一种膜透气量测试治具的制作方法

本技术涉及材料性能测试领域，尤其是涉及一种膜透气量测试治具。

背景技术：

1、在材料性能测试领域，氢能源电池技术的发展日新月异。氢能源电池作为氢能源应用的核心装置，在电动汽车、分布式发电、储能等众多领域展现出了巨大的应用潜力和发展前景。质子交换膜作为氢能源电池中的关键组件，其性能直接决定了电池的离子传导效率、能量转换效率以及整体的安全性和稳定性。随着氢能源电池技术的不断创新和升级，对质子交换膜的质量和性能要求也日益严苛。质子交换膜的气密性作为衡量其性能的核心指标之一，准确测量其气密性对于质子交换膜的研发、生产和质量控制至关重要，能够为其提供至关重要的数据支撑。 在测量膜气密性方面，现有技术中通常采用压力差测量方法。这种方法主要是通过在膜的两侧施加不同的压力，利用压力传感器和相关测量设备，在一定时间内监测压力差的变化情况，以此来推断膜的气密性。具体操作时，会精确控制膜两侧的压力差，以期望得到准确的测量结果。在工业生产和科研实验中，该方法被广泛应用，是一种较为常见的膜气密性测量手段。 然而，现有测量方法在实际应用中存在明显的缺陷。当压力差相差过大时，膜与设备之间容易产生缝隙，这就导致压力测量不精准的问题，进而影响对膜气密性的判断。

