本實(shí)用新型涉及轉(zhuǎn)化率測(cè)試的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種測(cè)定氫氧催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

氫氧催化反應(yīng)是指氫氣和氧氣在催化劑的作用下復(fù)合生成水。在評(píng)價(jià)氫氧催化反應(yīng)的眾多性能參數(shù)中，轉(zhuǎn)化率是較為重要的一個(gè)測(cè)試性能?，F(xiàn)有技術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)化率的測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且決定了對(duì)轉(zhuǎn)化率的測(cè)試較為復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使得轉(zhuǎn)化率測(cè)試較為簡(jiǎn)單的測(cè)定氫氧催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的測(cè)試裝置。

一種測(cè)定氫氧催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的測(cè)試裝置，與用于發(fā)生氫氧催化反應(yīng)的反應(yīng)裝置連通以測(cè)定所述氫氧催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化率，包括氧氣流量測(cè)試裝置、氫氣流量測(cè)試裝置、混合氣體流量測(cè)試裝置和干燥裝置，所述氧氣流量測(cè)試裝置、氫氣流量測(cè)試裝置連通于所述反應(yīng)裝置的一端，所述干燥連通于所述反應(yīng)裝置的另一端并與所述混合氣體流量測(cè)試裝置連通。

進(jìn)一步地，所述氧氣流量測(cè)試裝置為流量計(jì)。

進(jìn)一步地，所述氫氣流量測(cè)試裝置為流量計(jì)。

進(jìn)一步地，所述混合氣體流量測(cè)試裝置為流量計(jì)。

進(jìn)一步地，所述干燥裝置為干燥瓶。

進(jìn)一步地，所述干燥瓶為內(nèi)置有硅膠干燥劑的干燥瓶。

進(jìn)一步地，還包括用于儲(chǔ)存氫氣的氫氣儲(chǔ)氣裝置和用于儲(chǔ)存氧氣的氧氣儲(chǔ)氣裝置。

進(jìn)一步地，還包括連通所述反應(yīng)裝置和氫氣流量測(cè)試裝置的閥門。

進(jìn)一步地，還包括連通所述反應(yīng)裝置和氧氣流量測(cè)試裝置的閥門。

進(jìn)一步地，還包括連通所述反應(yīng)裝置和干燥裝置的閥門。

本實(shí)用新型的測(cè)試裝置，通過氧氣流量測(cè)試裝置、氫氣流量測(cè)試裝置分別測(cè)定通入反應(yīng)裝置的氧氣流量和氫氣流量，通過混合氣體流量測(cè)試裝置來測(cè)定由未反應(yīng)的氫氣和氧氣所組成的混合氣體的流量，再根據(jù)這三個(gè)流量參數(shù)得出轉(zhuǎn)化率，由此使得測(cè)定較為簡(jiǎn)單，且該測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單。

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)圖。

主要元件符號(hào)說明：

100 測(cè)試裝置

20 氧氣流量測(cè)試裝置

30 氫氣流量測(cè)試裝置

40 混合氣體流量測(cè)試裝置

50 干燥裝置

60 閥門

70 氧氣儲(chǔ)氣裝置。

80 氫氣儲(chǔ)氣裝置

200 反應(yīng)裝置。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)測(cè)試裝置進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了測(cè)試裝置的首選實(shí)施例。但是，測(cè)試裝置可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)測(cè)試裝置的公開內(nèi)容更加透徹全面。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多 個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

在本實(shí)用新型的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。

如圖1所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的測(cè)試裝置100的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施例的測(cè)試裝置100，與用于發(fā)生氫氧催化反應(yīng)的反應(yīng)裝置200連通以測(cè)定所述氫氧催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化率，其包括氧氣流量測(cè)試裝置20、氫氣流量測(cè)試裝置30、混合氣體流量測(cè)試裝置40和干燥裝置50，所述氧氣流量測(cè)試裝置20、氫氣流量測(cè)試裝置30連通于所述反應(yīng)裝置200的一端，所述干燥連通于所述反應(yīng)裝置200的另一端并與所述混合氣體流量測(cè)試裝置40連通。

