本发明属于电化学，具体涉及一种可在线纯化和电导率监测的pem膜电极测试系统。
背景技术：
1、 pem膜电极是电解水制氢技术的核心部件，pem膜电极的测试对于膜电极的研发和性能评价和提升极其重要。然而，pem膜电极对水的纯化度要求极高，如何保证循环水在循环制氢过程中的电导率值是能否对膜电极性能做出准确评价的关键。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种可在线纯化和电导率监测的pem膜电极测试系统，通过循环水路控制流程设计，实现对循环水的在线纯化和电导率实时监测，从而保证循环水的电导率满足pem膜电极的测试要求，避免因水质因素影响膜电极的测试结果，确保测试结果客观、正确和准确。
2、本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：一种可在线纯化和电导率监测的pem膜电极测试系统，结构如下：测试夹具上设有三条线路，分别连接储水箱、氧气水分离罐、氢气水分离罐，储水箱上另设有一循环线路，循环线路上依次设有电导率仪、循环泵a、去离子过滤器，测试夹具内夹有pem电解槽。
3、其中储水箱用于存储电解所需的水，氧气水分离罐和氢气水分离罐用于分解电离产生的氢气和氧气，测试夹具用于固定连接pem电解槽，pem电解槽用于pem膜电极和催化剂进行电解反应的容器，电导率仪用于监测电导率，去离子过滤器用于纯化电解用水，循环泵a用于为线路循环提供动力。
4、进一步的，所述储水箱和测试夹具间的线路上依次设有阀门a、循环泵b、流量计、管道电加热器、温度控制器。其中阀门a用于控制线路开关，循环泵用于为线路循环提供动力，流量计用于监测水流流量，管道电加热器用于加热通过水流的温度，温度控制器用于控制水流的温度。
5、进一步的，所述氧气水分离罐还设有氧气排出口、上液位计a、下液位计a，在氧气水分离罐与氧气排出口间依次设有压力表a和阀门b。其中阀门b用于控制线路开关，氧气排出口用于排出分离出来的氧气，压力表a用于监测排出压力，上液位计a和下液位计a用于监测氧气水分离罐内的液位。
6、进一步的，所述氢气水分离罐还设有氢气排出口、上液位计b、下液位计b，在氢气水分离罐与氢气排出口间依次设有压力表b和阀门c。其中阀门c用于控制线路开关，氢气排出口用于排出分离出来的氢气，压力表b用于监测排出压力，上液位计b和下液位计b用于监测氧气水分离罐内的液位。
7、进一步的，所述储水箱上设有上液位计c、下液位计c，上用于监测储水箱内的液位。
8、进一步的，所述氧气水分离罐上另设有一带有阀门d的线路连接阀门a和循环泵b中间的线路。
9、进一步的，所述储水箱上的循环线路上依次设有阀门e、单向阀a、电导率仪、单向阀b、阀门f、循环泵a、去离子过滤器、阀门g，在单向阀a、电导率仪的中间线路和去离子过滤器、阀门g的中间线路上有一支路，上设有阀门h，阀门及单向阀用于控制各线路开关。
10、进一步的，所述氢气水分离罐并联在阀门f两端，并且在阀门f两端依次设有阀门i、氢气水分离罐、阀门j。阀门用于控制各线路开关
11、进一步的，所述储水箱上还设有一线路连接排液口，该线路上设有阀门k。排液口用于排出储水箱多余水，阀门k用于控制线路开关。
12、本发明的另一目的是保护上述可在线纯化和电导率监测的pem膜电极测试系统的测试方法，步骤包括：
13、进水过程：将水注入储水箱，使水流经流量计和管道电加热器，在温度控制器的控温下，以一定的温度和流量进入测试夹具；
14、电解过程：在电解槽内通过pem膜电极及催化剂的作用下进行电解反应，产生氢气和氧气，其中，氧气液混合水进入氧气水分离罐；氢气液混合水进入氢气水分离罐；
