在全球能源转型浪潮中,氢能凭借其零排放、高能量密度的特性,成为清洁能源体系的核心支柱。然而,氢气易燃易爆、扩散性强且爆炸极限范围广(4%-75%体积浓度),使得生产、储运、使用环节的泄漏监测成为保障安全的关键环节。在众多检测技术中,基于热导原理的氢气传感器凭借其独特优势,成为氢能产业链安全防护的“隐形卫士”。黛尔特(北京)科技有限公司推出的TCD-5880热导氢气传感器及敏感元件,正以高可靠性、宽量程等技术特性,为氢能安全提供坚实保障。
氢气泄漏的早期检测至关重要。由于氢分子体积小、穿透性强,传统检测方法难以捕捉微量泄漏,而热导传感器通过监测气体热导率差异,可精准识别低至1%体积浓度的氢气。其核心原理基于惠斯通电桥结构:当铂或钨丝制成的热敏元件置于待测气体中时,气体热导率变化会改变元件散热速率,进而引发电阻值变化。氢气热导率(0.186 W/(m·K))约为空气的7倍,这一特性使传感器对氢气具有极高灵敏度,输出信号与浓度呈线性关系,覆盖从微量泄漏到100%纯氢的宽量程需求。
相较于催化燃烧、电化学等原理的传感器,热导技术展现出显著优势。其本质安全性源于纯物理检测过程——工作温度通常低于200°C,远低于氢气燃点(560°C),且无化学反应消耗敏感元件,寿命长达数年。在加氢站、制氢工厂等场景中,传感器可7×24小时连续运行,校准周期长达半年以上,大幅降低维护成本。该技术对缺氧环境、硅酮蒸汽、硫化物等干扰因素具有强适应性,即使暴露于超高浓度氢气后仍能恢复功能,确保复杂工况下的稳定运行。
TCD-5880传感器的应用场景广泛覆盖氢能全产业链。在加氢站,其可同时监测加氢机、储氢罐区等部位的微量泄漏与事故性浓氢积聚;在管道运输中,传感器可安装于阀门、法兰等易漏点,或直接嵌入管内监测纯度变化,确保置换过程安全。工业领域中,化工反应釜、氢燃料电池发电站等封闭空间通过部署该传感器,实现环境安全实时监控。特殊场景如电力变压器油中氢气监测、核电站冷却剂泄漏检测等,则依赖其高可靠性实现早期故障预警。值得一提的是,传感器采用MEMS工艺制造,氮化硅封闭膜结构与薄膜热电堆设计使其具备微瓦级功耗,可灵活封装于TO-5集管、LCC-20或KF真空法兰中,满足不同场景需求。
针对环境温度波动对测量精度的影响,TCD-5880创新性地集成PT100铂电阻温度传感器,实现DIN B等级温度补偿,确保0°C至100°C范围内误差小于0.5%。其“硅盖”设计进一步拓展功能边界:通过阻挡气流干扰,传感器在通风环境中仍能保持稳定输出;同时将真空测量上限提升至1000Pa,实现气体成分与压力的同步监测。这种多参数融合能力,使传感器在实验室科研、航天推进剂监测等高端领域展现出独特价值。











