專利名稱：可調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氫氣發(fā)生器，尤其涉及一種可調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)氫氣發(fā)生器普遍采用機械表頭與光電耦合器組合，采用擋光截止的方 式，接通或截止電解電流。不斷反復(fù)的截止接通動作，導(dǎo)致電解電流不連續(xù)，且開關(guān)電源不 斷啟動過載，容易損壞電源及電解池。更老式型號使用變壓器整流供電，缺乏有效的過流過 壓保護，更容易過載損壞電解池。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種平穩(wěn)調(diào)節(jié)的恒流電解的 可調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置，其控制精度高、自限流保護電解池不燒壞、操作方便、穩(wěn)定可罪。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種可調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置，包含開 關(guān)電源模塊、電解模塊、儲氣裝置、壓力測量裝置和控制模塊；所述的電解模塊包含儲液桶裝置和設(shè)置在儲液桶裝置下面的電解池裝置；所述的 儲液桶裝置中放置電解液，并設(shè)置陽極室，電解池裝置中設(shè)置有陰極室；所述的開關(guān)電源模塊的正輸出與所述的儲液桶裝置電性連接，所述的開關(guān)電源模 塊的負(fù)輸出與電解池裝置電性連接。電解池裝置通過導(dǎo)氣管連接輸氣裝置，輸氣裝置上設(shè) 置有一壓力測量裝置，壓力測量裝置與控制模塊的輸入端電性連接，控制裝置的輸出端與 開關(guān)電源模塊電連接；所述的壓力測量裝置檢測儲氣裝置的氫氣輸出壓力，將其轉(zhuǎn)換為電信號后發(fā)送給 給控制模塊，控制模塊計算當(dāng)前需要的產(chǎn)氫電壓，將該產(chǎn)氫電壓信號發(fā)送給開關(guān)電源模塊， 開關(guān)電源模塊根據(jù)該產(chǎn)氫電壓信號發(fā)出相應(yīng)電解電流。所述的開關(guān)電源模塊的正輸出與所述的儲液桶裝置電性連接，所述的開關(guān)電源模 塊的負(fù)輸出與電解池裝置電性連接。所述的開關(guān)電源模塊為可調(diào)開關(guān)電源；所述的壓力測量裝置為壓力傳感器。所述的控制模塊包含電路連接的輸入電路、壓力調(diào)節(jié)計算電路和輸出電路；輸入電路用于接受壓力傳感器的電流信號，并將其轉(zhuǎn)化為壓力調(diào)節(jié)計算電路可接 受的電壓信號，壓力調(diào)節(jié)計算電路接收輸入電路輸出的電壓信號，并完成壓力調(diào)節(jié)計算功 能后將電壓信號反饋給輸出電路，輸出電路將接收的電壓信號平滑放大為代表產(chǎn)氫量的電 壓信號，并反饋給開關(guān)電源模塊。所述的壓力調(diào)節(jié)計算電路包含主要包含依次連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、比較單元、計 算存儲單元和數(shù)模轉(zhuǎn)換單元。本實用新型具有以下優(yōu)點[0015]1.控制精度高。2.自限流保護電解池_儲液筒不燒壞、操作方便。3.電解過程平穩(wěn)。

圖1為本實用新型可調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置的電路原理圖；圖2為本實用新型可調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置的控制模塊的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，為本實用新型可調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置的電路框圖。如圖所示，可 調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置包含依次連接的開關(guān)電源模塊1、電解模塊2、儲氣裝置3、壓力測 量裝置4和控制模塊5。開關(guān)電源模塊1電連接電解模塊2，為電解模塊2提供穩(wěn)定的電解 電流，在本實施例中，開關(guān)電源模塊1采用限壓恒流的可調(diào)開關(guān)電源(型號RK-HQ1000)實 現(xiàn)。