氢浓度传感器的原理

问题描述

精选答案

从工作原理上来说，常见的氢浓度传感器有电导体型、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气并放出热量，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，以电信号的形式输出，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。