CN113108843B - 一种微氧发生器及其产氧部件的检测治具和检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种微氧发生器及其产氧部件的检测治具和检测方法，其能解决现有检测方法和检测治具难以快速、准确、直观地对制氧组件、微氧发生器进行氧气的流量测试，导致检测效率较低的技术问题。一种微氧发生器及其产氧部件的检测治具，其特征在于：检测治具包括氧流量测试单元，氧流量测试单元包括缸体、筒体和氧气管，缸体内支撑有筒体，缸体的侧部设有观察筒体的透明可视区域，筒体的外侧壁或透明可视区域设有用于观测筒体内液位变化的刻度线，筒体至少对应刻度线的竖向区域呈透明状，筒体的底部或/和下部侧壁设有出液口，筒体的顶部设有引出管，氧气管的一端与引出管连接，氧气管的另一端连接氧气接头并置于缸体之外。

Description

一种微氧发生器及其产氧部件的检测治具和检测方法
技术领域
本发明涉及通过电化学方法制造微流量纯氧的技术领域，具体涉及一种微氧发生器及其产氧部件的检测治具和检测方法。
背景技术
一种微氧发生器17，其结构如图1所示，包括外壳171、安装于外壳171内的制氧组件4、电池172和控制板173。控制板173的正极和负极分别与制氧组件4的正极引脚421和负极引脚411电连接，控制板173的正极和负极分别与电池172的正极和负极电连接。控制板173还分别与压力传感器1731、直流恒电流模块、液晶显示器1732和开关1733电连接。压力传感器1731为微压压力传感器，压力传感器1731与制氧组件4的尾管444用密封软管1734密封连接。液晶显示器1732和开关1733穿过外壳171的开孔外露于外壳171。
微氧发生器17的产氧部件包括电极1以及以电极1为主要部件的制氧组件4。
电极1的结构如图1~图2所示，电极1主要由阳极支撑层11、阳极催化层12、固态电解质13、阴极催化层14、阴极支撑层15、阴极粘合层16组成。固态电解质13的阴极面在中部区域形成凸面131，固态电解质13在阴极面外沿处形成阴极折边132、在阳极面外沿处形成阳极折边133；固态电解质13的阳极面在中部区域形成凹面134；固态电解质13的阳极面的凹面134和阳极折边133包围形成凹陷限位区135。阴极催化层14处于固态电解质13的阴极面的凸面131上，阳极催化层12处于固态电解质13的阳极面的凹面134上。阴极支撑层15的外沿处与固态电解质13的阴极折边132通过阴极粘合层16封装在一起。阳极支撑层11和阳极催化层12进入凹陷限位区135。阴极支撑层15的中部区域、阴极催化层14、固态电解质13的凸面131采用热压的方式依次粘合连接；阳极支撑层11、阳极催化层12、固态电解质13的凹面134采用热压的方式粘合连接。阳极支撑层11的厚度大于凹陷限位区135的深度。
制氧组件4的结构如图4~图6所示，制氧组件4主要由电极1、阴极集电板41、阳极集电板42、功能膜43、底座44和绝缘束缚层45组成。阳极支撑层11的侧面、阳极催化层12的侧面、阳极折边133、凹面134的两侧部分、阳极集电板42的外沿面所围成的区域通过阳极L型粘合层46封装在一起。底座44包含出氧头441、凸台442、集气孔443、尾管444。集气孔443位于凸台442的中央；出氧头441、集气孔443和尾管444内部连通。凸台442与功能膜43粘合。底座44的台阶面445与阳极集电板42外沿面通过阳极底座粘合层47封装在一起。底座44、功能膜43、阳极集电板42、电极1和阴极集电板41依次堆叠后对其施加预紧力，再进一步缠绕绝缘带，形成绝缘束缚层45。
制氧组件4、微氧发生器17制造微流量纯氧的主要方法是电化学方法，通过对电极施加直流电，在其阴极处使空气中的氧气发生电催化反应生成水，水通过固态电解质扩散至电极的阳极侧并在阳极发生电催化氧化反应生成纯氧，从宏观上看，这一过程是对空气中的氧气的浓缩提纯过程。
