[发明专利]基于CUDA技术的固液界面电极过程自动分析系统

摘要

基于CUDA技术的固液界面电极过程自动分析系统，其特征在于：包括电解装置、控制系统、制氢发电模块、摄像装置。本发明成本低廉、应用灵活、使用寿命长、不易损坏、稳定可靠、分析快速可靠。本发明成本低廉、应用灵活、使用寿命长、不易损坏、稳定可靠、分析快速可靠。

主权项

基于CUDA技术的固液界面电极过程自动分析系统，其特征在于：包括电解装置、控制系统、制氢发电模块、摄像装置；电解装置包括：平衡容器（10）、第一容器（11）、第二容器（12）、第一排空管（110）、第二排空管（120）、第一排空阀（F1）、第二排空阀（F2）、第一电极（DJ1）、第二电极（DJ2）；电解装置中:平衡容器（10）为柱状，平衡容器（10）的上端开口；电解装置中:第一容器（11）为柱状，第一容器（11）的上端与第一排空管（110）相通；电解装置中:第二容器（12）为柱状，第二容器（12）的上端与第二排空管（120）相通；电解装置中:平衡容器（10）、第一容器（11）、第二容器（12）底部相通；电解装置中: 第一排空阀（F1）位于第一排空管（110）的管路上，第一排空阀（F1）能够控制第一排空管（110）的通断情况；电解装置中:第二排空阀（F2）位于第二排空管（120）的管路上，第二排空阀（F2）能够控制第二排空管（120）的通断情况；电解装置中:第一电极（DJ1）位于第一容器（11）内；第二电极（DJ2）位于第二容器（12）内；电解装置还包括进液阀（F4）、进液阀（F4）；进液阀（F4）位于进液管（14）的管路上，进液管（14）内的液体能够流入到平衡容器（10）中；电解装置还包括排液阀（F3）；排液阀（F3）安装在一端与平衡容器（10）相通一端与外部相通的管道上，排液阀（F3）用于排泄液体，排液阀（F3）的液平高度低于第一容器（11）的容腔的最上端；电解装置还包括标尺（2）；标尺（2）的尺度延展方向与第二容器（12）的轴向方向相同；控制系统包括控制模块、程控电源，控制模块与程控电源相直接具有电学连接，控制模块能够控制程控电源；摄像装置与控制系统之间具有电学连接，摄像装置能够向控制模块传输影像数据，摄像装置的镜头拍摄为第一容器（11）、第二容器（12）的径向方向，摄像装置能够拍摄第一容器（11）内的影像；控制系统的控制模块与第一排空阀（F1）之间具有电学连接，控制系统的控制模块能够控制第一排空阀（F1）；控制系统的控制模块与第二排空阀（F2）之间具有电学连接，控制系统的控制模块能够控制第二排空阀（F2）；控制系统的控制模块还与排液阀（F3）之间具有电学连接，控制系统的控制模块能够控制排液阀（F3）；控制系统的控制模块与进液阀（F4）之间具有电学连接，控制系统的控制模块能够控制进液阀（F4）；控制系统的控制模块中具有CUDA处理硬件单元；制氢发电模块，其特征在于：包括防混合装置（LXQ）、第一容器（L1）、第二容器（L2）、充水口、充水阀（F3）、第一电极（DJ1）、第二电极（DJ2）、第一管道（GD1）、第二管道（GD2）、第一气泵（B1）、第二气泵（B2）、第一单向阀（DF1）、第二单向阀（DF2）、第一气罐（Q1）、第二气罐（Q2）、第一入口气阀（F1）、第二入口气阀（F2）、第一稳压阀（W1）、第二稳压阀（W2）、氢燃料电池（BAT1）、第三管道（GD3）、第四管道（GD4）、循环阀（F4）、除气容器（YLG）；制氢发电模块的防混合装置包括壳体(LXQ)、螺旋管腔（LXG）、第一管腔（ZG1）、第二管腔（ZG2）；螺旋管腔（LXG）为螺旋状，螺旋管腔（LXG）具有第一端和第二端；第一管腔（ZG1）的轴线方向与螺旋管腔（LXG）的螺旋轴线方向相同，第一管腔（ZG1）位于螺旋管腔（LXG）的螺旋线以内，第一管腔（ZG1）的长度大于螺旋管腔（LXG）的两个端点所在的与螺旋管腔（LXG）轴线垂直的面的距离；第一管腔（ZG1）具有连接端和开口端（JK1）；第一管腔（ZG1）的连接端与螺旋管腔（LXG）的第一端相通；第一管腔（ZG1）穿在整个螺旋管腔（LXG）段，且第一管腔（ZG1）的开口端（JK1）超出螺旋管腔（LXG）的第二端；第二管腔（ZG1）的轴线方向与螺旋管腔（LXG）的螺旋轴线方向相同，第二管腔（ZG1）位于螺旋管腔（LXG）的螺旋线