上述實(shí)施例的測(cè)試裝置100通過氧氣流量測(cè)試裝置20、氫氣流量測(cè)試裝置30分別測(cè)定通入反應(yīng)裝置200的氧氣流量和氫氣流量，通過混合氣體流量測(cè)試裝置40來測(cè)定由未反應(yīng)的氫氣和氧氣所組成的混合氣體的流量，再根據(jù)這三個(gè)流量參數(shù)得出轉(zhuǎn)化率，由此使得測(cè)定較為簡(jiǎn)單，且該測(cè)試裝置100的結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單。

上述氧氣流量測(cè)試裝置20可采用公知的可測(cè)定氣體流量的裝置。本例中可為流量計(jì)。流量計(jì)指指示被測(cè)流量和(或)在選定的時(shí)間間隔內(nèi)流體總量(即流量)的儀表，單位為m3/h。流量計(jì)的種類可采用力學(xué)原理的流量計(jì)，例如利用伯努利定理的差壓式、轉(zhuǎn)子式，利用動(dòng)量定理的沖量式、可動(dòng)管式，利用牛頓第二定律的直接質(zhì)量式，利用流體動(dòng)量原理的靶式，利用角動(dòng)量定理的渦輪式，利用流體振蕩原理的旋渦式、渦街式，利用總靜壓力差的皮托管式以及容積式和堰、槽式等等；或者采用電學(xué)原理的流量計(jì)，例如電磁式、差動(dòng)電容式、電感式、應(yīng)變電阻式等；又或者采用聲 學(xué)原理的流量計(jì)，例如超聲波式、聲學(xué)式(沖擊波式)等；還或者采用熱學(xué)原理，例如熱量式、直接量熱式、間接量熱式等；或者地采用光學(xué)原理的流量計(jì)，例如激光式、光電式等；還或者地采用原子物理原理的流量計(jì)，例如核磁共振式、核輻射式等；又或者地采用以示蹤原理、核磁共振原理為代表的標(biāo)記原理的流量計(jì)等?；谑褂梅奖阒康?，流量計(jì)可采用SBL靶式流量計(jì)、PD流量計(jì)(即容積式流量計(jì))、差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)等。

當(dāng)然氧氣流量測(cè)試裝置20不限于上述公知的流量計(jì)，還可采用現(xiàn)有技術(shù)中的一些流量測(cè)定裝置。可參照中國專利CN 103748439A，具體為，該流量測(cè)定裝置氣體流量檢測(cè)電路，其通過檢測(cè)在配置于氣體流路中的一個(gè)或多個(gè)電阻器中流動(dòng)的電流或者與該電流相應(yīng)地產(chǎn)生的電壓，輸出與在所述氣體流路中流動(dòng)的氣體流量相應(yīng)的氣體

流量檢測(cè)信號(hào)；和用于檢測(cè)所述氣體流路中的氣體溫度的氣體溫度檢測(cè)元件或者設(shè)置在集成電路內(nèi)部的用于檢測(cè)基板溫度的基板溫度檢測(cè)元件，所述氣體流量測(cè)定裝置根據(jù)從所述氣體溫度檢測(cè)元件或者所述基板溫度檢測(cè)元件得到的溫度檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)行所述氣體流量檢測(cè)信號(hào)的特性修正，所述氣體流量測(cè)定裝置具備信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換單元對(duì)從所述氣體流量檢測(cè)信號(hào)的目標(biāo)特性偏離一定量以上的特性畸變進(jìn)行修正。又或者參考中國專利CN 104215282A所述的一種氣體流量測(cè)定裝置，具體為，包括活塞缸容器容納有待測(cè)氣體，所述活塞缸容器的內(nèi)腔通過活塞分成第一腔和第二腔，其中所述第一腔容納有液體介質(zhì)的計(jì)量容器，所述計(jì)量容器與所述活塞缸容器的第二腔形成液體連通，檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其用于檢測(cè)所述計(jì)量容器內(nèi)的響應(yīng)于所述待測(cè)氣體逸出到所述活塞缸容器之外而產(chǎn)生的液位變化，并根據(jù)所述液位變化來計(jì)算所述待測(cè)氣體的流量。

氫氣流量測(cè)試裝置30和混合氣體流量測(cè)試裝置40的實(shí)現(xiàn)形式可相同于氧氣流量測(cè)試裝置20，可為流量計(jì)，至于其它形式在此不再贅述。