制氧组件4、微氧发生器17制氧量十分微小，如3ml/h的微氧发生器，其流量是1升/分钟（60000ml/h）的家用机械式制氧机的二万分之一，现有的检测治具和检测方法无法针对如此微小流量的氧气发生器及制造该氧气发生器的核心组件和部件进行流量、浓度、电压和气密性的检测。
发明内容
本发明提供了一种微氧发生器及其产氧部件的检测治具和检测方法，其能解决现有检测方法和检测治具无法检测微流量氧气发生器及制造该氧气发生器的核心组件和部件的流量、浓度、电压和气密性的问题。
其技术方案是这样的，一种微氧发生器及其产氧部件的检测治具，其特征在于：所述检测治具包括氧流量测试单元、电源和电压测试模块，所述氧流量测试单元包括缸体、筒体和氧气管，所述缸体内支撑有筒体，所述缸体的侧部设有观察筒体的透明可视区域，所述筒体的外侧壁或所述透明可视区域设有用于观测所述筒体内液位变化的刻度线，所述筒体至少对应刻度线的竖向区域呈透明状，所述筒体的底部或/和下部侧壁设有出液口，所述筒体的顶部设有引出管，所述氧气管的一端与所述引出管连接，所述氧气管的另一端连接氧气接头并置于所述缸体之外；
当所述筒体的底部设有出液口时，所述筒体的底部与所述缸体的底部间隔设置；
所述电压测试模块包括控制器和电压显示屏，所述控制器与所述电源、所述电压显示屏电连接。
进一步的，所述控制器连接有直流恒电流模块。
进一步的，所述氧流量测试单元包括组件氧流量测试单元和发生器氧流量测试单元；
所述组件氧流量测试单元包括组件支撑台、组件板、所述缸体、所述固定体、所述筒体和所述氧气管，所述组件氧流量测试单元的缸体置于所述组件支撑台之上，所述组件支撑台的前面板的上部安装有所述电压显示屏、其下部安装有所述组件板，所述组件板上开设有插孔组，所述插孔组包含一个正极插孔、一个负极插孔和一个中间孔，所述组件支撑台内装有所述电源和所述控制器，所述控制器的正极与所述正极插孔电连接，所述控制器的负极与所述负极插孔电连接；
所述发生器氧流量测试单元包含发生器支撑台、氧发生器板、所述缸体、所述固定体、所述筒体、所述氧气管，所述发生器氧流量测试单元的缸体置于所述发生器支撑台之上，所述氧发生器板固定在所述发生器支撑台的前面板的下部，所述氧发生器板上开有用以放置微氧发生器的凹槽。
更进一步的，所述组件氧流量测试单元的所述筒体、所述氧气管、所述电压显示屏、所述插孔组和所述控制器均为两个以上并且数量相等、一一对应；
所述发生器氧流量测试单元的所述筒体、所述氧气管、所述凹槽均为两个以上并且数量相等、一一对应。
进一步的，所述检测治具还包括微氧收集单元，所述微氧收集单元包括微氧收集台、连接管、注射器和所述组件板，所述微氧收集台的前面板的上部安装有所述电压显示屏、其下部安装有所述组件板，所述微氧收集台内装有所述电源和所述控制器，所述连接管的一端连接注射器的针头、另一端用于连接制氧组件的出氧头。
更进一步的，所述微氧收集单元的注射器、连接管、电压显示屏和所述控制器均为两个以上并且数量相等、一一对应。
进一步的，所述检测治具还包括电极检测单元，所述电极检测单元包括壳体和极板对，所述极板对是由正极板和负极板组成，所述壳体内装有所述电源和所述控制器，所述壳体上安装有所述电压显示屏，所述壳体内安装有所述电源和所述控制器，所述控制器的正极和负极分别与正极板和负极板电连接。
更进一步的，所述电极检测单元的极板对、电压显示屏和所述控制器均为两个以上并且数量相等、一一对应。
一种微氧发生器及其产氧部件的检测方法，包括氧流量测试，其特征在于：所述氧流量测试包括以下步骤，
（1）将筒体竖立支撑于缸体内，筒体的底部与缸体连通，向缸体内注入液体，使得筒体的顶面的液位与缸体的液位齐平或低于缸体内的液位；
（2）制氧组件的出氧头通过氧气管与筒体顶部连通，所述制氧组件的尾管通过橡胶堵头密封；
