[发明专利]一种基于红外成像技术的MEA检漏设备和方法

说明书

本发明涉及一种基于红外成像技术的MEA检漏设备，包括上电极板、下电极板、红外摄像头、测试台面，上电极板置于下电极板上，下电极板置于测试台面上，上电极板与下电极板之间夹持有待测的膜电极组件MEA，MEA与上电极板、下电极板之间均设置有绝缘密封垫圈，上电极板上方设置有红外摄像头，红外摄像头用于采集待测MEA温度变化的图像，红外摄像头固定在调节支撑杆上，调节支撑杆固定在测试台面上，调节支撑杆用于调节红外摄像头的高度和方向，红外摄像头通过线路连接电脑，上电极板、下电极板分别通过线路连接电源，电源通过线路连接电脑；本发明不仅可以测量出是否泄漏，还可以测量出MEA泄漏处的位置、泄漏程度等细节。

[技术领域]

本发明属于氢燃料电池领域，具体地说是一种基于红外成像技术的MEA检漏设备和方法。

[背景技术]

膜电极组件(MEA)是燃料电池电化学反应的核心组件，由质子交换膜、催化剂层、炭纸扩散层及边框组成，是燃料电池的心脏。MEA性能的好坏，直接影响氢燃料电池的性能。MEA在生产完成后，要对其进行检测，其中测漏是重要检测项目。传统检测方法一般有压力检测法和流量检测法两种，其中，压力检测法的检测过程为，MEA的一侧进行通气，使其达到一定的压力后，停止通气，保持一定时间，然后检测压力，如果有泄漏，则此侧压力会降低，根据测量到的压力变化来判断泄漏程度；流量检测法的检测过程为，MEA的一侧进行通气，使其达到一定的压力，保持此侧压力不变，然后检测另一侧的气体流量，如果有泄漏，另一侧的流量计会有数值，根据测量到的流量大小来判断泄漏程度。除此之外，还有其他测量方法，但基本上都是此两者方法的基础上进行升级或者改进，以增加测量的精度和准确性。

然而，这些方法均有一个缺点，即只能检测出是否泄漏，而不能测量出泄漏的位置和泄漏点的数目。另外，如果质子膜上有炭纸的纤维刺破，这些纤维会堵住孔，泄漏量很小，很难检测出来，但是这些纤维会导致MEA短路，对后续产品应用造成很大隐患。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种基于红外成像技术的MEA检漏设备，不仅可以测量出是否泄漏，还可以测量出MEA泄漏处的位置、泄漏程度等细节，避免了传统检测方法所存在的只能检测是否泄漏造成很大隐患的问题。

为实现上述目的设计一种基于红外成像技术的MEA检漏设备，包括上电极板1、下电极板2、红外摄像头3、测试台面4、调节支撑杆5、电脑6以及电源7，所述上电极板1置于下电极板2上，所述下电极板2置于测试台面4上，所述上电极板1与下电极板2之间夹持有待测的膜电极组件MEA，所述MEA与上电极板1、下电极板2之间均设置有绝缘密封垫圈8，所述上电极板1上方设置有红外摄像头3，所述红外摄像头3用于采集待测MEA温度变化的图像，所述红外摄像头3固定在调节支撑杆5上，所述调节支撑杆5固定在测试台面4上，所述调节支撑杆5用于调节红外摄像头3的高度和方向，所述红外摄像头3通过线路连接电脑6，所述上电极板1、下电极板2分别通过线路连接电源7，所述电源7通过线路连接电脑6，所述电脑6用于采集红外摄像头3的图像以及控制电源7输出电压。

进一步地，所述下电极板2为一内部设有空腔9且上端敞口的腔体，所述下电极板2的侧壁上开设有气孔10，所述气孔10与下电极板2内部的空腔9相连通，所述气孔10用于作为在MEA下侧通入气体的通道。

进一步地，所述下电极板2的空腔9内布置有折流板11，所述折流板11用于使通入的气体均匀分布。

进一步地，所述折流板11设置有两个，两个折流板11前后交错布置，两个折流板11分别连接在下电极板2空腔9的前内壁、后内壁上。

进一步地，所述上电极板1为一中空的金属框，所述金属框内均布有格栅12，所述格栅12用于防止MEA一侧通入气体后涨破MEA。

进一步地，所述下电极板2的空腔9以及上电极板1的中空处均与MEA炭纸部分的外形尺寸相匹配，所述上电极板1、下电极板2的内测与MEA的炭纸部分接触，所述绝缘密封垫圈8与MEA的边框部分接触。