技术实现思路

1、为了提高对膜的透气量测试的效率和精准性，有效避免现有测试过程中，容易发生漏气现象从而影响膜气密性测量结果的情况，本技术提供了一种膜透气量测试治具。

2、本技术提供一种膜透气量测试治具，包括底板、承载板、夹持机构和真空抽吸监控系统，所述承载板可拆卸安装于底板顶部，所述承载板设置有定位孔，所述底板对应定位孔的位置设置有滤网结构，所述承载板与底板之间设置有用于密封所述定位孔的密封结构，所述夹持机构分别设置于所述承载板两侧用于将膜料压紧于所述承载板表面，所述滤网底部与真空抽吸监控系统实现密封连通，所述真空抽吸监控系统抽出所述定位孔内的空气并监控气压变化，进而降低膜料底部的气压。 通过采用上述技术方案，承载板可拆卸安装于底板顶部，方便对治具进行组装和维护。承载板设置定位孔，底板对应位置设置滤网结构，且承载板与底板之间设置密封结构，能有效防止空气从承载板与底板的连接处泄漏。同时，夹持机构设置于承载板两侧，可将膜料压紧于承载板表面，使膜料与承载板紧密贴合，进一步减少空气泄漏的可能，此时膜料底部定位孔中形成一个密封空间。该治具结构简单，滤网底部与真空抽吸监控系统密封连通，当真空抽吸监控系统开启时，能抽出定位孔内的空气，由于密封结构和夹持机构共同作用减少了空气泄漏，使得定位孔内的空气能够被有效抽出，进而降低膜料底部的气压。通过监控气压变化，可根据气压变化的速率和幅度等数据，准确推断膜料的透气量，为膜料气密性的判断提供精准的数据支撑，避免了现有压力差测量方法中因膜与设备产生缝隙导致压力测量不精准的问题。 优选的，所述密封结构为环形密封垫圈，所述环形密封垫圈设置于所述承载板与所述底板的接触面之间。 通过采用上述技术方案，将环形密封垫圈设置于承载板与底板的接触面之间，能填充两者之间的间隙。在测试膜透气量时，真空抽吸监控系统会抽出定位孔内的空气，此时若没有良好的密封，外界空气会从承载板与底板的接触面进入定位孔，干扰气压变化的监测。而环形密封垫圈的设置，能有效阻止外界空气进入，避免了因空气泄漏导致的压力测量不精准问题，保证了定位孔内气压变化监测的准确性，进而提高了膜透气量测试结果的可靠性。  优选的，所述承载板与所述底板均设置有与所述环形密封垫圈轮廓匹配的环形凹槽。 通过采用上述技术方案，承载板与底板均设置有与环形密封垫圈轮廓匹配的环形凹槽，在安装环形密封垫圈时，环形密封垫圈能够嵌入环形凹槽中，这一设置使得环形密封垫圈的安装位置更加精准和稳定，不易在使用过程中发生移位或变形。由于环形密封垫圈位置稳定，其对定位孔的密封效果更佳，能够有效防止空气从承载板与底板的接触面之间泄漏。  优选的，所述夹持机构包括压杆、转动联动结构和抵接块，所述压杆通过所述转动联动结构与所述抵接块转动连接，当按压所述压杆时，所述转动联动结构驱动所述抵接块转动至抵接于所述承载板表面。 通过采用上述技术方案，当按压压杆时，转动联动结构会驱动抵接块转动。由于抵接块与承载板表面抵接，这种转动动作使得抵接块能够稳定地将膜料压紧于承载板表面。如此一来，在进行膜透气量测试时，膜料与承载板之间的贴合更加紧密，减少了膜料与设备之间产生缝隙的可能性。  优选的，所述转动联动结构包括铰接座和摆杆，所述摆杆底部与所述铰接座转动连接，所述摆杆顶部与所述压杆转动连接，所述压块底部与所述铰接座转动连接，所述压杆与所述压块顶部转动连接。 通过采用上述技术方案，当按压压杆时，由于摆杆底部与铰接座转动连接、摆杆顶部与压杆转动连接、压块底部与铰接座转动连接以及压杆与压块顶部转动连接，这种转动连接关系形成了一个可活动的联动结构。在按压压杆的力的作用下，摆杆和压块会绕着铰接座转动，从而驱动抵接块转动至抵接于承载板表面，实现将膜料压紧于承载板表面的功能。该转动联动结构使得按压压杆的操作能稳定、可靠地转化为抵接块的转动动作，操作简单便捷，且能保证膜料被稳定压紧，避免膜料在测试过程中出现位移或松动，进而提高了膜透气量测试的准确性和稳定性。  优选的，所述抵接块可拆卸设置有用于抵接膜料的弹性抵接头。 通过采用上述技术方案，抵接块可拆卸设置弹性抵接头，在对膜料进行压紧时，弹性抵接头与膜料接触，由于其具有弹性，能够更好地适应膜料的表面形状，增大与膜料的接触面积，从而将膜料更紧密地压紧于承载板表面，提高了膜料与承载板之间的密封性。同时，可拆卸的设置使得当弹性抵接头出现磨损或损坏时，可以方便地进行更换，保证了测试治具的长期稳定使用，提高了测试治具的使用寿命和使用效率，进而为膜透气量的准确测试提供了可靠保障。  优选的，所述弹性抵接头通过调节螺母安装于所述抵接块，用于调节所述弹性抵接头的安装位置。 通过采用上述技术方案，弹性抵接头通过调节螺母安装于抵接块，调节螺母可对弹性抵接头的安装位置进行调节。由于不同膜料的厚度和特性存在差异，通过调节弹性抵接头的安装位置，能使弹性抵接头更好地适应不同的膜料，确保对膜料的抵接效果，避免因抵接不当导致膜料与承载板之间出现缝隙。优选的，所述环形密封垫圈的直径大于所述定位孔的孔径。 通过采用上述技术方案，由于环形密封垫圈的直径大于定位孔的孔径，在承载板与底板安装贴合时，环形密封垫圈能完全覆盖定位孔周边，可有效防止定位孔内的空气从承载板与底板的接触面之间泄漏，从而确保在真空抽吸监控系统抽出定位孔内空气并监控气压变化的过程中，气压测量的准确性，为膜料透气量的精确测试提供保障，提升了测试治具的性能和测试结果的可靠性。  优选的，所述底板内部设置有与所述滤网结构连通的流体通道，所述流体通道与所述真空抽吸监控系统密封连接。 通过采用上述技术方案，底板内部设置与滤网结构连通的流体通道，且该流体通道与真空抽吸监控系统密封连接，使得真空抽吸监控系统工作时，能够通过流体通道与滤网结构连通定位孔，进而抽出定位孔内的空气。这种密封连通的结构设计，避免了空气泄漏，保证了在抽出定位孔内空气过程中气压的稳定，使得监控器能够更精准地监控膜料底部的气压变化，从而为膜透气量的测试提供更准确的数据，提高了膜透气量测试的精度和可靠性。  优选的，所述真空抽吸监控系统包括抽吸管和监控器，所述抽吸管一端与所述流体通道密封连接，另一端与所述监控器密封连接，当所述监控器开启时，所述抽吸管抽出所述定位孔内的空气，并监控膜料底部的气压变化。 通过采用上述技术方案，真空抽吸监控系统的抽吸管一端与底板内部的流体通道密封连接，流体通道又与滤网结构连通，滤网结构对应承载板的定位孔，当监控器开启时，抽吸管能够通过流体通道、滤网结构抽出定位孔内的空气，使膜料底部的气压降低。由于膜料上下两侧存在气压差，空气会透过膜料进入定位孔内，此时监控器可监控膜料底部的气压变化。这种设计能够精准地模拟膜料在实际使用中的透气环境，通过监控气压变化来准确测量膜料的透气量。

3、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

4、1.承载板与底板之间设置密封结构，由于密封结构填充了承载板与底板之间的间隙，能够有效防止在测量过程中膜料与设备之间产生缝隙，避免了因缝隙导致的压力泄漏，进而避免压力测量不精准，提高了膜气密性测量的准确性；

5、2.夹持机构将膜料压紧于承载板表面，在测量时，夹持机构的压杆通过转动联动结构驱动抵接块转动至抵接于承载板表面，将膜料紧紧固定，进一步保证了膜料与设备的密封性，减少了因缝隙导致的测量误差；

6、3.真空抽吸监控系统抽出定位孔内的空气并监控气压变化，在监控器开启时，抽吸管通过底板内部的流体通道与滤网结构连通，将定位孔内的空气抽出，降低膜料底部的气压，通过这种方式来测量膜透气量，有效避免了现有压力差测量方法中因压力差过大使膜与设备产生缝隙的问题，能有效解决现有压力差测量方法易出现测量不精准的问题。