（3）在预设恒流电流的作用下，制氧组件启动制氧并将氧气输送至筒体内，筒体内液位降低；
（4）达到预设时间后，制氧组件停止制氧，筒体内的气体体积的变化量即制氧组件的氧气发生量，通过氧气发生量计算出电极单位活性面积的氧气流量值，将出计算的电极单位活性面积的氧气流量值与预设的电极单位活性面积的氧气流量值进行比较，判断制氧组件或微氧发生器是否合格。
进一步的，所述检测方法包括氧气浓度测试，所述氧气浓度测试包括以下步骤，
（1）注射器的推杆先向内推至顶部，制氧组件的出氧头再通过连接管与注射器的针头连通，制氧组件的尾管通过橡胶堵头密封；
（2）在预设恒流电流的作用下，制氧组件启动制氧并将氧气输送至注射器的针筒内；
（3）当针筒内收集获得的氧气超过预设体积后，停止制氧；
（4）通过气相色谱仪分析所收集获得的氧气的浓度。
进一步的，所述检测方法包括气密性测试，所述气密性测试包括以下步骤，
（1）将微氧发生器的制氧组件的出氧头通过密封盖密封；
（2）启动微氧发生器；
（3）若微氧发生器的内部氧气发生积累后，氧气压力超过预设压力值，则判定微氧发生器的气密性合格。
进一步的，所述检测方法包括电压测试，所述电压测试包括在预设恒流电流的作用下，通过电压测试模块对电极、制氧组件的电压进行测试。
本发明的微氧发生器及其产氧部件的检测治具和检测方法，具有以下有益效果：
一、氧流量测试，由于微氧发生器和制氧组件的制氧量微小，如3ml/h的微氧发生器，其流量是1升/分钟（60000ml/h）的家用机械式制氧机的二万分之一，因此，目前没有针对此类微流量的快速电子检测设备和检测方法，本发明的治具和检测方法可以测试几ml/h~十几ml/h的微流量氧气。本发明采用让微量氧气从筒体的上部进入，逐渐将筒体中的液态水从筒体的底部排出，由于微流量氧气流量很小，于筒体内形成的氧气气泡相应较小，流速很慢，相较于微量氧气从筒体的下部进入并且液态水从筒体底部排除的对流方式，能够避免氧气气泡因与水流动方向相反，部分被水流带出的情况发生，也能够避免对流导致的氧气溶解量增加，能够有效减小计量误差，筒体内的气体体积计量准确，并且该气体体积的变化量即制氧组件的氧气发生量，可以直观、快速的从刻度线读取，制氧组件、微氧发生器进行氧气流量测试的效率大幅提高。虽然每测试一个微氧发生器或制氧组件需要一段时间（通常为1小时），但是相关检测治具可以通过增加筒体、氧气管和/或电压显示屏、控制器等的数量来增加同时被测量的微氧发生器或制氧组件的数量，即增加单位时间的检测数量，由于筒体、氧气管和/或电压显示屏、控制器都为通用部件，其价格便宜，因此，在满足测试要求的前提下由此搭建的氧流量测试单元的初投资也很低。
二、氧气浓度测试，由于微氧发生器和制氧组件的制氧量（氧流量）十分微小，因此，无法像现有常规流量的气体一样直接从取样口迅速抽取气体，本发明采用让微量氧气通过连接管缓缓流入注射器针筒的方法，可以稳定、有效地收集到氧气，然后注入气相色谱仪中进行浓度测试，虽然对一个制氧组件进行一次浓度测试需要一段时间（通常为几分钟至几十分钟），但是但是相关检测治具可以通过增加注射器、连接管、电压显示屏、控制器的数量来增加同时被测量的制氧组件的数量，即增加单位时间的检测数量，由于注射器、连接管和/或电压显示屏、控制器都为通用部件，其价格便宜，因此，在满足测试要求的前提下由此搭建的微氧收集台的初投资也很低。
三、电压测试，基于前期对电极电压测试的大量的经验数据的结论，即，电极电压小于0.5V时，该电极不能产氧，电极电压超过1.6V时，电极具有较大的功耗和腐蚀速率，电极电压最优值范围为0.7V-1.2V，在此范围内的电极具有较小的功耗和腐蚀速率，在此基础上，本发明通过恒电流检测电压仪，可以测试出电极的电压是否符合要求。虽然但是相关检测治具每测试一个电极需要一段时间（通常为15分钟），但是可以通过增加电压显示屏、控制器和极板对的数量来增加同时被测量电极的数量，即增加单位时间的检测数量，由于集电压显示屏、控制器和极板对都为通用部件，其价格便宜，因此，在满足测试要求的前提下由此搭建的恒电流检测电压仪的初投资也很低。
