氫氣是一種無(wú)色無(wú)味的易燃易爆氣體,人的眼睛和鼻子很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)。在一些容易發(fā)生氫氣泄漏的場(chǎng)所,若沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏,當(dāng)氫氣在空氣中達(dá)到一定濃度時(shí),遇到火源就會(huì)發(fā)生爆炸,嚴(yán)重威脅著周圍人群的生命財(cái)產(chǎn)安全。
氫氣傳感器對(duì)氫氣有很高的敏感度和選擇性,在工業(yè)生產(chǎn)中,常被用在環(huán)境中用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)飄散到空氣中的氫氣濃度,能預(yù)防氫氣濃度過(guò)高,做到提前預(yù)警的作用,是一種常用的重要的氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備。
從工作原理上來(lái)說(shuō),常見的氫氣變送器有電導(dǎo)體型、熱電型、催化燃燒式及電化學(xué)式等。
當(dāng)設(shè)備吸附氫氣后 ,氫氣作為施主釋放出電子 ,與化學(xué)吸附層中的氧離子結(jié)合 ,于是載流子濃度發(fā)生變化 ,根據(jù)變化值與氫氣體積分?jǐn)?shù)存在的函數(shù)關(guān)系,計(jì)算出氫氣的實(shí)時(shí)濃度,這就是電導(dǎo)體式氫氣變送器的工作原理。
當(dāng)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(yīng)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(wú)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(yīng)(Seebeck效應(yīng)),將這種熱端與冷端之間的溫差轉(zhuǎn)換為溫差電勢(shì),以電信號(hào)的形勢(shì)輸出,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氫氣的檢測(cè),這種被稱為熱電型氫氣變送器。
我司生產(chǎn)的建大仁科氫氣變送器,利用氫氣的活潑化學(xué)性質(zhì),具有還原性或氧化性,屬電化學(xué)式氫氣監(jiān)測(cè)設(shè)備。在參與化學(xué)反應(yīng)的過(guò)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(cè)量電流大小即可測(cè)得氫氣的實(shí)時(shí)濃度。
電化學(xué)式氫氣變送器的特點(diǎn):
(1)內(nèi)置進(jìn)口一線的電化學(xué)氫氣傳感器,能夠?qū)κ褂铆h(huán)境內(nèi)的氫氣濃度進(jìn)行迅速靈敏的采集,且測(cè)量精度高,更高可達(dá)±3%FS以內(nèi),重復(fù)性更高可達(dá)2%以內(nèi)。
(2)采用的補(bǔ)償算法并進(jìn)行多段標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)定,具有抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高及使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
(3)不同環(huán)境內(nèi)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(cè)量量程,適應(yīng)化工廠、污水廠等不同場(chǎng)所使用。
氫氣作為一種新能源,具有燃燒效率高、產(chǎn)物無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。在生活中,常見的氫動(dòng)力能源電動(dòng)汽車就是利用氫氣的無(wú)污染性,但氫氣具有易燃易爆性,無(wú)色無(wú)味,在泄漏時(shí)人體無(wú)法察覺。在新能源汽車中,為確保相關(guān)設(shè)施的安全使用,常配置氫氣傳感器對(duì)可能產(chǎn)生的氫氣泄漏氫燃料電池進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以作為異常報(bào)警和聯(lián)動(dòng)控制的核心。
在工業(yè)控制領(lǐng)域中,如在核反應(yīng)堆、發(fā)電行業(yè)和通訊行業(yè)等行業(yè)中,對(duì)煤炭、礦物質(zhì)、原油、天然氣等自然產(chǎn)生的礦物采掘的過(guò)程中,在化石燃料或火箭燃料的處理及氨和甲醇的合成過(guò)程中,通常需要安裝氫氣變送器對(duì)氫泄漏進(jìn)行早期預(yù)警監(jiān)測(cè),而這些應(yīng)用的關(guān)鍵在于,必須將氫氣濃度控制在設(shè)定的更低可燃濃度值以下。