熱導(dǎo)式氣體傳感器用于多元混合氣體中氫濃度檢測(cè)

氫是一種無(wú)色透明、無(wú)嗅無(wú)味的氣體，不溶于水。常溫常壓下，是一種極易燃?xì)怏w。氫氣是世界上已知密度最小的氣體。氫的密度僅為空氣的1/14，也就是說(shuō)，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和0℃的條件下，氫的密度為0.089g/L。因此，氫氣可以用作飛艇和氫氣球的填充氣體。氫是相對(duì)分子質(zhì)量最小的物質(zhì)，具有很強(qiáng)的還原性，常用作還原劑，參與化學(xué)反應(yīng)。
氫能作為一種高效、環(huán)保的能源，符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求，已逐漸受到人們的關(guān)注，也是可以解決當(dāng)前能源危機(jī)的新興能源之一。燃料電池作為一種新興的利用氫能的發(fā)電技術(shù)，受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。然而，氫氣是一種易燃易爆的物質(zhì)，當(dāng)空氣中的氫含量達(dá)到4%以上時(shí)，很容易發(fā)生爆炸。因此，氫的管理和檢測(cè)具有重要意義。

氫氣混合氣是一種常用的工業(yè)氣體，具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)。但高濃度存在爆炸危險(xiǎn)，可能造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。確保氫氣混合氣體的安全，需要制定合理的規(guī)范和操作規(guī)程，定期對(duì)氫氣混合氣體進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)和安全評(píng)估，并對(duì)員工進(jìn)行適當(dāng)使用和操作氫氣混合氣體的培訓(xùn)。同時(shí)，保證作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的通風(fēng)條件，防止積氫混合氣體的發(fā)生。
那么該如何檢測(cè)混合氣體中的氫含量呢？
氫氣濃度檢測(cè)一般采用熱導(dǎo)式氣體傳感器。由于氫的熱導(dǎo)率很小，直接測(cè)量很困難。因此，在實(shí)際測(cè)量中，往往將熱導(dǎo)率系統(tǒng)的變化轉(zhuǎn)化為熱敏電阻阻值的變化進(jìn)行測(cè)量。熱導(dǎo)式氣體傳感器的工作原理是基于氫氣的熱導(dǎo)性質(zhì)。當(dāng)氫氣與傳感元件接觸并被加熱時(shí)，傳感元件的溫度升高。根據(jù)熱傳導(dǎo)定律，敏感元件的溫升與氫氣的導(dǎo)熱系數(shù)成正比。換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)氫氣濃度增加時(shí)，感測(cè)元件的加熱程度也隨之增加。工采網(wǎng)代理了多款熱導(dǎo)式原理的氣體傳感器，如以下幾款：

1、瑞士Neroxis熱導(dǎo)式氣體傳感器——MTCS2601
MTCS2601傳感器由使用四個(gè)Ni-Pt電阻器的微加工熱導(dǎo)率傳感器組成，這些電阻器使用MEMS技術(shù)實(shí)現(xiàn)，可應(yīng)用于功率和尺寸受限的惡劣環(huán)境中的主要壓力控制，或在封閉體積中檢測(cè)氣體泄漏、濕氣或入侵。
2、荷蘭Xensor高速響應(yīng)氣體傳感器——XEN-5320-ALU-USB
XEN-5320是一種智能氣體傳感器，在需要分析二元?dú)怏w混合物的工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。該傳感器基于環(huán)境氣體的熱導(dǎo)率測(cè)量，使用經(jīng)驗(yàn)證的熱導(dǎo)率傳感器XEN-3880。應(yīng)用包括氫氣和氦氣實(shí)驗(yàn)、探測(cè)射流和羽流中的氣體擴(kuò)散率以及二元?dú)怏w成分測(cè)量，以及醫(yī)療、研發(fā)和工業(yè)環(huán)境中氫氣、氦氣、氮?dú)夂图淄闅怏w混合物的監(jiān)測(cè)和泄漏檢測(cè)。

審核編輯 黃宇