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燃料电池相关传感器介绍文章之氢泄漏传感器

发布时间：

2023-08-28

一般在燃料电池汽车上至少需要加装3~5只氢泄漏传感器，分别位于燃料电池系统上方、储氢系统上方、燃料电池系统尾排、及汽车驾驶室顶部，不同车型布置位置及数量可能有所差异。

氢能作为一种清洁、高效的能源形式，正逐渐成为未来能源的焦点。在氢能的开发和利用过程中，氢泄漏传感器扮演着关键的角色。

丰田二代MIRAI燃料电池汽车共计3处位置安装了氢泄漏传感器

本文将探讨几种不同工作原理的氢泄漏传感器，包括氢气电化学传感器、氢气热导传感器以及氢气催化燃烧传感器，分析其工作原理及优劣势。

氢气电化学传感器

工作原理：氢气电化学浓度传感器基于氢气在电化学反应中的特性来检测氢气浓度。其原理是利用氢气与电极表面发生反应，产生电流或电势变化，进而实现浓度的检测。

优势：

高灵敏度：氢气电化学传感器对氢气具有很高的灵敏度，能够在低浓度范围内进行准确检测。

快速响应：传感器对氢气的响应速度非常快，可以在短时间内实时监测氢气浓度的变化。

宽浓度范围：氢气电化学传感器可以应用于多种浓度范围内，从低浓度到高浓度均可实现准确检测。

高选择性：传感器对氢气的检测具有较高的选择性，能够排除其他干扰物质的干扰。

劣势： 有毒性、温度依赖性、维护要求高。

氢气热导传感器

热导原理氢泄漏传感器

工作原理：氢气热导浓度传感器是一种基于氢气热导性质的传感器，用于测量氢气的浓度。其原理是利用氢气的热导率随浓度变化的特性来进行检测。

优势：

高灵敏度：氢气热导浓度传感器对氢气的浓度变化非常敏感，能够实现高精度的浓度检测。

高响应速度：传感器对氢气的浓度变化具有较快的响应速度，能够提供实时的浓度监测结果。

零污染：传感器无需使用电解液或化学试剂，不会产生污染物，对环境友好。

宽测量范围：氢气热导浓度传感器可以适用于较广的浓度范围，从低浓度到高浓度均可进行测量。

结构简单：传感器结构相对简单，易于制造和维护。

劣势： 温度依赖性、受其他气体影响。

氢气催化燃烧传感器

丰田二代Mirai上安装的氢泄漏传感器

工作原理：在氢气的检测中，传感器中含有催化剂（通常为铂），当氢气接触到催化剂表面时，会与氧气发生催化燃烧反应，生成水。该反应是一个放热反应，可燃气体催化燃烧所产生的热量传导到被包裹的铂线圈上，使线圈的电阻升高，从而引起传感信号的桥路中电压发生变化且与气体浓度成正比来进行检测。

优势：

高灵敏度：由于催化剂的存在，氢泄漏传感器对氢气的检测非常敏感，能够检测到低至几十ppm的氢气浓度。

快速响应：传感器的催化燃烧反应可以在短时间内生成大量的热量，从而使传感器的响应速度非常快，能够快速检测到氢气浓度的变化。

高可靠性：催化燃烧反应的氢泄漏传感器具有较高的稳定性和可靠性，能够在长时间使用中保持较稳定的性能。

劣势： 反应会产生水（可能会影响对氢气的检测）。

目前催化剂燃烧式原理氢泄漏传感器是行业内应用最广泛的产品，以日本厂家和部分国产厂家为代表基本都选择了催化剂燃烧反应原理的；其成熟广泛的应用和产品本身的优势也被众多系统厂家和整车厂家所看中并选择。

需要注意的是，每种氢泄漏传感器都有其特定的适用范围和限制条件，具体选择需根据实际应用需求进行评估。同时，不同厂家和型号的传感器性能也会有一定差异，建议在具体应用中进行测试和验证。

为了获取更多的信息和技术资料，欢迎联系我们400-022-8199。