一种氢气浓度检测方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种氢气浓度检测方法、装置及系统。方法由氢气浓度检测装置执行，包括金属钯传感器单元、加热单元、流速检测单元和控制单元，其中，金属钯传感器单元、加热单元、流速检测单元与控制单元通信连接，氢气浓度检测装置设置在气体流通管道内，方法包括：通过流速检测单元获取气体流通管道内的当前气体流速值，并将当前气体流速值发送给控制单元；通过控制单元，根据当前气体流速值，控制加热单元对金属钯传感器单元进行加热；通过控制单元获取金属钯传感器单元的电阻变化值；通过控制单元根据电阻变化值确定气体流通管道内的氢气浓度值。本发明专利技术的方案能够使氢气检测的结果更加稳定。更加稳定。更加稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种氢气浓度检测方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及气体检测
，尤其涉及一种氢气浓度检测方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]氢气是一种无色无味的易爆气体，在某些大量使用氢元素的场景中需要防止氢气泄露来保证人员的安全，因此，需要在特定的场所检测空气中的氢气浓度，从而起到预警的作用。
[0003]目前较为常用的氢气浓度检测方式是使用金属钯作为电极的氢气浓度传感器。当该传感器吸附氢气后，传感器的电阻会发生变化，根据电阻变化值与氢气浓度的函数关系即可确定空气中的氢气浓度。
[0004]然而，金属钯的电阻值会受到环境温度的影响，当环境温度产生波动时，就会影响传感器的检测，导致检测结果不稳定。因此，需要一种方式来使氢气检测的结果更加稳定。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种一种氢气浓度检测方法、装置及系统，以解决环境温度产生波动时氢气浓度检测结果不稳定的问题。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种氢气浓度检测方法，所述方法由氢气浓度检测装置执行，所述氢气浓度检测装置包括金属钯传感器单元、加热单元、流速检测单元和控制单元，其中，所述金属钯传感器单元、加热单元、流速检测单元与所述控制单元通信连接，所述氢气浓度检测装置设置在气体流通管道内，所述方法包括：
[0007]通过所述流速检测单元获取所述气体流通管道内的当前气体流速值，并将所述当前气体流速值发送给所述控制单元；
[0008]通过所述控制单元，根据所述当前气体流速值，控制所述加热单元对所述金属钯传感器单元进行加热；
[0009]通过所述控制单元获取所述金属钯传感器单元的电阻变化值；
[0010]通过所述控制单元根据所述电阻变化值确定所述气体流通管道内的氢气浓度值。
[0011]可选的，所述加热单元包括第一加热线、第二加热线和补温加热线，其中，所述第一加热线和第二加热线分别以锯齿状设置在所述金属钯传感器单元的第一表面和第二表面，其中，所述第一表面为所述金属钯传感器单元远离所述气体流通管道管壁的表面，所述第二表面为所述金属钯传感器单元靠近所述气体流通管道管壁的表面，所述补温加热线设置在所述金属钯传感器单元内部；
[0012]相应的，通过所述控制单元，根据所述当前气体流速值，控制所述加热单元对所述金属钯传感器单元进行加热，包括：
[0013]通过所述控制单元根据预设的气体流速值与控制电流值的对应关系，确定所述当前气体流速值对应的目标控制电流值；
[0014]通过所述控制单元根据所述目标控制电流值，分别调整所述第一加热线、所述第
二加热线和所述补温加热线的温度值；
[0015]通过所述第一加热线、所述第二加热线和所述补温加热线加热所述金属钯传感器单元。
[0016]可选的，通过所述控制单元根据所述目标控制电流值，分别调整所述第一加热线、所述第二加热线和所述补温加热线的温度值，包括：
[0017]所述控制单元通过如下加热线公式，计算当前加热线的补偿温度值，所述公式包括：
[0018]T＝I2
×
a
×
W
×
L
×
H
×
(K+bN)
；
[0019]其中，T为所述当前加热线的补偿温度值，I为所述目标控制电流值，W为所述当前加热线的宽度，L为所述当前加热线的长度，K为所述气体流通管道内的温度设置系数，N为所述当前气体流速值与气体流通管道预设气体流速值的增加值；所述当前加热线为所述第一加热线、所述第二加热线和所述补温加热线中任意一个；a为第一温度系数，b为第二温度系数；
[0020]将所述第一加热线、所述第二加热线和所述补温加热线的当前温度值调整至所述补偿温度值。
[0021]可选的，所述气体流通管道中，在所述金属钯传感器单元的对称位置以绝缘封闭的形式设置有参照金属钯传感器单元；
[0022]相应的，通过所述控制单元获取所述金属钯传感器单元的电阻变化值后，所述方法进一步包括：
[0023]确定所述参照金属钯传感器单元的参照电阻值；
[0024]在所述金属钯传感器单元的实际电阻变化值基础上减去所述参照电阻值，得到所述电阻变化值。
