微透鏡型光纖氫傳感器的特點(diǎn)

微透鏡型光纖氫傳感器的特點(diǎn)

1．靈敏度

　　這種傳感器能探測空氣中1%的氫，且響應(yīng)時(shí)間不大于10s。在不大于20o范圍內(nèi)改變?nèi)肷浣�，響�?yīng)不變。在低濃度的氫氣中時(shí)，響應(yīng)與響應(yīng)時(shí)間隨氫氣濃度的變化均有明顯的變化、可對氫氣進(jìn)行精確測量。當(dāng)濃度高于2%時(shí)，響應(yīng)隨濃度的增加變化不大。而響應(yīng)時(shí)間隨氫氣濃度的增加而減小，在濃度值接近相變時(shí)響 應(yīng)時(shí)間較長。AlainTrouuillet等設(shè)計(jì)了一種純Pd膜微透鏡型微量氫氣測試儀器，將氫敏感的光纖探頭放入一個保護(hù)套管中并用膠固定。這種光纖氫氣傳感測試裝置已經(jīng)安裝在ARIANE V型火箭發(fā)動機(jī)上，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：當(dāng)氫氣濃度為15%，溫度為20℃～100℃時(shí),響應(yīng)時(shí)間在10s之內(nèi),如果濃度低于15%，溫度低于70o，則響應(yīng)時(shí)間小于10s。

2．再生能力

　　將傳感器交替置于純N2中和含4%H2的中N2，可以觀察到傳感器的響應(yīng)和響應(yīng)時(shí)間在寬的溫度范圍內(nèi)（-196～23℃）有較好的再生能力。但隨使用時(shí)間的加長，響應(yīng)有減小的趨勢，而響應(yīng)時(shí)間有增大的趨勢。

3．溫度

　　在含4%H2的N2中，相變發(fā)生在36℃附近。在75℃時(shí)傳感器工作于α相，響應(yīng)時(shí)間很短但靈敏度較��；在-45℃時(shí)傳感器工作于β相，響應(yīng)時(shí)間較大、但靈敏度達(dá)到最大值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明相變轉(zhuǎn)換取決于溫度和濃度兩個因素，另外，要想傳感器工作于α相獲得高的響應(yīng)速度、在濃度一定時(shí)應(yīng)增加鈀膜的溫度。這一結(jié)論與裝置工作于低溫時(shí)不符，故應(yīng)對鈀膜局部加熱使得在任何環(huán)境溫度下，都能獲得小的響應(yīng)時(shí)間。

4．厚度

　　鈀膜是傳感器中最關(guān)鍵的部分，膜的厚度對響應(yīng)時(shí)間和靈敏度都有影響。對各種厚度的膜（<200mm）的實(shí)驗(yàn)表明，厚的膜比薄的膜的響應(yīng)時(shí)間要長，這是因?yàn)檫_(dá)到相同濃度的吸收，厚的膜需要的氫的量大，增大了吸氫反應(yīng)的時(shí)間。但厚膜的靈敏度較高。所以，應(yīng)根據(jù)具體要求來選擇適當(dāng)厚度的膜。

　　這種傳感器是目前發(fā)展較為完善的一種光纖氫傳感器。其制作工藝相對簡單、信號提取與處理簡單而且價(jià)格便宜，具有較高的靈敏度和快的響應(yīng)速度。但這種傳感器復(fù)用能力有限，需用光轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)傳感器之間切換，不適合對三維空間進(jìn)行測量電源供應(yīng)器 | 三相電力分析儀 | 酸堿度測試器 | 網(wǎng)絡(luò)纜線測試器 | 電容表 | 熱電偶/探頭| RCD回路阻抗 | 圖形記錄器 。