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氫氣傳感器,氫氣傳感器的分類,氫氣傳感器參數(shù)指標(biāo)等
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氫氣傳感器,氫氣傳感器的分類,氫氣傳感器參數(shù)指標(biāo)等  2011/10/3

目錄

  • 氫氣傳感器的必要性
  • 氫氣傳感器的分類及原理簡(jiǎn)述
  • 氫氣傳感器的發(fā)展方向
  • 氫氣傳感器的應(yīng)用
氫氣傳感器

氫氣傳感器的必要性

  •   氫氣由于其燃燒效率高、產(chǎn)物無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn) ,與太陽(yáng)能、核能一起被稱為三大新能源。作為一種新能源 ,氫氣在航空、動(dòng)力等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用;同時(shí),氫氣作為一種還原性氣體和載氣,在化工、電子、醫(yī)療、金屬冶煉,特別在軍事國(guó)防領(lǐng)域有著極為重要的應(yīng)用價(jià)值。但氫氣分子很小,在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用的過(guò)程中易泄漏,由于氫氣不利于呼吸,無(wú)色無(wú)味,不能被人鼻所發(fā)覺(jué),且著火點(diǎn)僅為 585 ℃,空氣中含量在 4%~75%范圍內(nèi) ,遇明火即發(fā)生爆炸 ,故在氫氣的使用中必須利用氫氣傳感器對(duì)環(huán)境中氫氣的含量進(jìn)行檢測(cè)并對(duì)其泄漏進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

氫氣傳感器的分類及原理簡(jiǎn)述

  •   1 半導(dǎo)體型傳感器

      以電阻型半導(dǎo)體傳感器為例:

      主要以 SnO2 , ZnO,WO3 等金屬氧化物為氣敏材料 ,例如:國(guó)產(chǎn) QM系列氫氣傳感器就是以 SnO2 作為氫氣敏感材料 ,故也稱金屬氧化物半導(dǎo)體氫氣傳感器。其工作原理是:當(dāng)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 ,該變化值與氫氣體積分?jǐn)?shù)存在一定的函數(shù)關(guān)系。

      2 熱電型傳感器

      首先 ,在基片上沉積一層熱電材料 ,然后 ,在熱電材料表面的某一部分沉積一層催化金屬 ,如 , Pt, Pd等 ,最后 ,分別在催化金屬層、熱電薄膜層 (表面上無(wú)催化金屬 )引出電極 ,即獲得最為簡(jiǎn)單的熱電型氫氣敏感元件。

      當(dāng)此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(wú)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(shì) ,以電信號(hào)的形勢(shì)輸出 ,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氫氣的檢測(cè)。

      3 光纖傳感器

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