Ūdeņraža noplūdes noteikšana ir ļoti svarīga, jo ūdeņradis ir bezkrāsains, bez smaržas un viegli uzliesmojošs un sprādzienbīstams (ar sprādzienbīstamības robežu no 4% līdz 75% pēc tilpuma koncentrācijas gaisā). Pat neliela noplūde var izraisīt aizdegšanos vai eksploziju, ja tiek pakļauta aizdegšanās avotam (dzirkstelēm, statiskajai elektrībai, augstas temperatūras virsmām utt.).
Šīs ir galvenās ūdeņraža noplūdes noteikšanas metodes un paņēmieni:
1. Katalītiskais degšanas sensors:
Princips: Sensora iekšpusē ir platīna stieples tilts, kas pārklāts ar katalizatoru. Kad ūdeņradis izkliedējas sensorā, tas bez liesmas sadeg ar skābekli katalizatora ietekmē, radot siltumu un izraisot platīna stieples pretestības izmaiņas, tādējādi radot elektrisku signālu.
Priekšrocības: Tam ir laba selektivitāte pret ūdeņradi (salīdzinājumā ar citām uzliesmojošām gāzēm), ātrs reakcijas ātrums, plašs mērījumu diapazons (no zemas koncentrācijas līdz augstai koncentrācijai), salīdzinoši ilgs kalpošanas laiks un mērenas izmaksas.
Trūkumi: tā darbībai nepieciešama ar skābekli bagāta vide. Augsta ūdeņraža koncentrācija var izraisīt sensora "saindēšanos" vai bojājumus (saķepināšanu), un tas ir jutīgs pret noteiktiem inhibitoriem (piemēram, silīcija savienojumiem, sulfīdiem, halogēna savienojumiem).
Pielietojums: plaši izmanto rūpnieciskā vidē, ūdeņraža uzpildes stacijās, laboratorijās, kurināmā elementu sistēmās utt.
2. Elektroķīmiskais sensors:
Princips: Ūdeņradis tiek pakļauts elektroķīmiskai reakcijai sensora elektrolītā (parasti oksidējas uz darba elektroda), radot strāvas signālu, kas ir proporcionāls ūdeņraža koncentrācijai.
Priekšrocības: augsta jutība (īpaši piemērota zemas koncentrācijas PPM līmeņa noplūžu noteikšanai), laba selektivitāte (var būt izstrādāta tā, lai tā būtu raksturīga ūdeņradim), zems enerģijas patēriņš un var darboties vidē, kurā nav skābekļa.
Trūkumi: kalpošanas laiks ir salīdzinoši īss (parasti 2-3 gadi), mērījumu diapazons ir ierobežots (tas ir pakļauts piesātinājumam vai bojājumiem augstās koncentrācijās), to lielā mērā ietekmē vides temperatūra un mitrums, kā arī to var ietekmēt savstarpēji traucējošas gāzes (piemēram, CO).
Pielietojums: to bieži izmanto situācijās, kad ir jāatklāj pēdas noplūdes, piemēram, laboratorijas dūmu pārsegu uzraudzībai, cauruļvadu un vārstu blīvējuma pārbaudei un degvielas šūnu transportlīdzekļu iekšpuses uzraudzībai utt.
3. Infrasarkanais sensors:
Princips: ūdeņraža molekulu absorbcijas īpašību izmantošana īpašās infrasarkanās joslās (īpaši tuvu infrasarkanajā un vidējā infrasarkanajā). Infrasarkanā gaisma tiek izstarota caur mērāmo gāzi, un detektors mēra gaismas intensitātes vājināšanos noteiktā viļņa garumā, lai noteiktu ūdeņraža koncentrāciju.
Priekšrocības: Tam ir lieliska selektivitāte (reaģē tikai uz gāzēm, kas absorbē noteikta viļņa garuma gaismu), ātrs reakcijas ātrums, augsta mērījumu precizitāte, ilgs kalpošanas laiks, nav pakļauts saindēšanai un var izmērīt augstu koncentrāciju.
Trūkumi: augstās izmaksas, ierobežota tradicionālā infrasarkanā jutība pret ūdeņradi (nepieciešams garāks optiskais ceļš vai īpašas metodes, piemēram, fotoakustiskā spektroskopija, lai uzlabotu zemas koncentrācijas noteikšanas iespējas), un to var ietekmēt ūdens tvaiki un putekļi.
Pielietojums: to arvien vairāk izmanto scenārijos, kuriem nepieciešama augsta selektivitāte un augsta uzticamība, piemēram, ūdeņraža uzpildes stacijās, ķīmiskās rūpnīcās un jaunās optiskās šķiedras ūdeņraža sensoru sistēmās.
Ūdeņradish2 gāzes detektorsir svarīga loma dzīvības un īpašuma drošības aizsardzībā rūpnieciskajā ražošanā. Ja jums ir kādas vajadzības, lūdzu, nekautrējieties jautāt.