附图说明
图1为微氧发生器的内部结构示意图。
图2为电极的结构示意图。
图3为固态电解质膜的结构示意图。
图4为制氧组件的结构示意图。
图5为制氧组件的分解结构示意图。
图6为制氧组件的剖视结构示意图。
图7为恒电流检测电压仪与电极配合的示意图。
图8为组件氧电流-电压测试台的结构示意图，其中，制氧组件未安装。
图9为固定体和筒体的结构示意图。
图10为组件氧电流-电压测试台的结构示意图，其中，制氧组件已安装。
图11为制氧组件与橡胶堵头的配合的示意图。
图12为微氧收集台的结构示意图，其中，制氧组件已安装。
图13为微氧发生器与密封盖配合的示意图。
图14为发生器氧流量测试台的结构示意图，其中，微氧发生器未安装。
图15为发生器氧流量测试台的结构示意图，其中，微氧发生器已安装。
具体实施方式
如图1~图15所示，一种微氧发生器及其产氧部件的检测治具，所述检测治具包括电极检测单元2、氧流量测试单元和微氧收集单元10，其中，氧流量测试单元包括组件氧流量测试单元5和发生器氧流量测试单元18。电极检测单元2、组件氧流量测试单元5和微氧收集单元10分别设有电源，电极检测单元2、组件氧流量测试单元5和微氧收集单元10分别设有电压测试模块，所述电压测试模块包括控制器和电压显示屏3，所述控制器与所述电源、所述电压显示屏3电连接，所述控制器连接有直流恒电流模块。
组件氧流量测试单元5和发生器氧流量测试单元18均包括缸体6、筒体8和氧气管9，所述缸体6内通过固定体7支撑有竖立状的筒体8，所述缸体6的侧部设有观察筒体8的透明可视区域，优选地，缸体侧壁整体透明，所述筒体8的外侧壁设有自上而下递增并用于观测所述筒体8内液位变化的刻度线，筒体8至少对应刻度线的竖向区域呈透明状，所述筒体8的底部设有出液口并且与所述缸体6的底部间隔设置。所述筒体8与所述固定体7的固定孔71螺纹配合，所述筒体8下部的裙边81与所述固定体7接触并限位。所述固定体7置于所述缸体6的底面上。所述筒体8的顶部设有引出管82，所述氧气管9的一端与所述引出管82连接，所述氧气管9的另一端连接氧气接头并置于所述缸体6之外。测试前，先将缸体6内注入水，此时，氧气管9的另一端未与制氧组件4、微氧发生器17相连，即筒体8与缸体6均与大气相连，注水过程中，筒体8与缸体6内的液面齐平，然后将氧气管9的另一端与制氧组件4、微氧发生器17相连，再启动制氧组件4、微氧发生器17，开始制氧，通过刻度线读取筒体8内氧气体积的变化，即可获得制氧组件4、微氧发生器17的氧气流量；测试结束后，将氧气管9的另一端与制氧组件4、微氧发生器17分离，由于筒体8再次与大气相连，筒体内氧气逸出，筒体内的液面恢复至与缸体内的液面齐平，从而自动地为下一次氧气流量测试做好了准备。氧流量测试单元的具体结构设置，具有以下效果：（1）筒体8、固定体7、缸体6和氧气管9之间的相互连接位置固定，在测试过程中无需对其中的任何部件再进行调整或操作，这不仅大大提升了使用的便利性，也保证了筒体8的顶部的引出管82与氧气管9之间连接的气密性，由于测试的氧气流量十分微小（如3ml/h），任何连接处的细微泄漏都会造成筒体8内氧气流量的不准确性，而细微的泄漏往往是由于经常对连接处进行反复操作引起的，本发明中的引出管82与氧气管9之间连接一旦形成，在之后的使用中不会在进行反复操作；（2）整个测试、使用过程中的装配，只涉及氧气管9与制氧组件4、微氧发生器17的连接、分离，操作简单、迅速，无需触及缸体内的任何部件；（3）氧气管9与制氧组件4、微氧发生器17分离的状态下，不管是注水还是再次测试前，筒体8与缸体6内的液面始终齐平，无需进行调整，尤其对于同时测量几十个甚至几百个制氧组件4、微氧发生器17的氧流量的情况而言是十分便捷和迅速的；（4）缸体内注水后，一旦液位高度确定，在一段时间中进行多次氧气流量测试也无需调节或改变，大大简化操作。
