上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司
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閱讀：71發(fā)布時(shí)間：2026-5-27
隨著燃料電池行業(yè)廣闊的市場(chǎng)前景，舜宇恒平儀器研發(fā)了一種質(zhì)子交換膜（PEMFC）-氫燃料電池陽(yáng)極尾氣質(zhì)譜檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括氣體前處理裝置及在線質(zhì)譜儀兩部分組成。
氣體前處理裝置主要包括取樣點(diǎn)、抽氣泵、冷阱及穩(wěn)壓裝置（見(jiàn)圖1），所述的取樣點(diǎn)為兩路取樣，取樣點(diǎn)的氣體分別進(jìn)入各自的抽氣泵、冷阱和穩(wěn)壓裝置，避免樣氣之間的交叉污染。抽氣泵可保證管路氣體實(shí)時(shí)更新。冷阱則由溫度調(diào)節(jié)器及除水過(guò)濾裝置兩部分組成。穩(wěn)壓裝置設(shè)在在線質(zhì)譜儀的進(jìn)氣口處，保證每次進(jìn)入質(zhì)譜儀的氣體狀態(tài)相近，增加數(shù)據(jù)的可靠性、穩(wěn)定性。 
圖1氣體前處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖
在線質(zhì)譜儀（見(jiàn)圖2）采用法拉第筒/電子倍增器雙檢測(cè)器，當(dāng)PEMFC尾氣中的成分含量較低，可采用電子倍增器進(jìn)行定性定量的分析，對(duì)于含量較高的物質(zhì)，則可采用法拉第筒進(jìn)行檢測(cè)。 
圖2在線質(zhì)譜儀的實(shí)物圖。
本系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)采用本系統(tǒng)的氣體前處理裝置，解決了PEMFC尾氣壓力不穩(wěn)定、水分含量高的問(wèn)題，確保在線質(zhì)譜儀長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的可靠性和安全性。在線質(zhì)譜儀可記錄每種待測(cè)氣體的濃度隨PEMFC工作的工藝條件改變而引起的變化。在線質(zhì)譜儀因配有法拉第筒/電子倍增檢測(cè)器雙檢測(cè)器，可同時(shí)檢測(cè)燃料電池中可逆正反應(yīng)大量的氣體及不可逆副反應(yīng)所產(chǎn)生的痕量的氣體。
圖3 PEMFC陽(yáng)極尾氣的隨電池工作的工藝條件變化的曲線圖。
如圖3可見(jiàn)，通過(guò)不停的改變PEMFC的工藝條件，H2、N2、O2、CO2、CO的濃度隨之發(fā)生相應(yīng)的變化，冷阱的排水口可明顯的觀測(cè)到液態(tài)水，且該系統(tǒng)運(yùn)行多天后，依然正常。
由以上數(shù)據(jù)可知，此系統(tǒng)可能實(shí)時(shí)定性和定量地檢測(cè)質(zhì)子交換膜-氫燃料電池在生產(chǎn)、存放和工作時(shí)產(chǎn)生或消耗的氣體，又由于在線質(zhì)譜檢測(cè)速度快、線性范圍寬、檢出限低和穩(wěn)定性好，在PEMFC分析中具有極大的應(yīng)用潛力。目前，該系統(tǒng)已在上汽集團(tuán)、同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程研究中心等單位得到良好應(yīng)用。
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