以内，第二管腔（ZG1）的长度大于螺旋管腔（LXG）的两个端点所在的与螺旋管腔（LXG）轴线垂直的面的距离；第二管腔（ZG1）具有连接端和开口端（JK1）；第二管腔（ZG1）的连接端与螺旋管腔（LXG）的第二端相通；第二管腔（ZG1）穿在整个螺旋管腔（LXG）段，且第二管腔（ZG1）的开口端（JK1）超出螺旋管腔（LXG）的第一端;制氢发电模块中：第一容器（L1）的底部与防混合装置（LXQ）的一端相通，第二容器（L2）的的底部与防混合装置（LXQ）的另一端相通；也就是说第一容器（L1）的的底部、第二容器（L2）的的底部通过防混合装置（LXQ）相通；制氢发电模块中：第一电极（DJ1）装置在第一容器（L1）的容腔内，第一电极（DJ1）的最下端的水平位置高于第一容器（L1）与防混合装置（LXQ）相通接口的水平位置；制氢发电模块中：第二电极（DJ2）装置在第二容器（L2）的容腔内，第二电极（DJ2）的最下端的水平位置高于第二容器（L2）与防混合装置（LXQ）相通接口的水平位置；当第一容器（L1）、第二容器（L2）电解时气压差太大时会由于液体脱离电极而终止电解反应；制氢发电模块中：第一容器（L1）的顶部通过第一管道（GD1）经由第一气泵（B1）、第一单向阀（DF1）与第一气罐（Q1）相通，第一气泵（B1）将第一容器（L1）内的气体驱动到第一气罐（Q1）内，第一单向阀（DF1）允许第一容器（L1）内的气体流动到第一气罐（Q1），第一单向阀（DF1）不允许第一气罐（Q1）流动到第一容器（L1）内；制氢发电模块中：第二容器（L2）的顶部通过第二管道（GD2）经由第二气泵（B2）、第二单向阀（DF2）与第二气罐（Q2）相通，第二气泵（B2）将第二容器（L2）内的气体驱动到第二气罐（Q2）内，第二单向阀（DF2）允许第二容器（L2）内的气体流动到第二气罐（Q2），第二单向阀（DF2）不允许第二气罐（Q2）流动到第二容器（L2）内；制氢发电模块中：第一气罐（Q1）与氢燃料电池（BAT1）的一个进气通道相连,第一气罐（Q1）与氢燃料电池（BAT1）的联通路径上具有第一稳压阀（W1），第一稳压阀（W1）允许流体从第一气罐（Q1）流向氢燃料电池（BAT1），第一稳压阀（W1）不允许流体从氢燃料电池（BAT1）流向第一气罐（Q1），第一稳压阀（W1）能够控制第一气罐（Q1）所连接的氢燃料电池（BAT1）的一个进气通道的气压；制氢发电模块中：第二气罐（Q2）与氢燃料电池（BAT1）的一个进气通道相连,第二气罐（Q2）与氢燃料电池（BAT1）的联通路径上具有第二稳压阀（W2），第二稳压阀（W2）允许流体从第二气罐（Q2）流向氢燃料电池（BAT1），第二稳压阀（W2）不允许流体从氢燃料电池（BAT1）流向第二气罐（Q2），第二稳压阀（W2）能够控制第二气罐（Q2）所连接的氢燃料电池（BAT1）的一个进气通道的气压；制氢发电模块中：第三管道（GD3）的上端与氢燃料电池（BAT1）的排水口相通，第三管道（GD3）的下端与除气容器（YLG）的容腔相通；第四管道（GD4）的上端与除气容器（YLG）的容腔相通，第四管道（GD4）的下端经由循环阀（F4）与第一容器（L1）相通，使得氢燃料电池（BAT1）的产物水可以重新流入第一容器（L1）、第二容器（L2）构成的电解容腔中，循环使用；第三管道（GD3）的下端开口的水平位置低于第四管道（GD4）的上端开口的水平位置，可以防止气体进入第一容器（L1）、第二容器（L2）构成的电解容腔中；制氢发电模块中：还具有超声波发生器（C1），超声波发生器（C1）位于除气容器（YLG）内部；还具有排气口，除气容器（YLG）通过第五管道（GD5）与排气孔相通，第五管道（GD5）的流体路径中还具有第五泵（B5）、排气阀（F5）；通过控制除气容器（YLG）除气操作时在超声波发生器（C1）的同时开放排气阀（F5）并打开第五泵（B5）降低除气容器（YLG）的气压，使使得氢燃料电池（BAT1）的产物水中溶解的气体脱出，超声波发生器（C1）脱气的同时降低除气容器（YLG）的气压的设计使得脱气硬件成本很低且效果很好；制氢发电模块中：氢燃料电池（BAT1）具有电源输出点（VCC1）、电源地点（GND1）；制氢发电模块与控制系统的控制模块相连作为电能存储装置，制氢发电模块与程控电源相连装置，可以对付突然断电的情况。