所述组件氧流量测试单元5还包括组件支撑台51和组件板52，所述组件氧流量测试单元5的缸体6置于所述组件支撑台51之上，所述组件支撑台51的前面板的上部安装有所述电压显示屏3、其下部安装有所述组件板52，所述组件板52上开设有插孔组，所述插孔组包含一个正极插孔521、一个负极插孔522和一个中间孔523，所述组件支撑台51内装有所述电源和所述控制器，所述控制器的正极与所述正极插孔521电连接，所述控制器的负极与所述负极插孔522电连接。组件氧流量测试单元5的所述筒体8、所述氧气管9、所述电压显示屏3、所述插孔组和所述控制器均为两个以上并且数量相等、一一对应。
所述发生器氧流量测试单元18还包含发生器支撑台181和氧发生器板182，所述发生器氧流量测试单元18的缸体6置于所述发生器支撑台181之上，所述氧发生器板182固定在所述发生器支撑台181的前面板的下部，所述氧发生器板182上开有用以放置微氧发生器17的凹槽1821。发生器氧流量测试单元18的所述筒体8、所述氧气管9和所述凹槽1821均为两个以上并且数量相等、一一对应。
所述微氧收集单元10包括微氧收集台101、连接管30、注射器20和所述组件板52，所述微氧收集台101的前面板的上部安装有所述电压显示屏3、其下部安装有所述组件板52，所述微氧收集台101内装有所述电源和所述控制器，所述连接管30的一端连接注射器20的针头203、另一端用于连接制氧组件4的出氧头。其中，注射器20需要选取推杆201的密封环2011和针筒202的内壁面紧配合密封连接的注射器。针头203与连接管30的管口之间处于紧配合密封连接。微氧收集单元10的注射器20、连接管30、电压显示屏3和所述控制器均为两个以上并且数量相等、一一对应。
所述电极检测单元2包括壳体21和极板对22，所述极板对22是由正极板221和负极板222组成，所述壳体21内装有所述电源和所述控制器，所述壳体21上安装有所述电压显示屏3，所述壳体21内安装有所述电源和所述控制器，所述控制器的正极和负极分别与正极板和负极板电连接。电极检测单元2的极板对22、电压显示屏3和所述控制器均为两个以上并且数量相等、一一对应。
一种微氧发生器及其产氧部件的检测方法，包括电极的电压测试，制氧组件的电压测试、氧流量测试和氧气浓度测试，微氧发生器的气密性测试和氧流量测试。
电极的电压测试，通过电极检测单元2实现，该测试包括以下步骤：
（1）将制备好的电极1置于多路恒电流检测电压仪2的极板对22中，在极板对22的外部夹上夹子，在夹子的预紧力作用下，电极1的阳极支撑层11与极板对22的正极板221紧密接触，电极1的阴极支撑层15与极板对22的负极板222紧密接触；
（2）在预设的5.5mA/cm2的恒流电流的作用下，在15分钟时间内，电压显示屏3显示电极1的电压能保持在0.5V-1.6V的范围中，判定该电极为合格。当电极1的电压小于0.5V时，电极1不能产生氧气，当电极1电压大于1.6V时，电极功耗过高，同时会使电极的腐蚀速率大大增加。
制氧组件的电压测试、氧流量测试，通过组件氧流量测试单元5同时实现，该测试包括以下步骤，
（1）向缸体6内注水，使得筒体8的顶面的水位与缸体6的水位齐平，从而确保了氧气体积在筒体8中的零刻度位置；
（2）氧气管9的一端与筒体8顶部的引出管82插装配合，氧气管9另一端的氧气接头91与制氧组件4的出氧头441旋拧配合；
所述制氧组件4的尾管通过橡胶堵头密封，防止所发生的微流量氧气从尾管444处漏掉；
将制氧组件4装于组件板52上，制氧组件4的正极引脚421和负极引脚411分布***正极插孔521和负极插孔522中，带有橡胶堵头19的尾管444***中间孔523中；
