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氢气传感器是可通过转换氢气浓度测得可用电信号的转换装置

2021-08-23

  氢气是一种看不见、闻不到、没有气味的易燃、易爆气体。在我们的生产生活中,有一些场所容易发生氢气释放和泄漏,通过使用氢气监测设备,对空气中的氢气浓度进行实时监测。
 
  气传感器是一种可通过转换氢气浓度测得可用电信号的转换装置。在常温下,它对氢气具有很高的敏感度和选择性,在生产生活中通过氢气变送器对预防氢气浓度超限,提前预警的重要作用。
 
  从工作原理上来说,常见的氢气传感器有电导体型、热电型、催化燃烧式及电化学式等。
 
  当设备吸附氢气后,氢气作为施主释放出电子,与化学吸附层中的氧离子结合,于是载流子浓度发生变化,根据变化值与氢气体积分数存在的函数关系,计算出氢气的实时浓度,这就是电导体式氢气变送器的工作原理。
 
  当敏感元件暴露在含氢气的环境中,在催化金属的作用下,氢气与氧气反应生成水蒸汽并放出热量,于是,沉积有催化金属的一端温度高为热端,无催化金属的一端温度低为冷端,由于热电材料的热电发电效应(Seebeck效应),将这种热端与冷端之间的温差转换为温差电势,以电信号的形势输出,从而实现对氢气的检测,这种被称为热电型氢气变送器。
 
  电化学式氢气变送器利用氢气的活泼化学性质,具有还原性或氧化性,属于精密型监测设备。在参与化学反应的过程中有电子释放或吸收,大量电子形成电流,电流大小和气体浓度成正比,测量电流大小即可测得氢气的实时浓度。

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