前述干燥裝置50指用于干燥以經(jīng)氫氣和氧氣反應(yīng)所產(chǎn)生的水蒸氣以除去的裝置。干燥裝置50的實(shí)現(xiàn)形式有很多?？闪信e出其中一種內(nèi)置有干燥劑的干燥裝置50，其主要通過干燥劑對(duì)水分的吸收來達(dá)到干燥之目的，例如干燥瓶、干燥管等。此處，干燥劑是指能除去潮濕物質(zhì)中水分的物質(zhì)通過與水結(jié)合生成水合物進(jìn)行干燥的物質(zhì)。

干燥劑可采用通過物理吸附實(shí)現(xiàn)干燥的干燥劑，有硅膠干燥劑、分子篩干燥劑、纖維干燥劑等，優(yōu)選為硅膠干燥劑。此處硅膠干燥劑主要成分是二氧化硅，其化學(xué)分子式為mSiO2.nH2O(其含量搞到99.6％，還含有少量的氧化鈉、三氧化二鐵、氧化鎂、氧化鈣、氧化鋁等)，通常是用硅酸鈉和硫酸反應(yīng)，并經(jīng)老化、酸泡等一系列后處理過程而制得。硅膠屬非晶態(tài)物質(zhì)，其形狀透明不規(guī)則球體。硅膠干燥劑的內(nèi)部為極細(xì)的毛孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這些毛細(xì)孔能夠吸收水分，并通過其物理吸引力將水份保留住。其最適合的吸濕環(huán)境為室溫(20～32℃)、高溫(60～90℃)，它能使環(huán)境的相對(duì)濕度降低至40％。此處分子篩干燥劑是一種人工合成且對(duì)水分子有較強(qiáng)吸附性的干燥劑產(chǎn)品，結(jié)晶型鋁硅酸鹽化合物，其晶體結(jié)構(gòu)中有規(guī)整而均勻的孔道，孔徑為分子大小的數(shù)量級(jí)，它只允許直徑比孔徑小的分子進(jìn)入，因此能將混合物中的分子按大小加以篩分。其孔徑大小可通過加工工藝的不同來控制，在230℃以上的高溫情況下，仍能很好的容納水分子。此處纖維干燥劑是由純天然植物纖維經(jīng)特殊工藝精致而成。其中尤其是覆膜纖維干燥劑片，方便實(shí)用，不占用空間。其吸濕能力達(dá)到100％的自身重量。干燥劑還可采用化學(xué)反應(yīng)型，即通過與水反應(yīng)生成結(jié)晶水化合物的，有以濃硫酸、五氧化二磷為代表的酸性干燥劑，以無水氯化鈣為代表的中性干燥劑，以堿石灰(CaO與NaOH、KOH的混合物)、生石灰(CaO)、NaOH固體為代表的堿性干燥劑。

還可列舉出干燥裝置50的另一種形式，即采用能實(shí)現(xiàn)冷凝以經(jīng)水分除去達(dá)到干燥目的的裝置，簡(jiǎn)稱為冷凝部件。冷凝部件可為內(nèi)置有冷凝工質(zhì) (例如液態(tài)水)的冷凝管，例如直形冷凝管、球形冷凝管、蛇形冷凝管、空氣冷凝管及刺形分餾柱。

本例中，還可包括用于儲(chǔ)存氫氣的氫氣儲(chǔ)氣裝置80和用于儲(chǔ)存氧氣的氧氣儲(chǔ)氣裝置70，以提供氫氣源和氧氣源。氫氣儲(chǔ)氣裝置80和氧氣儲(chǔ)氣裝置70的實(shí)現(xiàn)形式可均采用儲(chǔ)氣瓶，例如高壓氣瓶。這里，高壓氣瓶指工作壓力不低于8MPa的氣瓶。

