Het opsporen van waterstoflekkage is van cruciaal belang omdat waterstof kleurloos, geurloos en licht ontvlambaar en explosief is (met een explosiegrens van 4% tot 75% per volumeconcentratie in lucht). Zelfs een kleinschalige lekkage kan brand of een explosie veroorzaken bij blootstelling aan een ontstekingsbron (vonken, statische elektriciteit, oppervlakken met hoge temperaturen, enz.).
Hieronder volgen de belangrijkste methoden en technieken voor het detecteren van waterstoflekkage:
1. Katalytische verbrandingssensor:
Principe: In de sensor bevindt zich een platinadraadbrug bedekt met een katalysator. Wanneer waterstof in de sensor diffundeert, ondergaat het een vlamloze verbranding met zuurstof onder invloed van een katalysator, waardoor warmte ontstaat en een verandering in de weerstand van de platinadraad wordt veroorzaakt, waardoor een elektrisch signaal wordt geproduceerd.
Voordelen: Het heeft een goede selectiviteit voor waterstof (vergeleken met andere brandbare gassen), snelle reactiesnelheid, breed meetbereik (van lage concentratie tot hoge concentratie), relatief lange levensduur en gematigde kosten.
Nadelen: Er is een zuurstofrijke omgeving nodig om te kunnen werken. Hoge concentraties waterstof kunnen ervoor zorgen dat de sensor "vergiftigt" of beschadigd raakt (sintert), en hij is gevoelig voor bepaalde remmers (zoals siliciumverbindingen, sulfiden, halogeenverbindingen).
Toepassing: Op grote schaal gebruikt in industriële omgevingen, waterstoftankstations, laboratoria, brandstofcelsystemen, enz.
2. Elektrochemische sensor:
Principe: Waterstof ondergaat een elektrochemische reactie in de elektrolyt van de sensor (meestal geoxideerd op de werkelektrode), waardoor een stroomsignaal ontstaat dat evenredig is aan de waterstofconcentratie.
Voordelen: Hoge gevoeligheid (vooral geschikt voor het detecteren van lekken op PPM-niveau met een lage concentratie), goede selectiviteit (kan worden ontworpen om specifiek te zijn voor waterstof), laag energieverbruik en kan werken in een zuurstofvrije omgeving.
Nadelen: De levensduur is relatief kort (meestal 2-3 jaar), het meetbereik is beperkt (het is gevoelig voor verzadiging of schade bij hoge concentraties), het wordt sterk beïnvloed door de omgevingstemperatuur en vochtigheid, en kan worden beïnvloed door kruisstorende gassen (zoals CO).
Toepassing: Het wordt vaak gebruikt in situaties waarin sporenlekken moeten worden opgespoord, zoals het monitoren van zuurkasten in laboratoria, het controleren van de afdichting van pijpleidingen en kleppen, en het monitoren van het interieur van brandstofcelvoertuigen, enz.
3. Infraroodsensor:
Principe: Gebruik maken van de absorptie-eigenschappen van waterstofmoleculen in specifieke infraroodbanden (vooral nabij-infrarood en midden-infrarood). Door het te meten gas wordt infraroodlicht uitgezonden en de detector meet de verzwakking van de lichtintensiteit bij een specifieke golflengte om de waterstofconcentratie te bepalen.
Voordelen: Het heeft een uitstekende selectiviteit (reageert alleen op gassen die licht van specifieke golflengten absorberen), snelle reactiesnelheid, hoge meetnauwkeurigheid, lange levensduur, is niet vatbaar voor vergiftiging en kan hoge concentraties meten.
Nadelen: Hoge kosten, beperkte gevoeligheid van traditioneel infrarood voor waterstof (waarvoor een langer optisch pad nodig is of speciale technieken zoals fotoakoestische spectroscopie om de detectiemogelijkheden bij lage concentraties te verbeteren), en kan worden beïnvloed door waterdamp en stof.
Toepassing: Het wordt steeds vaker gebruikt in scenario's die een hoge selectiviteit en hoge betrouwbaarheid vereisen, zoals waterstoftankstations, chemische fabrieken en opkomende glasvezelgedistribueerde waterstofdetectiesystemen.
Waterstofh2-gasdetectorspeelt een cruciale rol bij het beschermen van levens en eigendommen in de industriële productie. Als u wensen heeft, kunt u dit gerust informeren.