氫氣傳感器及其檢測技術(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,其中氫能源因其無污染、儲量豐富等優(yōu)點成為新能源中應(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(shè)計了一種壽命長、靈敏度高和結(jié)構(gòu)簡單的固體電解質(zhì)氫氣傳感器,結(jié)合其輸出信號特性設(shè)計了一種嵌入式智能辨識算法,設(shè)計了基于虛擬儀器檢測

2、系統(tǒng)的實驗驗證平臺,最后實驗驗證辨識算法的準(zhǔn)確性測試傳感器的各項性能指標(biāo)。論文的主要研究內(nèi)容有:
　　首先,研究了固體電解質(zhì)氫氣傳感器產(chǎn)生電動勢的機理,對傳感器的結(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(shè)計了一種新型多電極氫氣傳感器,經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)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(zhì)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(zhì)氫氣傳感器輸出電動勢與被測氫氣濃度之間的關(guān)系無法用經(jīng)典的Nernst公式進行表示這一問題,文中設(shè)計一種能夠?qū)Χ嚯姌O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(shè)計了氫氣報警器及氫氣檢測系統(tǒng)?？梢詫崿F(xiàn)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