本例中，還包括閥門60。閥門60可有三個(gè)，一閥門60連通所述反應(yīng)裝置200和氫氣流量測(cè)試裝置30，一閥門60連通所述反應(yīng)裝置200和氧氣流量測(cè)試裝置20，剩余一閥門60連通所述反應(yīng)裝置200和干燥裝置50。閥門60的實(shí)現(xiàn)形式有很多，可列舉出電動(dòng)閥、減壓閥或電磁閥等。為了提高開關(guān)動(dòng)作的精確性，可選擇電磁閥。電磁閥可列舉出直動(dòng)式電磁閥、分步直動(dòng)式電磁閥、先導(dǎo)式電磁閥的實(shí)例。直動(dòng)式電磁閥的原理為：通電時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門60打開；斷電時(shí)，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門60關(guān)閉。分步直動(dòng)式電磁閥的原理：當(dāng)入口與出口沒有壓差時(shí)，通電后，電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，閥門60打開。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動(dòng)壓差時(shí)，通電后，電磁力先導(dǎo)小閥，主閥下腔壓力上升，上腔壓力下降，從而利用壓差把主閥向上推開；斷電時(shí)，先導(dǎo)閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動(dòng)關(guān)閉件，向下移動(dòng)，使閥門60關(guān)閉。先導(dǎo)式電磁閥的原理為通電時(shí)，電磁力把先導(dǎo)孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向上移動(dòng)，閥門60打開；斷電時(shí)，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向下移動(dòng)，關(guān)閉閥門60。

可以理解的是，用于實(shí)現(xiàn)前文所述結(jié)構(gòu)之間連通的為管路。管路的布局可根據(jù)實(shí)際需要做設(shè)置。既可采用金屬管道，例如SS-316L等，金屬管道最好為無縫管道，以防止漏氣；當(dāng)然又可采用塑膠材質(zhì)的，例如PP、PE、 PVC等熱塑性塑料；除此，還可為玻璃管道，玻璃可為無機(jī)非金屬玻璃，這種管道只適合于實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模，或者為有機(jī)樹脂玻璃等。

值得說明的是，前述閥門60也可直接安裝于管路上，當(dāng)然也可安裝于反應(yīng)裝置200的用于分別進(jìn)氧氣和氫氣的部件上、反應(yīng)裝置200用于排出氧氣和氫氣混合氣體的部件上。

為了對(duì)從反應(yīng)裝置200排出的未反應(yīng)的混合氣體進(jìn)行收集，以循環(huán)利用，可設(shè)置氫氣回收裝置和氧氣回收裝置。氫氣回收裝置和氧氣回收裝置的實(shí)現(xiàn)形式可采用現(xiàn)有技術(shù)的，可參照中國專利CN105157345A，具體為，包括殼體，所述殼體中形成有腔體，所述腔體外部覆蓋有保溫層；氣體輸入管，所述氣體輸入管的第一端口與所述腔體連通，用于使工業(yè)氣體由所述氣體輸入管的第一端口進(jìn)入所述腔體中；制冷機(jī)，與所述殼體連接，所述制冷機(jī)的冷頭設(shè)置在所述腔體內(nèi)，用于對(duì)所述工業(yè)氣體進(jìn)行冷卻液化；液體輸出管，所述液體輸出管的第一端口與所述腔體的底部連通，用于使液化后的所述工業(yè)氣體由所述液體輸出管的第一端口流出。當(dāng)然，從反應(yīng)裝置200排出的未反應(yīng)的混合氣體也可直接排到大氣中，或者燃燒掉，在不設(shè)置氣體回收裝置的情況下。

下面介紹一下本實(shí)用新型的測(cè)試裝置100的測(cè)試過程。

首先，打開連通于反應(yīng)裝置200和氫氣流量計(jì)的閥門60，連通反應(yīng)裝置200和氧氣流量計(jì)的閥門60，氫氣和氧氣通過分別氫氣流量計(jì)和氧氣流量計(jì)進(jìn)入反應(yīng)裝置200，記錄下氫氣流量計(jì)和氧氣流量計(jì)的示數(shù)L1、L2。在反應(yīng)裝置200中完成催化復(fù)合反應(yīng)后，產(chǎn)生的部分水蒸氣和未反應(yīng)的氫氣氧氣所組成的混合氣體由反應(yīng)裝置200排出，經(jīng)過干燥瓶，除去絕大部分的水蒸氣，再經(jīng)過混合氣體流量計(jì)，記錄下混合氣體流量計(jì)的示數(shù)L3?？捎?jì)算得到氫氧復(fù)合反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，計(jì)算式如下：

轉(zhuǎn)化率η＝〔(L₁+L₂－L₃)/(L₁+L₂)〕×100％。

盡管以上較多使用了表示結(jié)構(gòu)的術(shù)語，例如“氧氣流量測(cè)試裝置”、“氧 氣流量測(cè)試裝置”、“混合氣體流量測(cè)試裝置”等，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。