制氫設(shè)備氫氣傳感器和氫氣分析儀及其原理氫能產(chǎn)業(yè)需求
常溫常壓下，氫氣是一種極易燃燒，無(wú)色透明、無(wú)臭無(wú)味且難溶于水的氣體。氫氣是世界上已知的密度zui小的氣體。氫氣的爆炸極限為4%Vol.~75%Vol.,非常寬，如果操作不當(dāng)極易發(fā)生爆炸。氫氣的導(dǎo)熱系數(shù)非常大：0.1289 w/(m·K)（氣體，1 atm，0 ℃）、1264 W/(m·K)（液體，-252.8 ℃）。
目前，在工業(yè)控制領(lǐng)域，利用氫氣傳感器來(lái)監(jiān)控氫氣濃度的歷史由來(lái)已久。作為一種清潔能源，氫氣傳感器還被廣泛用于汽車(chē)行業(yè)，特別是氫燃料電池汽車(chē)中。在該領(lǐng)域，近期發(fā)生的多起加氫站爆炸事故，也引起了人們對(duì)于氫能源汽車(chē)在**監(jiān)測(cè)方面的關(guān)注。
氫氣傳感器是一種可通過(guò)轉(zhuǎn)換氫氣濃度測(cè)得可用電信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置，這一應(yīng)用的關(guān)鍵在于，氫氣的監(jiān)測(cè)必須以不發(fā)生爆炸作為前提和保證。畢竟，低于可燃范圍的氫濃度測(cè)量，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)管和**非常重要。
近年來(lái)，隨著納米材料和薄膜氫氣傳感器的出現(xiàn)和發(fā)展，該檢測(cè)辦法逐漸被氫氣傳感器所取代。這是因?yàn)?，相?duì)于早期的傳感器，氫氣傳感器有很多優(yōu)點(diǎn)，包括低成本、便攜性、響應(yīng)速度快、集成度高等等。氫氣傳感器的檢測(cè)方法主要基于電氣特征（如電阻、導(dǎo)電性、電壓等）、溫度、傳感器活性元素的光學(xué)和機(jī)械性質(zhì)中的變化。而氫氣傳感器，正是一種可將這些變化，轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀唤邮盏碾娦盘?hào)的理想轉(zhuǎn)換裝置。
氫氣傳感器和氫氣分析儀的應(yīng)用材料及檢測(cè)原理 制氫設(shè)備氫氣傳感器和氫氣分析儀及其原理氫能產(chǎn)業(yè)需求
鈀、鎳、鉑及其合成物，常被用作制造氫氣傳感器的活性材料。具體來(lái)說(shuō)，這些活性元素，可被看作可與氫元素發(fā)生反應(yīng)的催化材料，且氫元素能與這些元素相容，還可溶于該元素。目前，作為為活性元素，鈀、鉑、鎳元素在氫傳感器中得以廣泛應(yīng)用。這些活性材料在吸收了氫分子之后，會(huì)改變其本身的物理參數(shù)。例如，在金屬氧化物半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的電容式氫氣傳感器中，氫原子在金屬柵中擴(kuò)散，并在鈀氧化物表面上形成了一個(gè)偶極層，該偶極層導(dǎo)致了活性元素的功函數(shù)的改變。
氫氣傳感器類(lèi)型、參數(shù)及電化學(xué)氫氣傳感器的原理
目前，市場(chǎng)上的氫氣傳感器，基于物理參數(shù)的不同，如電阻、熱導(dǎo)率、聲學(xué)函數(shù)、機(jī)械學(xué)函數(shù)、光學(xué)函數(shù)、電化學(xué)和催化函數(shù)以及功函數(shù)，大體可分為八種類(lèi)型。氫氣傳感器檢測(cè)的重要參數(shù)包括響應(yīng)時(shí)間、恢復(fù)時(shí)間、響應(yīng)百分比（%）、靈敏度、選擇性和可靠性等。由于氫氣是同核雙原子分子，沒(méi)有紅外活性，不能用非分散紅外吸收原理（NDIR）。
1、電化學(xué)原理： 制氫設(shè)備氫氣傳感器和氫氣分析儀及其原理氫能產(chǎn)業(yè)需求
當(dāng)被測(cè)氫氣通過(guò)擴(kuò)散柵欄進(jìn)入傳感器，并在感應(yīng)電極表面處發(fā)生氧化反應(yīng)，與此同時(shí)，負(fù)電極發(fā)生還原反應(yīng)，從而產(chǎn)生內(nèi)部電流。將傳感器與外部電路接通，因電流大小與被測(cè)氫氣濃度有關(guān)，因此，可通過(guò)電流大小來(lái)測(cè)量氣體的濃度。
2、催化燃燒原理
催化燃燒式氫氣傳感器采用惠斯通電橋原理，感應(yīng)電阻與環(huán)境中的氫氣發(fā)生無(wú)焰燃燒，使溫度使感應(yīng)電阻的阻值發(fā)生變化，打破電橋平衡，使之輸出穩(wěn)定的電流信號(hào)，再經(jīng)過(guò)后期電路的放大、穩(wěn)定和處理*終顯示可靠的數(shù)值。
3、熱導(dǎo)原理