15、气液分离：氢气水分离罐和氧气水分离罐分别将氢气和氧气分离，氢气自氢气排出口排出，氧气自氧气排出口排出；
16、水电解循环方式：当氧气水分离罐的液位低于上液位计a最高位时，分离出的水在氧气水分离罐内临时储存。当氧气水分离罐的液位高于上液位计a最高位时，电解水在测试夹具和氧气水分离罐之间循环使用。
17、水纯化循环方式1：当氢气水分离罐的液位低于上液位计b最高位时，分离出的水在氢气水分离罐内临时储存，并在循环泵b的动力下，循环流经去离子过滤器和电导率仪，实现电解水的在线循环纯化，当氢气水分离罐的液位高于上液位计b最高位时，电解水从氢气水分离罐流出经过离子过滤器流回储水箱。
18、水纯化循环方式2：当氢气水分离罐的液位低于上液位计b最高位时，电解水从储水箱中流出，流经电导率仪并在循环泵b的动力下，流经去离子过滤器流回储水箱，实现电解水的在线循环纯化。
19、水纯化循环方式3：当氢气水分离罐的液位高于上液位计b最高位时，电解水分别从储水箱和氢气水分离罐中流出，流经电导率仪并在循环泵b的动力下，流经去离子过滤器流回储水箱，实现电解水的在线循环纯化。
20、电导率检测：电导率仪实时检测水的电导率，确保符合要求。
21、流量和压力监测：通过流量计和压力表监测系统内的流量和压力，保证系统稳定运行。
22、排水过程：当需要排空系统内的水时，通过排液口将水排出系统。
23、本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过循环水路控制流程设计，实现对循环水的在线纯化和电导率实时监测，从而保证循环水的电导率满足pem膜电极的测试要求。
1.一种可在线纯化和电导率监测的pem膜电极测试系统，其特征在于，结构如下：测试夹具（1）上设有三条线路，分别连接储水箱（2）、氧气水分离罐（3）、氢气水分离罐（4），储水箱（2）上另设有一循环线路，循环线路上依次设有电导率仪（5）、循环泵a（6）、去离子过滤器（7），测试夹具（1）内夹有pem电解槽；所述储水箱（2）和测试夹具（1）间的线路上依次设有阀门a（8）、循环泵b（9）、流量计（10）、管道电加热器（11）、温度控制器（12）；所述氧气水分离罐（3）还设有氧气排出口（13）、上液位计a（14）、下液位计a（15），在氧气水分离罐（3）与氧气排出口（13）间依次设有压力表a（16）和阀门b（17）；所述氢气水分离罐（4）还设有氢气排出口（18）、上液位计b（19）、下液位计b（20），在氢气水分离罐（4）与氢气排出口（18）间依次设有压力表b（21）和阀门c（22）；所述储水箱（2）上设有上液位计c（23）、下液位计c（24）；
2.根据权利要求1所述的可在线纯化和电导率监测的pem膜电极测试系统，其特征在于，所述氧气水分离罐（3）上另设有一带有阀门d（25）的线路连接阀门a（8）和循环泵b（9）中间的线路。
3.根据权利要求1所述的可在线纯化和电导率监测的pem膜电极测试系统，其特征在于，所述储水箱（2）上的循环线路上依次设有阀门e（26）、单向阀a（27）、电导率仪（5）、单向阀b（28）、阀门f（29）、循环泵a（6）、去离子过滤器（7）、阀门g（30），在单向阀a（27）、电导率仪（5）的中间线路和去离子过滤器（7）、阀门g（30）的中间线路上有一支路，上设有阀门h（31）。
4.根据权利要求1所述的可在线纯化和电导率监测的pem膜电极测试系统，其特征在于，所述氢气水分离罐（4）并联在阀门f（29）两端，并且在阀门f（29）两端依次设有阀门i（32）、氢气水分离罐（4）、阀门j（33）。
5.根据权利要求1所述的可在线纯化和电导率监测的pem膜电极测试系统，其特征在于，所述储水箱（2）上还设有一线路连接排液口（35），该线路上设有阀门k（34）。
