氫氣傳感器具有哪些功能特點
氫氣是一種無色無味的易燃易爆氣體,人的眼睛和鼻子很難及時發(fā)現。在一些容易發(fā)生氫氣泄漏的場所,若沒有及時發(fā)現泄漏,當氫氣在空氣中達到一定濃度時,遇到火源就會發(fā)生爆炸,嚴重威脅著周圍人群的生命財產安全。
氫氣傳感器對氫氣有很高的敏感度和選擇性,在工業(yè)生產中,常被用在環(huán)境中用于實時監(jiān)測飄散到空氣中的氫氣濃度,能預防氫氣濃度過高,做到提前預警的作用,是一種常用的重要的氣體監(jiān)測設備。
從工作原理上來說,常見的氫氣變送器有電導體型、熱電型、催化燃燒式及電化學式等。
當設備吸附氫氣后 ,氫氣作為施主釋放出電子 ,與化學吸附層中的氧離子結合 ,于是載流子濃度發(fā)生變化 ,根據變化值與氫氣體積分數存在的函數關系,計算出氫氣的實時濃度,這就是電導體式氫氣變送器的工作原理。
當敏感元件暴露在含氫氣的環(huán)境中,在催化金屬的作用下,氫氣與氧氣反應生成水蒸汽并放出熱量,于是,沉積有催化金屬的一端溫度高為熱端,無催化金屬的一端溫度低為冷端,由于熱電材料的熱電發(fā)電效應(Seebeck效應),將這種熱端與冷端之間的溫差轉換為溫差電勢,以電信號的形勢輸出,從而實現對氫氣的檢測,這種被稱為熱電型氫氣變送器。
我司生產的建大仁科氫氣變送器,利用氫氣的活潑化學性質,具有還原性或氧化性,屬電化學式氫氣監(jiān)測設備。在參與化學反應的過程中有電子釋放或吸收,大量電子形成電流,電流大小和氣體濃度成正比,測量電流大小即可測得氫氣的實時濃度。
電化學式氫氣變送器的特點:
(1)內置進口一線大品牌的電化學氫氣傳感器,能夠對使用環(huán)境內的氫氣濃度進行迅速靈敏的采集,且測量精度高,最高可達±3%FS以內,重復性最高可達2%以內。
(2)采用獨有的補償算法并進行多段標準氣體標定,具有抗干擾能力強、穩(wěn)定性高及使用壽命長等特點。
(3)不同環(huán)境內容易釋放的氫氣濃度不同,氫氣變送器有0~1000ppm、0~40000ppm等多種測量量程,適應化工廠、污水廠等不同場所使用。
氫氣作為一種新能源,具有燃燒效率高、產物無污染等優(yōu)點。在生活中,常見的氫動力能源電動汽車就是利用氫氣的無污染性,但氫氣具有易燃易爆性,無色無味,在泄漏時人體無法察覺。在新能源汽車中,為確保相關設施的安全使用,常配置氫氣傳感器對可能產生的氫氣泄漏氫燃料電池進行實時監(jiān)測,以作為異常報警和聯(lián)動控制的核心。
在工業(yè)控制領域中,如在核反應堆、發(fā)電行業(yè)和通訊行業(yè)等行業(yè)中,對煤炭、礦物質、原油、天然氣等自然產生的礦物采掘的過程中,在化石燃料或火箭燃料的處理及氨和甲醇的合成過程中,通常需要安裝氫氣變送器對氫泄漏進行早期預警監(jiān)測,而這些應用的關鍵在于,必須將氫氣濃度控制在設定的最低可燃濃度值以下。