氫(qīng)氣(qì)H2傳(chuán)感器(qì)在常(cháng)溫下對(duì)氫(qīng)氣(qì)非常敏(mǐn)感且具(jù)有(yǒu)很(hěn)好的(dí)選(xuǎn)擇性(xìng),可以作為檢測環境中氫氣(qì)濃度(dù)的傳感(gǎn)器(qì),出(chū)於(yú)生產生(shēng)活中對安(ān)全的要求,快速,靈(líng)敏的氫氣(qì)傳感(gǎn)器(qì)是十(shí)分必要(yào)的,能夠(gòu)及時避(bì)免爆炸的可能(néng)性。
氫(qīng)氣由於其燃(rán)燒效率(shuài)高,產物(wù)無汙染等(děng)優(yōu)點,與(yǔ)太陽(yáng)能,核(hé)能一(yī)起被(bèi)稱為三大新能源。作(zuò)為一(yī)種新能(néng)源(yuán),氫(qīng)氣在航空(kōng),動力等領域得到廣泛(fàn)的應用;同時,氫氣(qì)作為(wéi)一(yī)種(zhǒng)還(huán)原性(xìng)氣體和(hé)載氣,在化工,電(diàn)子(zǐ),醫(yī)療,金屬(shǔ)冶(yě)煉,特別(bié)在(zài)軍(jūn)事國防領(lǐng)域有(yǒu)著(zhuó)極為重要的應(yīng)用價值(zhí)。
但(dàn)氫氣分子很小(xiǎo),在生產(chǎn),儲存,運(yùn)輸和使(shǐ)用的過程中易泄漏,由於(yú)氫氣(qì)不(bù)利於呼吸,無色(sè)無味,不能(néng)被人(rén)鼻所發覺,且著火點僅為(wéi)585℃,空氣(qì)中(zhōng)含量(liáng)在4%~75%範圍(wéi)內,遇明(míng)火即(jí)發(fā)生爆(bào)炸(zhà),故在氫(qīng)氣(qì)的(dí)使(shǐ)用中必(bì)須利用氫氣傳感(gǎn)器(qì)對環(huán)境(jìng)中(zhōng)氫氣的含量(liáng)進(jìn)行檢測(cè)並(bìng)對其泄(xiè)漏進行(háng)監測(cè)。
下麵(miàn)讓我們一起(qǐ)來了解一下氫氣H2傳(chuán)感器(qì)的(dí)分類及原理
1,半導體型(xíng)傳(chuán)感器
以電(diàn)阻型(xíng)半(bàn)導體傳(chuán)感器(qì)為例:主(zhǔ)要以(yǐ)sno2,zno,wo3等金屬氧化物(wù)為(wéi)氣敏(mǐn)材料(liào),例如(rú):國產qm係(xì)列(liè)氫氣傳感器(qì)就(jiù)是以sno2作為氫(qīng)氣敏感材(cái)料,故(gù)也稱金(jīn)屬氧化物半導體(tǐ)氫(qīng)氣傳感(gǎn)器(qì)。
其工作原理是:當吸(xī)附氫氣(qì)後(hòu),氫(qīng)氣作為施主(zhǔ)釋放(fàng)出電子,與(yǔ)化(huà)學(xué)吸附(fù)層中的氧(yǎng)離子結合,於是載流子濃度(dù)發(fā)生變化,該變化值與氫氣體積(jī)分(fēn)數(shù)存(cún)在(zài)一(yī)定的(dí)函數(shù)關(guān)係。
2,熱電型(xíng)傳感(gǎn)器
首(shǒu)先,在基(jī)片(piàn)上(shàng)沉(chén)積一層熱電材料(liào),然後(hòu),在(zài)熱電材料表(biǎo)麵的某一(yī)部分沉積一層催化金(jīn)屬,如(rú)pt,pd等,最後(hòu),
分別(bié)在催化金(jīn)屬(shǔ)層(céng),熱電薄膜層(céng)(表(biǎo)麵(miàn)上無(wú)催(cuī)化(huà)金屬)引(yǐn)出電(diàn)極,即獲得(dé)最為簡(jiǎn)單(dān)的(dí)熱電型氫氣(qì)敏感(gǎn)元(yuán)件。當此(cǐ)敏(mǐn)感元件暴露(lòu)在含(hán)氫(qīng)氣(qì)的環(huán)境中在催化金屬的,作(zuò)用下氫氣(qì)與(yǔ)氧氣(qì)反應生成水(shuǐ)蒸(zhēng)汽並放出(chū)熱量,於是沉積(jī)有催(cuī)化金屬的一(yī)端溫度(dù)高為(wéi)熱(rè)端(duān),無(wú)催化金屬(shǔ)的一端溫(wēn)度低(dī)為冷端,由於(yú)熱(rè)電材料的(dí)熱電發電效(xiào)應(yīng)(seebeck效應),將這種(zhǒng)熱端與冷端(duān)之間的(dí)溫(wēn)差(chà)轉換為(wéi)溫差(chà)電(diàn)勢(shì),以電(diàn)信(xìn)號的形勢輸出,從(cóng)而(ér)實(shí)現對(duì)氫氣的檢(jiǎn)測。
3,光(guāng)纖(xiān)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)
由(yóu)於多(duō)種固態氫氣傳感器使用(yòng)的都是電(diàn)信(xìn)號,一(yī)個(gè)共同(tóng)的(dí)弊端就是可(kě)能(néng)產生(shēng)電火花,對於氫氣體積分數較高(gāo)的(dí)環(huán)境(jìng)來說(shuō)存在(zài)極大的安(ān)全(quán)隱(yǐn)患。而(ér)光(guāng)纖(xiān)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)使(shǐ)用的是(shì)光(guāng)信(xìn)號(hào),所以,適用於易爆(bào)炸的(dí)危(wēi)險環境。
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