（3）打开电源，在预设的5.5mA/cm2恒流电流的作用下，制氧组件4发生电化学反应，启动制氧，其产生的氧气通过氧气管9输送至筒体8内，氧气逐渐将筒体8中的水从筒体8的底部排出，筒体8内液位降低；
（4）达到预设时间1小时后，可通过安装于控制器上的计时器计时，制氧组件4停止制氧，筒体8内的气体体积的变化量即制氧组件4的氧气发生量，通过筒体8外壁面的刻度可以读出该氧气发生量，通过氧气发生量（ml/h）除以电极活性面积大小（cm2），计算出电极单位活性面积的氧气流量值（ml/h/cm2），将计算出的电极单位活性面积的氧气流量值与预设的电极单位活性面积的氧气流量值进行比较，判断制氧组件4是否合格。例如，在预设的5.5mA/cm2恒流电流的作用下，制氧组件4的产氧量折算成电极单位活性面积的氧气流量值为1.6ml/h/cm2，大于在此预设恒流电流下对应的预设的电极单位活性面积的氧气流量值，即1.2 ml/h/cm2，制氧组件4的氧流量测试合格，若低于1.2ml/h/cm2，则不合格。
（5）制氧组件4的组件电压在测试过程中被实时显示在与其对应的电压显示屏3上，与此同时，各制氧组件4的电压还可被记录在控制器上的记忆芯片中，在预设的1小时测试期间，若制氧组件的组件电压保持在预设的0.7V-1.6V电压范围内，例如，电压在0.84V -0.85V之间波动，判定该组件电压为合格，反之，则不合格。若制氧组件电压保持在0.7V-1.2V之间，则处于优选电压范围。
制氧组件的氧气浓度测试，通过微氧收集单元10配合气相色谱仪实现，该测试方法包括以下步骤，
（1）制氧组件4的尾管444通过橡胶堵头19封装后，将其安装于微氧收集单元10的组件板52上，制氧组件4的正极引脚421和负极引脚411分布***插孔组的正极插孔521和负极插孔522中，带有橡胶堵头19的尾管444***中间孔523中；
注射器20的推杆201先向内推至针筒202的顶部，初步排出注射器中的空气；
连接管30的一端与注射器20的针头203插接密封配合，连接管30的另一端的氧气接头91与制氧组件4的出氧头441旋拧配合；
（2）在预设的5.5mA/cm2恒流电流的作用下，制氧组件4发生电化学反应，启动制氧，产生的微量氧气通过连接管30、针头203进入针筒202，与此同时，注射器的推杆201被氧气逐步顶开，微量氧气逐步被收集在针筒202中；
（3）当针筒202内收集获得的氧气超过预设体积0.3ml后，停止制氧，从连接管30上拔下注射器20；
（4）将获取的氧气通过针头203迅速注射入气相色谱仪中，通过气相色谱仪分析所收集获得的氧气的浓度。可以进行多次收集测试，例如进行4次收集测试，第一次至第四次的氧气浓度分别为91.2%，95.7%，96.9%，98.1%，第二至第四次连续3次氧气浓度大于95%，判定该制氧组件的氧气浓度合格。如前所述注射器20的推杆201向内推至针筒202的顶部，初步排出注射器中的空气，由于推杆201和针筒202之间始终保留一定的余隙，在余隙中残留了空气，即注射器20中的空气并不能一下子被全部排处，因此，当制氧组件4产生的浓度为100%的纯氧进入注射器20后时，纯氧和余隙中残留的空气混合，氧气浓度降低，因此在收集、测试的初期，获得的氧气浓度会较低，例如本实施例中第一次测试得到的氧气浓度为91.2%，随着收集、测试次数的不断增加，余隙中残留的空气在被注射入气相色谱仪时从注射器20中不断被排出，再次与流入的纯氧混合后，注射器20中氧气浓度就不断提高（即从宏观上理解，余隙中的残留空气在此过程中被纯氧不断清洗，通过注射被带出注射器），即测试过程中获得的氧气浓度数据值从第一次的91.2%增加至第二次的95.7%、第三次的96.9%和第四次的98.1%。由于余隙中残留的空气要被100%排出是不可能的，为了节约测试时间，设定氧气浓度大于95%为预设标准，为了避免测试错误引起的假数据，因此设定氧气浓度连续三次大于预设标准才算合格。
