体露点温度与电导率之间的一一对应关系，确定待测气体的露点温度。 8.根据权利要求7所述的气体露点测量装置，其特征在于，测试控制器还执行如下程序以完成加热片(8)、制冷片(9)的控制功能：识别是否存在湿度敏感元件(4)的敏感性降低，如果是，判定需要调节加热片(8)、制冷片(9)，并执行下一步，否则，维持当前时刻加热片(8)、制冷片(9)的状态不变；控制加热片(8)、制冷片(9)将湿度敏感元件(4)的温度提高，再次测试是否存在湿度敏感元件(4)的敏感性降低，如果否，判定已将待测气体的露点温度在气体露点温度-电导率曲线中变化不敏感的原始位置移动到变化较敏感的新区域。 9.根据权利要求8所述的气体露点测量装置，其特征在于，测试控制器通过下面程序完成识别是否存在湿度敏感元件(4)的敏感性降低的功能：控制第一电极(5)、第二电极(6)增大交流电压激励；识别是否存在增大交流电压激励后湿度敏感元件(4)的电导率不再增加或增加幅度低于设定值的情况，如果是，判定湿度敏感元件(4)的敏感性降低，否则，判定湿度敏感元件(4)的敏感性不存在降低。 10.根据权利要求1-5任一项所述的气体露点测量装置，其特征在于，还包括：烘干机，用于在测试后对湿度敏感元件(4)、边框结构、电极(11)、温度测量装置(7)、导热背板(10)、加热片(8)、制冷片(9)表面进行烘干。