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世宗SEJONG氢气传感器的特点有哪些

发布时间:

2021/09/15 00:00

催化型氢气传感器具有工艺成熟、结构紧凑、体积小、测试范围非常宽等优点,但同时也存在明显的缺点。,催化型氢气传感器对于其他任何可燃气体都很敏感,不能区分氢气与其他可燃气体;第二,氧化反应需要空气中的氧气,传感器本身的防爆性能较差;第三,催化剂可能会被痕量气体[例如硅酮(即聚硅氧烷)和硫化氢]毒化,需要定期校准和更换。

由于不存在化学反应,热导型氢气传感器相对而言非常稳定,使用寿命较长,且特别适合于检测高浓度氢气。但同时其存在灵敏性不好的问题,很难检测到非常低的氢气浓度,通常需要与其他类型的氢气传感器配合使用,或通过传感器小型化技术来改善上述缺点。

电化学型氢气传感器具有很高的灵敏度和准确性,结构紧凑,在操作过程中的功耗也非常小,已经初步具备了商业化的条件。当前,其主要需要解决的问题是寿命问题——电极催化剂在工程应用中很容易被其他气体毒化,从而导致电化学型氢气传感器的精度会随着时间的推移而降低。此外,温度较窄也是某些电化学型氢气传感器的劣势。

热导型氢气传感器依靠氢气热导率大的性质来进行检测。热导率是每种气体的特有属性,在所有已知气体中,正常条件(273K、101325Pa附近)下氢气的热导率是的。因此使用空气作为参比气体,可以根据热导率的变化来确定氢气浓度。

说,许多研究都关注氢敏材料的设计,并取得了良好的实验效果。

氢气传感器在常温下对氢气非常敏感且具有很好的选择性,可以作为检测环境中氢气浓度的传感器,出于生产生活中对的要求,快速、灵敏、准确的氢气传感器是十分必要的,能够及时避免爆炸发生的可能性。

当前,最常见的氢气传感器包括催化型、电化学型、电学型(金属氧化物半导体、肖特基二极管等)和热导型传感器等,此外,因为具有无电火花、抗电磁干扰能力强等优势,光学型传感器越来越受到青睐[12]。接下来将逐一介绍上述五种类型氢气传感器的基本原理和主要优、缺点。

可在一定温度、压力和压力的容器中,加入进气量的一种传感器,在油瓶和液体之间可以进行调节、平衡和密封。氢气传感器优缺点氢气传感器就是随着氢气浓度的增加而***的。因为我们主要只是从供气不足、风压较低或者环境温度较低两个方面考虑,所以设计的复杂度较高。性能价格比的高低直接关系到对氢气的适应性。

电学型氢气传感器具有成本低、寿命较长、运行功耗较低、可小型化等优点,具有大规模应用的潜力。但其对氢气选择性不强,容易受到水蒸气等常见气体的干扰,且存在运行温度较高、启动较慢、非线形、易被污染等问题。

对新型声表面波氢气传感器的应用前景非常有信心。返回搜狐,查看更多

氢气传感器是氢能领域的关键零部件之一,可以对氢气泄漏进行量化和检测,是氢气报警装置的核心与基础,对提升氢有重大意义。当前,研究人员已成功开发多种基于不同原理的氢气传感器,还有许多具有潜力和吸引力的氢气传感器正处于实验室阶段。但是,目前几乎所有类型的氢气传感器都存在成本偏高、寿命较短、抗干扰性不够强的问题,离大规模批量生产、的要求还存在一定差距。一方面,需要继续优化当前已有的传感器类型;另一方面,还应该坚持创新,寻找新的可用于氢气传感器的科学原理,以尽快实现氢气传感器的突破。

氢气浓度传感器在常温下对氢气非常敏感且具有很好的选择性,可以作为检测环境中氢气浓度的传感器,出于生产生活中对的要求,快速、灵敏的氢气传感器是十分必要的,能够及时避免爆炸的可能性。

电化学型氢气传感器可分为电流型和电势型两类,其中电流型传感器通过测量电化学反应产生的电流来检测氢气浓度,电化学反应发生于涂有催化剂(例如铂)的传感器电极表面。一般而言,电化学型氢气传感器的金属阳极和阴极浸没在电解液(例如H2SO4)中,以允许离子在两个电极之间传递电荷(如图9-3)。因为电流大小与氢气浓度成正比,所以可以通过测量该电流大小来确定氢气浓度。先进的电化学型氢气传感器会采用固体聚合物电解质,这将使用液体电解质时可能发生泄漏的风险。

开发的新型氢气传感器与其他同类传感器的不同,就在于能在室温下使用。因为该种薄膜能与目前的半导体技术兼容,新型氢气传感器具备大量生产的潜力。

根据氢能产业发展中长期规划,随着氢能利用的不断成熟和完善的技术,开发和使用适宜的氢气传感器,对于实现快速准确有效的氢气泄漏监测有重要意义。氢气传感器作为涉氢应用场景氢气泄漏监测装置,能够为氢能发展提供必要的保障。

表示:

近年来,氢传感器发展迅速,出现了许多不同技术原理的商用氢气传感器,如电化学、电学和光学。各国科研机构继续投入开展氢气传感新原理、新技术研究,以满足实际应用的需要。

图9-5展示了一种热导型氢气传感器的示意图。通过测量待测气体的热导率并将其与参比气体进行比较,可以确定二元混合物中氢气的浓度。两个完全相同的热敏电阻用于将热导率信号转化为电信号。一个电阻与待测气体接触,另一个与参比气体接触。热敏电阻的温度(电阻)取决于周围气体的热导率,而热导率与混合气体中的氢气浓度成正比。

根据科技日报,作者表示

未来,随着氢能源汽车的推广与应用,像上述这类爆炸事故,应尝试从技术层面予以杜绝。比如,目前,在一些车载氢气监控系统中,除了氢气传感器外,还加入更多的传感器监测手段。如加装氢系统压力传感器,可用于判断气瓶中剩余氢气量,保证车辆正常行驶。当压力低于某值时,提示驾驶员加注氢气;加装温度传感器,可在气体温度突然急剧上升时,及时感应到气瓶周围可能有火警发生等。

结合先进的数值模拟手段合理布置高灵敏度氢气传感器、温度传感器、振动传感器、红外传感器等,通过快速监测泄漏及溯源算法,实现泄漏源定位和及时处置;

另外,一台氢能源汽车,用到的氢气传感器的数量相对会比较多,最少是4-5颗。主要是针对新能源汽车动力电池问题,氢气泄漏实时监测是一个重要环节,可以可能降低汽车自燃的可能性,汽车一旦检测到氢气泄漏,马上启动应急措施,这可以给大众的生命与财产提供多一层保障。可以用可燃气体传感器TGS6812和氢气传感器TGS2615:

为了满足氢能发展的实际需求,开发了更敏感的氢气传感器,及其研究小组加快了研究步伐。他们找到了教授的团队,他们对氢敏材料进行了深入的研究。

由于多种固态氢气传感器使用的都是电信号,一个共同的弊端就是可能产生电火花,对于氢气体积分数较高的环境来说存在极大的隐患。而光纤传感器使用的是光信号,所以,适用于易爆炸的危险环境。

如果传感器变成粉红色,说明氢气泄漏了一次。如果氢气仍在泄漏,而传感器接触到大量的氢气,它就会变成无色的。即时反应使泄漏显而易见,并允许实时发现它们。

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