一种氢气传感器的气敏特性的测试装置

本技术涉及气体测试，尤其涉及一种氢气传感器的气敏特性的测试装置。

背景技术：

1、对氢气进行监测和预警是保障氢气安全的必要手段，氢气传感器是一种能够在生产、使用氢气的过程中对氢气浓度进行监测的测试装置。它广泛应用于氢能源汽车、加氢站等氢能基础设施、化工过程、金属冶炼、航空航天等领域。氢气传感器根据原理的不同可分为催化燃烧式传感器、光学式传感器、热导率变化式传感器、电化学式传感器和半导体气体传感器等。电化学式和化学电阻式h2传感器被视为当前最先进的h2传感器技术。(acsnano2020,14,11,14284–14322)而能否测试出传感器的样品性能参数是推进氢传感器实验的关键因素。

2、在现有氢气传感器测试装置的应用中，专利cn114414044a提出了一种同时具备测试光敏和氢敏特性的测试装置，操作简单，使用者能快速完成测试。专利cn116678997a介绍了一种多功能氢气传感器评价测试装置，不仅能进行温湿度控制，还能测试干扰/有毒气体，专利cn218350223u发明了一种能得到精确气体传感器响应值的测试设备，专利cn218727057u公开了一种在测试腔内部用氨气制取氢气的氢传感器测试装置，方便快捷且能够提升测试效率，可同时对抗干扰能力和防误报能力进行测试，结果更加可靠和全面。但以上测试装置仍然存在构造复杂、仪器搭建困难等问题，且测试结果不够全面。

技术实现思路

1、为了至少解决现有技术存在的问题之一，本实用新型提供一种氢气传感器的气敏特性的测试装置，可以对能测出氢浓度变化的材料进行气敏特性的检测，结构简单，操作方便，灵敏度高。

