在全球能源轉型浪潮中,氫能憑借其零排放、高能量密度的特性,成為清潔能源體系的核心支柱。然而,氫氣易燃易爆、擴散性強且爆炸極限范圍廣(4%-75%體積濃度),使得生產、儲運、使用環節的泄漏監測成為保障安全的關鍵環節。在眾多檢測技術中,基于熱導原理的氫氣傳感器憑借其獨特優勢,成為氫能產業鏈安全防護的“隱形衛士”。黛爾特(北京)科技有限公司推出的TCD-5880熱導氫氣傳感器及敏感元件,正以高可靠性、寬量程等技術特性,為氫能安全提供堅實保障。
氫氣泄漏的早期檢測至關重要。由于氫分子體積小、穿透性強,傳統檢測方法難以捕捉微量泄漏,而熱導傳感器通過監測氣體熱導率差異,可精準識別低至1%體積濃度的氫氣。其核心原理基于惠斯通電橋結構:當鉑或鎢絲制成的熱敏元件置于待測氣體中時,氣體熱導率變化會改變元件散熱速率,進而引發電阻值變化。氫氣熱導率(0.186 W/(m·K))約為空氣的7倍,這一特性使傳感器對氫氣具有極高靈敏度,輸出信號與濃度呈線性關系,覆蓋從微量泄漏到100%純氫的寬量程需求。
相較于催化燃燒、電化學等原理的傳感器,熱導技術展現出顯著優勢。其本質安全性源于純物理檢測過程——工作溫度通常低于200°C,遠低于氫氣燃點(560°C),且無化學反應消耗敏感元件,壽命長達數年。在加氫站、制氫工廠等場景中,傳感器可7×24小時連續運行,校準周期長達半年以上,大幅降低維護成本。該技術對缺氧環境、硅酮蒸汽、硫化物等干擾因素具有強適應性,即使暴露于超高濃度氫氣后仍能恢復功能,確保復雜工況下的穩定運行。
TCD-5880傳感器的應用場景廣泛覆蓋氫能全產業鏈。在加氫站,其可同時監測加氫機、儲氫罐區等部位的微量泄漏與事故性濃氫積聚;在管道運輸中,傳感器可安裝于閥門、法蘭等易漏點,或直接嵌入管內監測純度變化,確保置換過程安全。工業領域中,化工反應釜、氫燃料電池發電站等封閉空間通過部署該傳感器,實現環境安全實時監控。特殊場景如電力變壓器油中氫氣監測、核電站冷卻劑泄漏檢測等,則依賴其高可靠性實現早期故障預警。值得一提的是,傳感器采用MEMS工藝制造,氮化硅封閉膜結構與薄膜熱電堆設計使其具備微瓦級功耗,可靈活封裝于TO-5集管、LCC-20或KF真空法蘭中,滿足不同場景需求。
針對環境溫度波動對測量精度的影響,TCD-5880創新性地集成PT100鉑電阻溫度傳感器,實現DIN B等級溫度補償,確保0°C至100°C范圍內誤差小于0.5%。其“硅蓋”設計進一步拓展功能邊界:通過阻擋氣流干擾,傳感器在通風環境中仍能保持穩定輸出;同時將真空測量上限提升至1000Pa,實現氣體成分與壓力的同步監測。這種多參數融合能力,使傳感器在實驗室科研、航天推進劑監測等高端領域展現出獨特價值。