由于氫氣的導(dǎo)熱系數(shù)比較大，基于導(dǎo)熱系數(shù)差異原理分析氣體濃度，常用于分析氫氣的濃度。
4、半導(dǎo)體原理
氫氣分子進(jìn)入鎳鈀金屬合金薄膜，敏感元件的阻抗和電容產(chǎn)生變化，輸出的信號(hào)與氫氣的濃度呈一定的關(guān)系。
氫氣傳感器在新能源汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用和探索
除上述工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用外，作為一種清潔能源，氫氣低密度、高燃燒溫度、無(wú)毒性、可燃范圍廣，目前還被廣泛用于汽車(chē)行業(yè)，特別是氫燃料電池汽車(chē)中。由于氫氣無(wú)色無(wú)味，人體無(wú)法察覺(jué)，因此，在使用過(guò)程中，利用氫氣傳感器對(duì)空氣中的氫氣濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，十分必要。而且，還必須要求氫氣傳感器具備響應(yīng)速度快、精度高的優(yōu)點(diǎn)。 制氫設(shè)備氫氣傳感器和氫氣分析儀及其原理氫能產(chǎn)業(yè)需求
由此看來(lái)，在汽車(chē)領(lǐng)域，一種新能源的推廣和應(yīng)用，其**性應(yīng)該是首先被關(guān)注的。對(duì)此，目前，氫燃料電池汽車(chē)的氫氣傳感器均選用防爆型，而不用觸點(diǎn)式傳感器。這是因?yàn)?，觸點(diǎn)式傳感器在氫氣含量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，通過(guò)觸點(diǎn)的動(dòng)作輸出信號(hào)，易產(chǎn)生觸點(diǎn)火花而引發(fā)爆炸事故。
未來(lái)，隨著氫能源汽車(chē)的推廣與應(yīng)用，像上述這類(lèi)爆炸事故，應(yīng)嘗試從技術(shù)層面予以杜絕。比如，目前，在一些車(chē)載氫氣**監(jiān)控系統(tǒng)中，除了氫氣傳感器外，還加入更多的傳感器監(jiān)測(cè)手段。如加裝氫系統(tǒng)壓力傳感器，可用于判斷氣瓶中剩余氫氣量，保證車(chē)輛正常行駛。當(dāng)壓力低于某值時(shí)，提示駕駛員加注氫氣；加裝溫度傳感器，可在氣體溫度突然急劇上升時(shí)，及時(shí)感應(yīng)到氣瓶周?chē)赡苡谢鹁l(fā)生等。
ADEV 8866熱導(dǎo)氣體分析儀用于**檢測(cè)二元或準(zhǔn)二元混合氣體中某一組分的變化，可檢測(cè)幾乎任意的混合氣體；氫氣、
氦氣、氧氣、二氧化碳、甲烷，一氧化碳，氬氣，氮?dú)獾绕渌喾N氣體。
應(yīng)用：
氣體混配
焊接氣體
熱處**體
氫氣\氦氣純度
食品包裝氣體
化學(xué)氣體
操作原理
所有的氣體都具有不同的導(dǎo)熱能力，我們通常稱(chēng)之為氣體的熱導(dǎo)率(或熱導(dǎo)系數(shù))。在一個(gè)大的熱導(dǎo)檢測(cè)器中裝有兩對(duì)匹
配的加熱絲，他們被分別置于樣氣流路和參比氣流路中。加熱絲的溫度隨著樣氣濃度的改變而變化。
這些檢測(cè)器組成了一個(gè)惠斯頓電橋，惠斯頓電橋被加載一個(gè)恒定的電流源。當(dāng)樣氣中被測(cè)組分濃度變化時(shí)，樣氣檢測(cè)器
檢測(cè)到混合樣氣的熱導(dǎo)率變化，因此引起惠斯頓電橋的不平衡，從而輸出一個(gè)與被測(cè)組分濃度變化值相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。這個(gè)
電信號(hào)經(jīng)放大處理后在高清晰度的LED顯示器上顯示。
技術(shù)規(guī)格
測(cè)量范圍：0-*可選
分辨率：+-0.5%
精度：+-1%制氫設(shè)備氫氣傳感器和氫氣分析儀及其原理氫能產(chǎn)業(yè)需求
響應(yīng)時(shí)間：23秒內(nèi)讀書(shū)90%
校準(zhǔn)范圍：0-*待測(cè)氣體。
測(cè)試傳感器類(lèi)型：穩(wěn)定的熱導(dǎo)式測(cè)量原理
報(bào)警：2個(gè)可自由設(shè)定的繼電器報(bào)警，可全量程設(shè)置。觸電功率240VAC/30V電源
模擬輸出：0-10V,4-20mA(0-20mA)獨(dú)立電壓
串口：可連接電腦
工作條件
樣氣壓力：3000pa
樣氣流速：0.1-0.2L/min
樣氣溫度：-10到40℃
環(huán)境溫度：-5到50℃
電源：220VAC
顯示器：4位高清LED屏，12位數(shù)字顯示
重量：10kg
防爆等級(jí)：EExd IIC T6
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