氫氣傳感器是可通過轉(zhuǎn)換氫氣濃度測得可用電信號的轉(zhuǎn)換裝置
2021-08-23
氫氣是一種看不見、聞不到、沒有氣味的易燃、易爆氣體。在我們的生產(chǎn)生活中，有一些場所容易發(fā)生氫氣釋放和泄漏，通過使用氫氣監(jiān)測設(shè)備，對空氣中的氫氣濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。
氫氣傳感器是一種可通過轉(zhuǎn)換氫氣濃度測得可用電信號的轉(zhuǎn)換裝置。在常溫下，它對氫氣具有很高的敏感度和選擇性，在生產(chǎn)生活中通過氫氣變送器對預(yù)防氫氣濃度超限，提前預(yù)警的重要作用。
從工作原理上來說，常見的氫氣傳感器有電導(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，以電信號的形勢輸出，從而實(shí)現(xiàn)對氫氣的檢測，這種被稱為熱電型氫氣變送器。
電化學(xué)式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，屬于精密型監(jiān)測設(shè)備。在參與化學(xué)反應(yīng)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(shí)時(shí)濃度。
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