[0025]可选的，通过所述控制单元获取所述金属钯传感器单元的电阻变化值，包括：
[0026]通过所述控制单元确定预设的表示电阻变化值与氢气浓度变化的变化函数；
[0027]将所述电阻变化值代入所述变化函数得到所述氢气浓度值。
[0028]根据本专利技术的另一方面，提供了一种氢气浓度检测装置，包括：控制单元、金属钯传感器单元、加热单元、流速检测单元；所述金属钯传感器单元、所述加热单元和所述流速检测单元设置在气体流通管道内，所述氢气浓度检测装置与金属钯传感器单元、加热单元和流速检测单元通信连接；
[0029]所述流速检测单元，用于获取所述气体流通管道内的当前气体流速值，并将所述当前气体流速值发送给所述控制单元；
[0030]所述控制单元，用于根据所述当前气体流速值，控制所述加热单元对所述金属钯传感器单元进行加热；获取所述金属钯传感器单元的电阻变化值；根据所述电阻变化值确定所述气体流通管道内的氢气浓度值。
[0031]根据本专利技术的另一方面，提供了一种氢气浓度检测系统，包括氢气浓度检测装置和气体流通管道；所述氢气浓度检测装置设置在气体流通管道内；
[0032]所述氢气浓度检测装置，用于执行权利要求1
‑
6中任一所述的氢气浓度检测方法。
[0033]可选的，所述系统进一步包括：参照金属钯传感器单元；
[0034]所述氢气浓度检测装置，用于确定所述参照金属钯传感器单元的参照电阻值；
[0035]在所述金属钯传感器单元的实际电阻变化值基础上减去所述参照电阻值，得到所述电阻变化值。
[0036]可选的，所述加热单元包括第一加热线、第二加热线和补温加热线，其中，所述第一加热线和第二加热线分别以锯齿状设置在所述金属钯传感器单元的上表面和下表面，所述补温加热线设置在所述金属钯传感器单元内部。
[0037]可选的，进一步包括：隔热单元；
[0038]所述隔热单元设置在所述气体流通管道的内壁和/或外壁。
[0039]本专利技术实施例的技术方案，通过设置加热单元为金属钯传感器单元加热，并根据流速检测单元的检测结果控制加热单元的温度，使金属钯传感器单元始终处于温度较为恒定的环境中，解决了金属钯传感器单元的检测结果随环境温度的变化而产生较大波动的问题，取得了使氢气浓度检测结果更稳定的有益效果。
[0040]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢气浓度检测方法，其特征在于，所述方法由氢气浓度检测装置执行，所述氢气浓度检测装置包括金属钯传感器单元、加热单元、流速检测单元和控制单元，其中，所述金属钯传感器单元、加热单元、流速检测单元与所述控制单元通信连接，所述氢气浓度检测装置设置在气体流通管道内，所述方法包括：通过所述流速检测单元获取所述气体流通管道内的当前气体流速值，并将所述当前气体流速值发送给所述控制单元；通过所述控制单元，根据所述当前气体流速值，控制所述加热单元对所述金属钯传感器单元进行加热；通过所述控制单元获取所述金属钯传感器单元的电阻变化值；通过所述控制单元根据所述电阻变化值确定所述气体流通管道内的氢气浓度值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热单元包括第一加热线、第二加热线和补温加热线，其中，所述第一加热线和第二加热线分别以锯齿状设置在所述金属钯传感器单元的第一表面和第二表面，其中，所述第一表面为所述金属钯传感器单元远离所述气体流通管道管壁的表面，所述第二表面为所述金属钯传感器单元靠近所述气体流通管道管壁的表面，所述补温加热线设置在所述金属钯传感器单元内部；相应的，通过所述控制单元，根据所述当前气体流速值，控制所述加热单元对所述金属钯传感器单元进行加热，包括：通过所述控制单元根据预设的气体流速值与控制电流值的对应关系，确定所述当前气体流速值对应的目标控制电流值；通过所述控制单元根据所述目标控制电流值，分别调整所述第一加热线、所述第二加热线和所述补温加热线的温度值；通过所述第一加热线、所述第二加热线和所述补温加热线加热所述金属钯传感器单元。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过所述控制单元根据所述目标控制电流值，分别调整所述第一加热线、所述第二加热线和所述补温加热线的温度值，包括：所述控制单元通过如下加热线公式，计算当前加热线的补偿温度值，所述公式包括：
T＝I2
×
a
×
W
×
L
×
H
×
(K+bN)
；其中，T为所述当前加热线的补偿温度值，I为所述目标控制电流值，W为所述当前加热线的宽度，L为所述当前加热线的长度，K为所述气体流通管道内的温度设置系数，N为所述当前气体流速值与气体流通管道预设气体流速值的增加值；所述当前加热线为所述第一加热线、所述第二加热线和所述补温加热线中...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹敬伟，
申请(专利权)人：北京惠朗时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：