上述制氧组件4的流量测试、电压测试和氧气浓度测试均合格时，判定该制氧组件4合格。
微氧发生器的气密性测试，包括以下步骤，
（1）将微氧发生器17的制氧组件4的出氧头441通过密封盖40密封，其中，微氧发生器17采用上述测试合格的制氧组件4装配；
（2）打开微氧发生器17的开关1733，启动制氧；
（3）微氧发生器17的内部管路的气密性通过压力传感器1731进行测试，微氧发生器17的控制板电连接有报警器并且其芯片录入有堵塞报警程序，微氧发生器17启动制氧一定时间后，例如2分钟后，报警器若发出报警声，表明微氧发生器17的内部氧气发生积累，氧气压力超过5kPa预设压力值，可判定微氧发生器17的气密性合格，与此同时，其液晶显示器1732上所有变量值发生闪烁，氧气流量的显示数值变成零，报警状态（Alarm）变成杜塞报警状态（Blk）。反之，则判定微氧发生器17不合格。若微氧发生器17的气密性判定为不合格，则无需进行后续的氧流量测试。
微氧发生器的氧流量测试，通过发生器氧流量测试单元18实现，该测试包括以下步骤，
（1）向缸体6内注水，使得筒体8的顶面的水位与缸体6的水位齐平，从而确保了氧气体积在筒体8中的零刻度位置；
（2）微氧发生器17***氧发生器板182的凹槽1821内，氧气管9的一端与筒体8顶部的引出管82插装配合，氧气管9另一端的氧气接头91与制氧组件4的出氧头441旋拧配合；
（3）打开微氧发生器17的开关1733，通过其内置电池172提供预设的5.5mA/cm2恒流电流，制氧组件4发生电化学反应，启动制氧，并将氧气输送至筒体8内，氧气逐渐将筒体8中的水从筒体8的底部排出，筒体8内液位降低；
（4）达到预设的1小时时间后，微氧发生器17的电源被自动切断，制氧组件4停止制氧，筒体8内的气体体积的变化量即制氧组件4的氧气发生量，通过筒体8外壁面的刻度可以读出氧气发生量，折算成电极单位活性面积的氧气流量值，将折算的电极单位活性面积的氧气流量值与预设的电极单位活性面积的氧气流量值进行比较，判断微氧发生器17氧气流量是否合格。例如，折算的电极单位活性面积的氧气流量值为1.6ml/h/cm2，预设的电极活性面积值为1.2 ml/h/cm2，折算的电极单位活性面积氧气流量值大于预设的电极单位活性面积的氧气流量值，反之，则不合格。微氧发生器17的气密性测试和流量测试均合格，因此判定该微氧发生器17为合格产品。

Claims (9)

1.一种微氧发生器及其产氧部件的检测治具，其特征在于：所述检测治具包括氧流量测试单元、电源和电压测试模块，所述氧流量测试单元包括缸体、筒体和氧气管，所述缸体内支撑有筒体，所述缸体的侧部设有观察筒体的透明可视区域，所述筒体透明，所述筒体的外侧壁或所述透明可视区域设有用于观测所述筒体内液位变化的刻度线，所述筒体至少对应刻度线的竖向区域呈透明状，所述筒体的底部或/和下部侧壁设有出液口，所述筒体的顶部设有引出管，所述氧气管的一端与所述引出管连接，所述氧气管的另一端连接氧气接头并置于所述缸体之外；
当所述筒体的底部设有出液口时，所述筒体的底部与所述缸体的底部间隔设置；
所述电压测试模块包括控制器和电压显示屏，所述控制器与所述电源、所述电压显示屏电连接；
所述氧流量测试单元包括组件氧流量测试单元和发生器氧流量测试单元；
所述组件氧流量测试单元包括组件支撑台、组件板、所述缸体、固定体、所述筒体和所述氧气管。
2.根据权利要求1所述的一种微氧发生器及其产氧部件的检测治具，其特征在于：所述控制器连接有直流恒电流模块。
