氫氣傳感器及其檢測(cè)技術(shù).pdf

1、在傳統(tǒng)能源日漸枯竭的今天,新能源正逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源廣泛應(yīng)用于日常的生產(chǎn)生活中,其中氫能源因其無(wú)污染、儲(chǔ)量豐富等優(yōu)點(diǎn)成為新能源中應(yīng)用最為廣泛的一種。但是當(dāng)混合氣中氫含量大于4％時(shí)極易發(fā)生爆炸,因此在氫的使用和運(yùn)輸過(guò)程中必須對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。目前市場(chǎng)上的氫傳感器具有靈敏度低、氣體選擇性差等缺點(diǎn),針對(duì)這些問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了一種壽命長(zhǎng)、靈敏度高和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的固體電解質(zhì)氫氣傳感器,結(jié)合其輸出信號(hào)特性設(shè)計(jì)了一種嵌入式智能辨識(shí)算法,設(shè)計(jì)了基于虛擬儀器檢測(cè)

2、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái),最后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證辨識(shí)算法的準(zhǔn)確性測(cè)試傳感器的各項(xiàng)性能指標(biāo)。論文的主要研究?jī)?nèi)容有:
　　首先,研究了固體電解質(zhì)氫氣傳感器產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的機(jī)理,對(duì)傳感器的結(jié)構(gòu)、傳感器工藝、傳感器電極及固體電解質(zhì)材料開展了深入的研究,設(shè)計(jì)了一種兩電極固體電解質(zhì)氫氣傳感器。這種傳感器具有靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。為了擴(kuò)大傳感器的測(cè)量范圍,提高高濃度下傳感器的分辨率,論文中還設(shè)計(jì)了一種新型多電極氫氣傳感器,經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)這種傳感器可以明顯擴(kuò)大測(cè)量范

3、圍。此外,針對(duì)固體電解質(zhì)氫氣傳感器長(zhǎng)時(shí)間放置易粉化的問(wèn)題,文中對(duì)傳感器的加工工藝進(jìn)行了改進(jìn),有效地解決了這個(gè)問(wèn)題。
　　其次,為了解決固體電解質(zhì)氫氣傳感器輸出電動(dòng)勢(shì)與被測(cè)氫氣濃度之間的關(guān)系無(wú)法用經(jīng)典的Nernst公式進(jìn)行表示這一問(wèn)題,文中設(shè)計(jì)一種能夠?qū)Χ嚯姌O傳感器進(jìn)行辨識(shí)的遺傳優(yōu)化辨識(shí)算法,并對(duì)這種算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
　　然后,文中設(shè)計(jì)了氫氣報(bào)警器及氫氣檢測(cè)系統(tǒng)?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)爆炸極限氫氣的報(bào)警及氫氣濃度的測(cè)量。其中具體包括硬件