[实用新型]逸出气体恒压测试装置

说明书

本实用新型公开了一种逸出气体恒压测试装置，包括Sieverts型恒容测试部分和恒压测试部分；它们通过连接阀进行连接。所述Sieverts型恒容测试部分包括加热炉、反应器、通道、压强传感器、工作气源、进气阀、抽空阀和第一真空泵；所述加热炉对反应器进行加热；所述恒压测试模块混合部分包括工作气进气模块、背景气进气模块、前调节模块、后调节模块和逸出气体测试仪；所述通道内工作气体压强比单向阀另一侧的背景气压高的时候导通，通道内气压嵌位于背景气压，但背景气体并不能逆向进入通道。本实用新型结构简单，设计科学合理，可以有效的实现混合气体的压强调节范围在真空泵极限压强与电控比例阀输出上限之间，尤其是能实现低于1atm的恒压放氢动力学性能测试。

技术领域

本实用新型涉及储氢材料放氢动力学测试实验设备领域，具体涉及一种逸出气体恒压测试装置。

背景技术

目前吸放氢性能测试设备主要是基于Sieverts型装置的恒容测试方式，它是通过恒定容积的反应器和通道内的氢压变化，来计算储氢材料样品吸放氢量。在储氢材料研究实践中，研究者发现某些储氢材料的吸放氢动力学参量，与其所在环境氢压有较大关系。如LiBH₄+MgH₂复合储氢体系，在不同环境氢压下，放氢的反应路径会有差异，环境氢压较低时，复合体系中两种储氢材料各自单独放氢，产物中无MgB₂形成，放氢后样品很难再吸氢；而环境氢压高到一定程度时，两个组成单元耦合放氢，产物中明显有MgB₂，放氢后样品可以再可逆吸氢。此时用恒容方法测试，就不够准确描述样品的动力学性能，因为在吸放氢时，恒容系统的环境氢压在不断发生变化。因此，研究者开始用恒压方式进行其动力学表征。但目前恒压放氢动力学的测试，都是在一个大气压下的恒压动力学，环境氢压不能调节为其他压强值，这无疑是一个缺陷。为了达到更好的恒压放氢动力学性能测试效果，特此提出一种新型的逸出气体恒压测试装置，也可以用于其他类型逸出气体的恒压测试。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种逸出气体恒压测试装置，本实用新型结构简单，设计科学合理，可以有效的实现混合气体的压强调节范围在真空泵极限压强与电控比例阀输出上限之间，实现低于1atm的恒压放氢动力学性能测试。

本实用新型的技术方案：

提供一种逸出气体恒压测试装置，包括Sieverts型恒容测试部分和恒压测试部分；它们通过连接阀进行连接。所述Sieverts型恒容测试部分包括加热炉、反应器、通道、压强传感器、工作气源、进气阀、抽空阀和第一真空泵；所述加热炉对反应器进行加热；所述反应器与通道进行连接；所述压强传感器与通道连接进而对通道内气压进行测试；所述第一真空泵通过抽空阀与通道连接，打开抽空阀可对通道进行抽空；所述工作气源通过进气阀与通道连接，打开进气阀可将工作气体充入通道；所述恒压测试部分包括工作气进气模块、背景气进气模块、前调节模块、后调节模块和逸出气体测试仪；所述工作气进气模块为高精度电控比例阀；所述背景气进气模块包括背景气源和第一电控比例阀；所述前调节模块包括混合器、第二电控比例阀和第一流量计；所述后调节模块包括三通、第二流量计、阻尼阀和第二真空泵；所述逸出气体测试模块与三通进行连接；所述连接阀与混合器之间设有高精度低导通门槛的单向阀，所述通道内工作气体压强比单向阀另一侧的背景气压高的时候导通，通道内气压嵌位于背景气压，但背景气体并不能逆向进入通道。

本实用新型的总体构思：采用高精度的电控比例阀和单向阀，实现反应器内气压的调节。当反应器内气压比单向阀外高时单向阀导通，反应器内气压嵌位于第一电控比例阀的输出端压强。第二电控比例阀实现工作气体和背景气的混合，以及实现混合气体的压强调整。第一流量计阀、第二流量计和阻尼阀，实现输出到气体分析仪(如质谱仪，红外光谱仪，色谱仪等)的流量控制，使得进入气体分析仪的混合气体流量稳定且可调。排气采用真空泵，而不是大气环境，因此可以实现混合气体的压强调节范围在真空泵极限压强与电控比例阀输出上限之间，实现低于1atm的恒压放氢动力学性能测试。