3.根据权利要求1所述的一种微氧发生器及其产氧部件的检测治具，其特征在于：所述组件氧流量测试单元的缸体置于所述组件支撑台之上，所述组件支撑台的前面板的上部安装有所述电压显示屏、其下部安装有所述组件板，所述组件板上开设有插孔组，所述插孔组包含一个正极插孔、一个负极插孔和一个中间孔，所述组件支撑台内装有所述电源和所述控制器，所述控制器的正极与所述正极插孔电连接，所述控制器的负极与所述负极插孔电连接；
所述发生器氧流量测试单元包含发生器支撑台、氧发生器板、所述缸体、所述固定体、所述筒体和所述氧气管，所述发生器氧流量测试单元的缸体置于所述发生器支撑台之上，所述氧发生器板固定在所述发生器支撑台的前面板的下部，所述氧发生器板上开有用以放置微氧发生器的凹槽；
所述组件氧流量测试单元的所述筒体、所述氧气管、所述电压显示屏和所述插孔组均为两个以上并且数量相等、一一对应；
所述发生器氧流量测试单元的所述筒体、所述氧气管、所述凹槽和所述控制器均为两个以上并且数量相等、一一对应。
4.根据权利要求1所述的一种微氧发生器及其产氧部件的检测治具，其特征在于：所述检测治具还包括微氧收集单元，所述微氧收集单元包括微氧收集台、连接管、注射器和所述组件板，所述微氧收集台的前面板的上部安装有所述电压显示屏、其下部安装有所述组件板，所述微氧收集台内装有所述电源和所述控制器，所述连接管的一端连接注射器的针头、另一端用于连接制氧组件的出氧头；
所述微氧收集单元的注射器、连接管、电压显示屏和所述控制器均为两个以上并且数量相等、一一对应。
5.根据权利要求4所述的一种微氧发生器及其产氧部件的检测治具，其特征在于：所述检测治具还包括电极检测单元，所述电极检测单元包括壳体和极板对，所述极板对是由正极板和负极板组成，所述壳体内装有所述电源和所述控制器，所述壳体上安装有所述电压显示屏，所述壳体内安装有所述电源和所述控制器，所述控制器的正极和负极分别与正极板和负极板电连接；
所述电极检测单元的极板对、电压显示屏和所述控制器均为两个以上并且数量相等、一一对应。
6.一种采用如权利要求1～5任一所述检测治具的微氧发生器及其产氧部件的检测方法，包括氧流量测试，其特征在于：所述氧流量测试包括以下步骤，
（1）将筒体竖立支撑于缸体内，筒体的底部与缸体连通，向缸体内注入液体，使得筒体的顶面的液位与缸体的液位齐平或低于缸体内的液位；
（2）制氧组件的出氧头通过氧气管与筒体顶部连通，所述制氧组件的尾管通过橡胶堵头密封；
（3）在预设恒流电流的作用下，制氧组件启动制氧并将氧气输送至筒体内，筒体内液位降低；
（4）达到预设时间后，制氧组件停止制氧，筒体内的气体体积的变化量即制氧组件的氧气发生量，通过氧气发生量计算出电极单位活性面积的氧气流量值，将计算的电极单位活性面积的氧气流量值与预设的电极单位活性面积的氧气流量值进行比较，判断制氧组件或微氧发生器是否合格。
7.根据权利要求6所述的一种微氧发生器及其产氧部件的检测方法，其特征在于：所述检测方法包括氧气浓度测试，所述氧气浓度测试包括以下步骤，
（1）注射器的推杆先向内推至顶部，制氧组件的出氧头再通过连接管与注射器的针头连通，制氧组件的尾管通过橡胶堵头密封；
（2）在预设恒流电流的作用下，制氧组件启动制氧并将氧气输送至注射器的针筒内；
（3）当针筒内收集获得的氧气超过预设体积后，停止制氧；
（4）通过气相色谱仪分析所收集获得的氧气的浓度。
8.根据权利要求7所述的一种微氧发生器及其产氧部件的检测方法，其特征在于：所述检测方法包括气密性测试，所述气密性测试包括以下步骤，
（1）将微氧发生器的制氧组件的出氧头通过密封盖密封；
（2）启动微氧发生器；
（3）若微氧发生器内部氧气发生积累后，氧气压力超过预设压力值，则判定微氧发生器的气密性合格。
9.根据权利要求8所述的一种微氧发生器及其产氧部件的检测方法，其特征在于：所述检测方法包括电压测试，所述电压测试包括在预设恒流电流的作用下，通过电压测试模块对电极、制氧组件的电压进行测试。
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