氫氣傳感器及其檢測技術.pdf

1、在傳統能源日漸枯竭的今天,新能源正逐步代替?zhèn)鹘y能源廣泛應用于日常的生產生活中,其中氫能源因其無污染、儲量豐富等優(yōu)點成為新能源中應用最為廣泛的一種。但是當混合氣中氫含量大于4％時極易發(fā)生爆炸,因此在氫的使用和運輸過程中必須對其進行實時監(jiān)控。目前市場上的氫傳感器具有靈敏度低、氣體選擇性差等缺點,針對這些問題,本文設計了一種壽命長、靈敏度高和結構簡單的固體電解質氫氣傳感器,結合其輸出信號特性設計了一種嵌入式智能辨識算法,設計了基于虛擬儀器檢測

2、系統的實驗驗證平臺,最后實驗驗證辨識算法的準確性測試傳感器的各項性能指標。論文的主要研究內容有:
　　首先,研究了固體電解質氫氣傳感器產生電動勢的機理,對傳感器的結構、傳感器工藝、傳感器電極及固體電解質材料開展了深入的研究,設計了一種兩電極固體電解質氫氣傳感器。這種傳感器具有靈敏度高、結構簡單等優(yōu)點。為了擴大傳感器的測量范圍,提高高濃度下傳感器的分辨率,論文中還設計了一種新型多電極氫氣傳感器,經測試發(fā)現這種傳感器可以明顯擴大測量范

3、圍。此外,針對固體電解質氫氣傳感器長時間放置易粉化的問題,文中對傳感器的加工工藝進行了改進,有效地解決了這個問題。
　　其次,為了解決固體電解質氫氣傳感器輸出電動勢與被測氫氣濃度之間的關系無法用經典的Nernst公式進行表示這一問題,文中設計一種能夠對多電極傳感器進行辨識的遺傳優(yōu)化辨識算法,并對這種算法進行仿真驗證。
　　然后,文中設計了氫氣報警器及氫氣檢測系統?？梢詫崿F對爆炸極限氫氣的報警及氫氣濃度的測量。其中具體包括硬件