2、为了实现本实用新型目的，本实用新型提供的一种氢气传感器的气敏特性的测试装置，包括配气仪、管式炉、数字源表和计算机，

3、配气仪用于将稀释气体和氢气混合；

4、配气仪的出气口与管式炉连通以往管式炉的测试腔内通入混合后的气体，且管式炉的测试腔内通过同一管路通入用于恢复电阻的空气，待检测的检验样片设置在测试腔内；

5、数字源表用于与检验样片导线连接，且数字源表与计算机连接。

6、进一步地，所述稀释气体为氮气或氩气。

7、进一步地，管式炉上设置有有密封塞，且密封塞上开设有导线孔，连接待检测的检验样片的导线从导线孔中伸出管式炉后与数字源表连接。

8、进一步地，数字源表通过四根绝缘测试导线连接到待检测的检验样片，以四线法测量样片的电阻。

9、进一步地，待检测的检验样片包括钛片基底、二氧化钛薄膜、叉指电极、导电银胶，二氧化钛薄膜包裹在钛片上，叉指电极位于二氧化钛薄膜上方，导电银胶点在叉指电极两端。

10、进一步地，所述氢气为1％氢气。

11、进一步地，还包括氢气瓶和稀释气体瓶，氢气瓶和稀释气体瓶分别与配气仪连通。

12、进一步地，还包括防爆气柜，氢气瓶和稀释气体瓶存储在防爆气柜内。

13、进一步地，还包括质量流量控制器，用于控制通入配气仪中的氢气和稀释气体的流速。

14、管道包括有由空气、氢气气瓶到阀门的软管，三通阀上一端入口连接到充入氮气稀释后的氢气的配气仪，另一端入口连接到空气，输出端为管式炉测试腔。

15、进一步地，所述配气仪进气口a通的是氮气，进气口b通的是氢气，配气仪最大稀释比例为1:1000，故可控制的氢气浓度范围为10-10000ppm。

16、进一步地，管式炉的左端法兰开孔以供铜导线穿出，密封塞可以防止测试腔内气体大幅泄漏。

17、管道源头均带有减压阀，中央均带有控制阀。

18、气体管路的螺母和密封接头均带有橡胶密封圈，所有密封圈与法兰均为卡口连接。

19、与现有技术相比，本实用新型至少能够实现以下有益效果：

20、本申请提供了一种结构连接简易且操作方便，灵敏度高的氢气传感器测试装置，可以通过通入氢气使检验样片的电阻下降通入空气使检验样片的电阻上升的方式来检验检验样片的气敏性，能够便于后续得到氢气传感器的灵敏度、响应、响应时间、最低检测限、响应方式等，使获得的氢传感器性能指标更加全面。

技术特征：

1.一种氢气传感器的气敏特性的测试装置，其特征在于，包括配气仪（8）、管式炉（6）、数字源表（3）和计算机（1），

2.根据权利要求1所述的一种氢气传感器的气敏特性的测试装置，其特征在于，所述稀释气体为氮气或氩气。

3.根据权利要求1所述的一种氢气传感器的气敏特性的测试装置，其特征在于，管式炉（6）上设置有有密封塞，且密封塞上开设有导线孔，连接待检测的检验样片的导线从导线孔中伸出管式炉（6）后与数字源表（3）连接。

4.根据权利要求1所述的一种氢气传感器的气敏特性的测试装置，其特征在于，数字源表（3）通过四根绝缘测试导线连接到待检测的检验样片。

5.根据权利要求1所述的一种氢气传感器的气敏特性的测试装置，其特征在于，待检测的检验样片包括钛片基底、二氧化钛薄膜、叉指电极、导电银胶，二氧化钛薄膜包裹在钛片上，叉指电极位于二氧化钛薄膜上方，导电银胶点在叉指电极两端。

6.根据权利要求1所述的一种氢气传感器的气敏特性的测试装置，其特征在于，所述氢气为1%氢气。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种氢气传感器的气敏特性的测试装置，其特征在于，还包括氢气瓶（11）和稀释气体瓶（12），氢气瓶（11）和稀释气体瓶（12）分别与配气仪（8）连通。

8.根据权利要求7所述的一种氢气传感器的气敏特性的测试装置，其特征在于，还包括防爆气柜（10），氢气瓶（11）和稀释气体瓶（12）存储在防爆气柜（10）内。

9.根据权利要求7所述的一种氢气传感器的气敏特性的测试装置，其特征在于，还包括质量流量控制器，用于控制通入配气仪（8）中的氢气和稀释气体的流速。

10.根据权利要求7所述的一种氢气传感器的气敏特性的测试装置，其特征在于，还包括三通阀，三通阀包括三通阀a口（16）、三通阀c口（17）和三通阀b口（18），三通阀a口（16）连接到空气，配气仪（8）的出气口（19）与三通阀b口（18）连接，三通阀c口（17）与管式炉（6）连接，以控制往管式炉（6）中通入混合后的气体或空气。

技术总结本技术提供一种氢气传感器的气敏特性的测试装置，包括配气仪、管式炉、数字源表和计算机，配气仪用于将稀释气体和氢气混合，输出设定浓度气体；配气仪的出气口与管式炉连通以往管式炉的测试腔内通入混合后的氢气，且管式炉的测试腔内通入用于恢复电阻的空气，待检测的检验样片设置在测试腔内；数字源表用于与检验样片导线连接，且数字源表与计算机连接。本技术通过检验样片的电阻判断氢气的浓度变化，只要待测样品能够测出电阻就能通过本技术进行测量传感特性，当电阻下降时，说明检测到了氢气，当周围气体环境恢复到空气时，电阻重新恢复到原始电阻。使用本装置进行测试不需要预热、工作温度低、响应速度快。技术研发人员：谭粤,徐瑶,周池楼,叶知秋,吴昊,段祺耀,曹嘉喜,吴政桦,黄彦,冯基桉受保护的技术使用者：华南理工大学技术研发日：20231127技术公布日：2024/7/11