電解模塊2包含儲液桶裝置22和設(shè)置在儲液桶裝置22下部的電解池裝置21，儲液桶 裝置22中放置電解液，內(nèi)部設(shè)置陽極室，在儲液桶裝置22上設(shè)置有氧氣排放口 221，電解池 裝置21內(nèi)設(shè)置陰極室，并且電解池裝置上還設(shè)置有氫氣排放口?？烧{(diào)開關(guān)電源的正輸出連 接儲液桶裝置22，負(fù)輸出連接電解池裝置21，當(dāng)可調(diào)開關(guān)電源1提供電解電流時，在電場的 作用下，電解液電解，陽極室產(chǎn)生氧氣，陰極室產(chǎn)生氫氣，然后氧氣通過儲液桶裝置22中的 氧氣排放口 221排放到空氣中，氫氣則通過電解池上的氫氣排放口通過輸氣管211排放到 儲氣裝置3中積聚，不斷的電解使氫氣越來越多，因此儲氣裝置3中的壓力上升，保持較高 的壓力，該儲氣裝置3上設(shè)置有一氫氣輸出口 31，通過該輸出口 31便可向外界其他設(shè)備提 供需要的氫氣。儲氣裝置3還通過輸氣管32連接壓力測量裝置4，用于連續(xù)測量儲氣裝置3 中的氫氣壓力，在本實施例中，壓力測量裝置4使用壓力傳感器(型號SK-10B-531)實現(xiàn)， 該壓力傳感器輸出端與控制模塊5的輸入端電連接，壓力傳感器將測得的氫氣壓力值轉(zhuǎn)化 為電流信號后傳送給控制模塊5，控制模塊5的輸出端與可調(diào)開關(guān)電源1電連接，控制模塊 5根據(jù)壓力傳感器4的電流信號，進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)計算，計算出當(dāng)前需要的產(chǎn)氫電壓，可調(diào) 開關(guān)電源1接收控制模塊5的產(chǎn)氫電壓信號后，將自身的反饋電壓與該產(chǎn)氫電壓信號比較 放大后，相應(yīng)的調(diào)節(jié)輸出電流，使電流對外呈恒流特性，且自動限制電流不超過額定值。由 此實現(xiàn)對儲氣裝置3中的氣體壓力進行實時調(diào)節(jié)。如圖2所示，為控制模塊5的電路原理圖。如圖所示，控制模塊5包含電路連接的 輸入電路51、壓力調(diào)節(jié)計算電路U(型號STC12C5410AD)和輸出電路53。輸入電路51主 要包含繼電器J4和放大器U2A及相關(guān)電阻電容，繼電器J4 一端連接壓力傳感器4，通過繼 電器J4和電阻R14接收壓力傳感器4輸出的電流信號，并通過放大器U2A轉(zhuǎn)化并放大為壓 力調(diào)節(jié)計算電路U可接受的電壓信號。壓力調(diào)節(jié)計算電路U主要包含依次連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換 單元、比較單元、計算存儲單元和數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，壓力調(diào)節(jié)計算電路U的輸入端接收放大器 U2A提供的電壓信號，進行相應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換、比較、計算和數(shù)模轉(zhuǎn)換后，轉(zhuǎn)換為輸出電路53 接收的電壓信號。輸出電路53主要包含放大器U2B、繼電器J2及相關(guān)電阻電容，放大器U2B 主要用于接收壓力調(diào)節(jié)計算電路U的輸出端輸出的電壓信號波形，并將該電壓信號波形平 滑放大為代表產(chǎn)氫量的模擬電壓，繼電器J2連接可調(diào)開關(guān)電源，輸出電路53將該輸出的模擬電壓信號通過繼電器J2傳送給可調(diào)開關(guān)電源?？烧{(diào)開關(guān)電源1工作于恒流方式，可調(diào)開關(guān)電源1內(nèi)有互感器，該互感器可將輸出電流正比例的轉(zhuǎn)化為反饋電壓，與輸入的產(chǎn)氫量電壓信號比較并放大，由可調(diào)開關(guān)電源1 內(nèi)部的功率管控制輸出電流。當(dāng)電解模塊2缺水或故障時，電解池-儲液筒2的內(nèi)阻明顯 升高，理論上所要求的輸出電壓高于允許范圍，則此時可調(diào)開關(guān)電源1內(nèi)部過壓限制起作 用，保持可調(diào)開關(guān)電源的最高輸出電壓，則此時相應(yīng)降低了輸出電流，此時可調(diào)開關(guān)電源1 工作于限壓方式，保護了電解模塊不被燒壞。盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上 述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本實用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于 本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)由所附 的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求一種可調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置，其特征在于，包含開關(guān)電源模塊(1)、電解模塊(2)、儲氣裝置(3)、壓力測量裝置(4)和控制模塊(5)；所述的電解模塊(2)包含儲液桶裝置(22)和設(shè)置在儲液桶裝置(22)下面的電解池裝置(21)；所述的開關(guān)電源模塊(1)的正輸出與所述的儲液桶裝置(22)電性連接，所述的開關(guān)電源模塊(1)的負(fù)輸出與電解池裝置(21)電性連接，電解池裝置(21)通過導(dǎo)氣管連接輸氣裝置(3)，輸氣裝置(3)上設(shè)置有一壓力測量裝置(4)，壓力測量裝置(4)輸出端與控制模塊(5)的輸入端電性連接，控制裝置(5)的輸出端與開關(guān)電源模塊(1)電性連接；所述的壓力測量裝置(4)檢測儲氣裝置(3)的氫氣輸出壓力，將其轉(zhuǎn)換為電信號后發(fā)送給控制模塊(5)，控制模塊(5)計算當(dāng)前需要的產(chǎn)氫電壓，將該產(chǎn)氫電壓信號發(fā)送給開關(guān)電源模塊(1)，開關(guān)電源模塊(1)根據(jù)該產(chǎn)氫電壓信號發(fā)出相應(yīng)電解電流。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的儲液桶裝置(22)中放置電解液，并設(shè)置陽極室，電解池裝置(21)中設(shè)置有陰極室。
3.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的開關(guān)電源模塊(1)為可調(diào)開關(guān)電源。
4.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的壓力測量裝置(4)為壓力傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的壓力調(diào)節(jié)氫氣發(fā)生器，其特征在于所述的儲氣裝置(3)上設(shè)置有一氫氣排放口，用于向外供應(yīng)氫氣。
6.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的控制模塊(5)包含電路連接的輸入電路(51)、壓力調(diào)節(jié)計算電路⑶和輸出電 路(53)；輸入電路(51)用于接受壓力傳感器的電流信號，并將其轉(zhuǎn)化為壓力調(diào)節(jié)計算電路(U) 可接受的電壓信號，壓力調(diào)節(jié)計算電路(U)接收輸入電路(51)輸出的電壓信號，并完成壓 力調(diào)節(jié)計算功能后將電壓信號發(fā)送給輸出電路(53)，輸出電路(53)將接收的電壓信號平 滑放大為代表產(chǎn)氫量的電壓信號后發(fā)送給開關(guān)電源模塊(1)。
7.如權(quán)利要求6所述的可調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的壓力調(diào)節(jié)計算電路(U)主要包含依次連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、比較單元、計算存 儲單元和數(shù)模轉(zhuǎn)換單元。
專利摘要一種可調(diào)節(jié)壓力的氫氣發(fā)生裝置，包含開關(guān)電源模塊、電解模塊、儲氣裝置、壓力測量裝置和控制模塊；所述的電解模塊包含儲液桶裝置和設(shè)置在儲液桶裝置下面的電解池裝置；所述的儲液桶裝置中放置電解液，并設(shè)置陽極室，電解池裝置中設(shè)置有陰極室；所述的開關(guān)電源模塊的正輸出與所述的儲液桶裝置電性連接，所述的開關(guān)電源模塊的負(fù)輸出與電解池裝置電性連接，電解池裝置通過導(dǎo)氣管連接輸氣裝置，輸氣裝置上設(shè)置有一壓力測量裝置，壓力測量裝置輸出端與控制模塊的輸入端電性連接，控制裝置的輸出端與開關(guān)電源模塊電性連接；本實用新型具有控制精度高，自限流保護電解模塊不燒壞、操作方便，電解過程平穩(wěn)的優(yōu)點。
文檔編號C25B1/04GK201553784SQ200920211979

公開日2010年8月18日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者畢東杰, 陳俊 申請人:上海神開石油化工裝備股份有限公司