本发明专利技术提供了一种用于小尺寸热化学储能颗粒的应变应力测量系统，由干燥热化学储能颗粒部分、加热热化学储能颗粒部分、热化学储能颗粒应变应力测量部分组成。干燥热化学储能颗粒部分包括气瓶、流量计、泵、石英管以及气体回收装置；加热热化学储能颗粒部分包括聚光型太阳能模拟器与石英管；热化学储能颗粒应变应力测量部分包括三台高速相机、工作站以及高速相机同步触发器。本发明专利技术在加热前对颗粒进行干燥避免了高温下颗粒中液体蒸发导致的颗粒破碎，同时采用聚光型太阳能模拟器作为热源获得与实际工况匹配的加热温度，可准确测量粒径不小于0.5mm的小尺寸热化学储能颗粒在高温下的应变和应力，指导高性能热化学储能颗粒的制备。指导高性能热化学储能颗粒的制备。指导高性能热化学储能颗粒的制备。
【技术实现步骤摘要】
一种用于小尺寸热化学储能颗粒的应变应力测量系统
[0001]本专利技术涉及太阳能储能
，特别是涉及一种用于小尺寸热化学储能颗粒的应变应力测量系统。
技术介绍
[0002]构建以可再生能源为主体的新型能源系统是实现“碳达峰、碳中和”目标的必由之路。太阳能光热技术是一种重要的新能源利用技术，其通过热功转化将太阳热能转换成电能。由于太阳能本质上存在间歇波动性，导致能源供需在时间和空间上难以匹配。储热是克服太阳能间歇、随机等不稳定特性，推动太阳能高效连续利用的关键环节。因此，发展高效率、低成本、可大规模推广应用的先进储热技术已成为国家重大战略需求。
[0003]根据储能原理不同，储能技术可分为热物理储热和热化学储热，与热物理储热相比，热化学储热具有储能密度大、释能温度高、储能周期长等优点，是高效率、低成本、大规模太阳能储热的必然发展方向。热化学储能颗粒直接吸收聚光系统汇聚后的太阳辐射能，通过辐射、对流、导热耦合换热的方式将汇聚的太阳能转化为热能。由于热化学储能颗粒受到聚光系统汇聚后的非均匀热流密度以及间歇太阳能热流的特点，导致颗粒内产生温度梯度，从而产生较大的热应力，可能引发多孔结构的坍塌。因此，准确获取热化学储能颗粒在高温下的应力是制备高性能热化学储能颗粒的重要前提。
[0004]工程上一般关注的是应力，但在实验中一般是测量应变，再进行转换得到应力。目前，现有的技术为基于光学法测量应变，公开号为CN115210530A用于光学应变测量的系统和方法，将不同的光线照射在待测物体上通过不同反向散射强度的出现频率由随反向散射强度而变化的强度分布来表征应变，通过传感光纤输出；还有公开号为CN115950371A基于光学显微的一点应变测量方法，通过选择特征点相连获得特征线段，测量特征线段长度、线段与坐标轴正方向的夹角余弦变化来计算应变；还有公开号为CN109945776A一种电化学中基于荧光颗粒标记与主动光学测量的位移/应变测量方法利用荧光颗粒涂布在电极表面，利用CCD相机采集点击测试过程中灰度图像，利用计算机软件对变形前后的灰度图像进行计算，得出试件变形后的应变。
[0005]但是，在现有技术中，还存在着以下的不足：
[0006]1、目前的光学法测应变主要集中在大型物体(如桥梁、建筑等结构)或者集中在某一个点上，没有涉及到小尺寸颗粒。
[0007]2、目前的专利技术主要集中在给待测物体力使其发生应变，或者在电化学反应过程中待测物体发生的应变，或者在较低温度下待测物体发生的应变，没有涉及到高温热化学反应下颗粒应变的专利技术。
[0008]3、目前的专利技术中没有考虑在加热过程中，颗粒中的液体受高温影响蒸发为气体可能会导致颗粒破碎的因素，没有避免这一现象的发生。
[0009]4、目前光学法测应变的专利技术中只停留在对应变的测量，但是在工程应用中应力是直观反应颗粒性能的主要因素，未有专利技术直接给出颗粒在高温作用下应力的变化。
技术实现思路
[0010]为了克服现有技术的不足，本专利技术在加热前对颗粒进行干燥避免了高温下颗粒中液体蒸发导致的颗粒破碎，同时采用聚光型太阳能模拟器作为热源获得与实际工况匹配的加热温度，可准确测量粒径不小于0.5mm的小尺寸热化学储能颗粒在高温下的应变和应力，指导高性能热化学储能颗粒的制备。
[0011]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于小尺寸热化学储能颗粒的应变应力测量系统，由干燥热化学储能颗粒部分、加热热化学储能颗粒部分和热化学储能颗粒应变应力测量部分组成；
[0012]所述干燥热化学储能颗粒部分包括气瓶、流量计、泵、石英管以及气体回收装置；
[0013]所述加热热化学储能颗粒部分包括所述石英管以及聚光型太阳能模拟器；
[0014]所述热化学储能颗粒应变应力测量部分包括三台高速相机、工作站以及高速相机同步触发器。
[0015]优选的，所述气瓶与所述流量计连接，所述气瓶的上方设置有气瓶气体出口，所述流量计的上方设置有流量计气体进口，所述气瓶气体出口与所述流量计气体进口之间连接有阀。
[0016]优选的，所述流量计还包括流量计按钮、流量计显示屏幕和流量计气体出口，所述流量计按钮设置在所述流量计显示屏幕的下方，所述流量计按钮与所述流量计显示屏幕均设置在所述流量计的正面，所述流量计气体出口设置在所述流量计的底端。
