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氫氣傳感器是可通過轉換氫氣濃度測得可用電信號的轉換裝置

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。在我們的生產生活中,有一些場所容易發生氫氣釋放和泄漏,通過使用氫氣監測設備,對空氣中的氫氣濃度進行實時監測。
 
  氣傳感器是一種可通過轉換氫氣濃度測得可用電信號的轉換裝置。在常溫下,它對氫氣具有很高的敏感度和選擇性,在生產生活中通過氫氣變送器對預防氫氣濃度超限,提前預警的重要作用。
 
  從工作原理上來說,常見的氫氣傳感器有電導體型、熱電型、催化燃燒式及電化學式等。
 
  當設備吸附氫氣后,氫氣作為施主釋放出電子,與化學吸附層中的氧離子結合,于是載流子濃度發生變化,根據變化值與氫氣體積分數存在的函數關系,計算出氫氣的實時濃度,這就是電導體式氫氣變送器的工作原理。
 
  當敏感元件暴露在含氫氣的環境中,在催化金屬的作用下,氫氣與氧氣反應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電效應(Seebeck效應),將這種熱端與冷端之間的溫差轉換為溫差電勢,以電信號的形勢輸出,從而實現對氫氣的檢測,這種被稱為熱電型氫氣變送器。
 
  電化學式氫氣變送器利用氫氣的活潑化學性質,具有還原性或氧化性,屬于精密型監測設備。在參與化學反應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時濃度。

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