[实用新型]一种高精度测试膜电极组件厚度的装置

说明书

本实用新型涉及一种高精度测试膜电极组件厚度的装置，包括上端头、下端头、压力传感器、位移传感器、气缸等，下端头嵌装于台面中但不与台面接触，下端头的上表面作为与膜电极组件的下接触面，下端头的下表面固定在压力传感器上，上端头上连接有位移传感器，位移传感器的探头与上端头的上表面接触连接，位移传感器的探杆通过支架固定在底座上，上端头的上端与导杆相连接，导杆另一端与气缸的活塞端相连，气缸的进气口、排气口分别连接电磁阀，电磁阀的电路控制端连接控制电路板，控制电路板分别电连接压力传感器、位移传感器；本实用新型测量精度高，测量速度快，对压力的控制精度和一致性大大提高，减小了因压力带来的误差。

[技术领域]

本实用新型属于氢燃料电池领域，具体地说是一种高精度测试膜电极组件厚度的装置。

[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、扩散层及边框组成，是燃料电池的核心部件。MEA的厚度是一个重要参数，厚度不同会改变电堆的体积和压力，进而影响组装效果。更重要的是，它还会具有一定的弹性，在组装后，会影响阴极和阳极流道的通畅性，也会影响与极板的接触电阻。

目前，检测MEA厚度主要还是采用传统的测量薄膜的办法。然而，该传统办法存在一定的局限性，最主要的缺点是：(1)对压力控制不能满足要求。MEA的厚度与压力有很大关系，现有的这种方法对压力没有控制或者控制的不够精确，从而会导致非常大的误差。(2)上下端头的平行度经常需要校准。因为探头的面积较大，如果平行度不好，会使误差变大，甚至损坏MEA。所以每次测量前需要校准平行度，这给操作带来麻烦，对操作工人的要求较高，降低了测量速度。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种高精度测试膜电极组件厚度的装置，能够测量膜电极组件的厚度，且测量精度高，测量速度快，对压力的控制精度和一致性大大提高，减小了因压力带来的误差。

为实现上述目的设计一种高精度测试膜电极组件厚度的装置，包括上端头1、下端头2、压力传感器3、位移传感器4、台面5、气缸6、导杆7、电磁阀8、控制电路板9，所述下端头2嵌装于台面5中但不与台面5接触，所述下端头2的上表面与台面5的上表面位于同一水平面上，所述下端头2的上表面作为与膜电极组件的下接触面，所述下端头2下方设置有压力传感器3，所述下端头2的下表面固定在压力传感器3上，所述压力传感器3固定在底座10上，所述下端头2上方设置有上端头1，所述上端头1与下端头2相对布置，所述压力传感器3用于测量上端头1与下端头2间膜电极组件所承受的压力，所述上端头1上连接有位移传感器4，所述位移传感器4的探头与上端头1的上表面接触连接，所述位移传感器4的探杆通过支架14固定在底座10上，所述位移传感器4用于测量膜电极组件的厚度，所述上端头1的上端与导杆7相连接，所述导杆7另一端与气缸6的活塞端相连，所述气缸6用于带动上端头1上下移动，并通过上端头1为膜电极组件施加压力，所述气缸6的进气口、排气口分别连接电磁阀8，所述电磁阀8另一端连接大气和压缩空气，所述电磁阀8的电路控制端连接控制电路板9，所述控制电路板9分别电连接压力传感器3、位移传感器4。

进一步地，所述上端头1的顶部中间设有球面凹槽11，所述导杆7下端设有球形凸头12，所述球形凸头12与球面凹槽11处接触连接，所述导杆7左右两侧连接有对称布置的弹簧13，所述弹簧13另一端连接在上端头1的上表面边缘。

进一步地，还设置有显示屏，所述显示屏通过线路连接控制电路板9，所述控制电路板9将测量到的压力数据及位移数据通过显示屏显示出来。

进一步地，所述台面5底部设置有立柱，所述台面5通过立柱固定在底座10上。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本实用新型采用自动化控制，对压力的控制精度和一致性大大提高，减小了因压力带来的误差；