[0017]优选的，所述流量计出口与所述泵连接，所述泵的另一端设置有泵的气体出口。
[0018]优选的，所述泵的气体出口与所述石英管连接，所述石英管对称设置有两个，两个所述石英管的中间设置有待测热化学储能颗粒，最上方的所述石英管与气体回收装置相连。
[0019]优选的，所述气体回收装置包括气体入口和气体出口，所述气体入口设置在所述气体回收装置的底部与所述石英管连接，所述气体出口设置在所述气体回收装置的上方。
[0020]优选的，所述聚光型太阳能模拟器包括电源机柜、触发器控制线、制冷风机、氙灯支撑架、安装螺栓和电源线，所述电源机柜与所述制冷风机之间连接有所述触发器控制线和所述电源线，所述制冷风机的一侧设置有所述氙灯支撑架，所述氙灯支撑架与所述安装螺栓紧固连接。
[0021]优选的，所述氙灯支撑架的另一端连接有氙灯电极支架，所述氙灯电极支架处分别连接有球形短弧氙灯与椭圆球面聚光镜，所述氙灯支撑架的一端连接有氙灯触发器，所述氙灯触发器通过所述触发器控制线连接到所述电源机柜上设置的电源控制面板上，所述椭圆球面聚光镜的中部设置有球形短弧氙灯，所述聚光型太阳能模拟器还包括立架和底部支撑架，用于支撑和固定整个装置。
[0022]优选的，所述电源机柜的外表面处设置有电源控制面板，所述电源面板上分别设置有制冷风机开关按钮、电源风扇开关按钮、触发器按钮开关，用于控制系统的运行，所述电源控制面板上还分别设置有制冷风机指示灯、电源指示灯、触发器指示灯，用于观察系统各部分的运行情况，所述电源控制面板上还设置有电流表、电压表、远程控制和本地控制。
[0023]优选的，三台所述高速相机设置在不同角度上，其顶端均设置有图像输出连接口，所述图像输出连接口与所述工作站连接，三台所述高速相机的底部均设置有触发器接口，
所述触发器接口与所述高速相机同步触发器连接。
[0024]因此，本专利技术采用上述的一种小尺寸热化学储能颗粒的应变应力测量系统，与现有技术相比，具有以下有益的优点：
[0025]1、目前的光学法测应变主要集中在大型物体(如桥梁、建筑等结构)或者集中在某一个点上，没有涉及到小尺寸的颗粒。因此，本专利技术针对粒径不小于0.5mm的小尺寸热化学储能颗粒进行应变测量。
[0026]2、目前，对于应变的专利技术主要集中在给待测物体力使其发生应变，或者在电化学反应过程中待测物体发生的应变，或者在较低温度下待测物体发生的应变。但是，热化学储能常在高温环境中进行，因此本专利技术采用针对高温聚光型太阳能模拟器模拟热化学储能颗粒真实工作环境，测量热化学储能颗粒在高温加热时的应变。
[0027]3、在高温环本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于小尺寸热化学储能颗粒的应变应力测量系统，其特征在于，由干燥热化学储能颗粒部分、加热热化学储能颗粒部分和热化学储能颗粒应变应力测量部分组成；所述干燥热化学储能颗粒部分包括气瓶、流量计、泵、石英管以及气体回收装置；所述加热热化学储能颗粒部分包括所述石英管以及聚光型太阳能模拟器；所述热化学储能颗粒应变应力测量部分包括三台高速相机、工作站以及高速相机同步触发器。2.根据权利要求1所述的一种用于小尺寸热化学储能颗粒的应变应力测量系统，其特征在于，所述气瓶与所述流量计连接，所述气瓶的上方设置有气瓶气体出口，所述流量计的上方设置有流量计气体进口，所述气瓶气体出口与所述流量计气体进口之间连接有阀。3.根据权利要求2所述的一种用于小尺寸热化学储能颗粒的应变应力测量系统，其特征在于，所述流量计还包括流量计按钮、流量计显示屏幕和流量计气体出口，所述流量计按钮设置在所述流量计显示屏幕的下方，所述流量计按钮与所述流量计显示屏幕均设置在所述流量计的正面，所述流量计气体出口设置在所述流量计的底端。4.根据权利要求3所述的一种用于小尺寸热化学储能颗粒的应变应力测量系统，其特征在于，所述流量计出口与所述泵连接，所述泵的另一端设置有泵的气体出口。5.根据权利要求4所述的一种用于小尺寸热化学储能颗粒的应变应力测量系统，其特征在于，所述泵的气体出口与所述石英管连接，所述石英管对称设置有两个，两个所述石英管的中间设置有待测热化学储能颗粒，最上方的所述石英管与气体回收装置相连。6.根据权利要求5所述的一种用于小尺寸热化学储能颗粒的应变应力测量系统，其特征在于，所述气体回收装置包括气体入口和气体出口，所述气体入口设置在所述气体回收装置的底部与所述石英管连接，所述气...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓雅军，朱征越，卞瑞豪，张伟，孙东亮，宇波，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：
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