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標題: 氫氣爐中兩種原理氫氣泄漏檢測傳感器推薦 [打印本頁]

作者: chinaboy 時間: 2025-9-15 10:22
標題: 氫氣爐中兩種原理氫氣泄漏檢測傳感器推薦
氫氣爐也叫做氫氣氣氛爐、氫氣燒結爐、氫氣還原爐、氫氣脫脂燒結一體爐，氫氣爐是一種感應氣體氣氛爐，可使用氫氣進行燒結或退火工藝。氫氣爐的絕緣材料為多晶陶瓷纖維，加熱元件為高純度鉬絲加熱器，爐內裝有氫氣安全泄漏檢測器和排放氫氣自動點火裝置。
氫氣氣氛爐的結構采用了加熱室整體真空密封技術，隔熱室和加熱元件均內置在一個加強型真空室中，其結構類似于真空手套箱的設計，操作人員可使用真空泵將室內空氣吸盡，直至負壓為-0.1Mpa，然后將惰性氣體涌入室內，以達到良好的可控氣氛環境。可控氣氛爐配有真空壓力表、帶閥門的真空吸氣口、帶閥門的氣體吹掃口和浮子流量計，是實驗室和工業應用的理想氣氛爐。
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氫氣氣氛爐是專為在氫氣或惰性氣體環境中燒結或退火材料而設計的。其最高溫度可達 1700°C。采用氧化鋁纖維作為爐體材料，鉬絲作為加熱元件，爐體頂部的密封板上嵌有冷卻水管，以確保儀器工作時的密封性能。對于需要在惰性氣體或還原性氣體環境中燒結的材料（如熒光材料、鈦合金等），該氫氣爐是一個非常不錯的選擇。
一、氫氣爐應用領域主要應用于用于冶金、機械、輕工、商檢、高等院校及科研部門、工礦企業。即適用于同一鋼種批量生產，又適用于多規格、多品種單件或小批量生產。
氧化物靶材：
氫氣氣氛可以防止氧化物靶材在高溫下受氧化，并且可以提高氧化物靶材的致密性和燒結效果。具體情況需要根據氧化物靶材的性質和制備工藝進行確定。
3D打印金屬粉末：
銅，鋁，鈹，鉻，鎳粉。為防止3D打印的金屬粉氧化，形成還原性氣氛的方法需要氫氣和氬氣的受控氣氛爐。
粉末噴射成型：
不銹鋼(630.316L)、鈦合金(Ti-6Al-4V、CP-Ti)、鎢聚合金(WHA)、鎢銅合金(W-Cu)、銅(銅、氧化鋁)、超耐熱合金(W、Mo、W-Re、Mo-Re)、硬質合金、工具鋼、陶瓷(氧化鋁、氧化鋁、氮化鋁)等。
MIM(金屬粉末)容易氧化，燒結需要用到氫氣爐。
鉬材料：
氫氣氣氛保護燒結
電子陶瓷：
氫氣氣氛保護，通入百分之一的濕氫，在1500℃~1600℃下進行燒結，在800℃下40小時脫脂。
二、氫氣爐的安全性設計 防爆設計：氫氣是一種高度可燃的氣體，結構設計應特別關注防爆安全。爐體及其周圍區域需要設計成能夠承受氫氣泄漏和爆炸沖擊的結構。爐內使用耐高溫、耐腐蝕的材料，避免因氣體積聚而發生爆炸。
通風設計：氫氣在空氣中的爆炸極限為4%至75%，為了避免氫氣濃度過高，應配備有效的通風系統。在爐體、管道、接頭等關鍵部位要設置足夠的通風口，保持空氣流通，確保氫氣濃度不會達到危險水平。
泄漏監測與報警系統：爐內應配置氣體泄漏監測系統，能夠實時監測氫氣濃度。一旦檢測到泄漏，系統應立即發出報警信號，并啟用自動切斷氫氣源的安全機制，防止事態進一步惡化。
壓力控制與安全閥設計：爐內的氣壓應在安全范圍內，設計時需要考慮安裝壓力控制系統。對于異常壓力，可以通過安全閥釋放過高的氣壓，防止設備因壓力過大而發生破裂或爆炸。
三、氫氣泄漏防控技術 泄漏檢測與監測技術
氫氣檢測儀：氫氣泄漏檢測是防控氫氣危險的首要措施。常見的氫氣檢測儀包括固定式氫氣檢測儀和便攜式氫氣檢測儀。這些氫氣檢測儀利用電化學傳感器或熱導傳感器，能夠實時監測氫氣濃度，并在濃度超過安全閾值時自動發出報警。
氫氣泄漏檢測儀布局：為了提高泄漏檢測的靈敏度和準確性，氫氣泄漏檢測儀應合理布置在爐體、管道、閥門、接頭和密封部位等氫氣泄漏易發生的位置。檢測儀的安裝位置應充分考慮氫氣的漂浮特性，避免因安裝位置不當造成漏檢。
遠程監控與報警系統：氣體泄漏探測器與遠程監控系統聯動，實時傳輸氫氣濃度數據，確保工作人員能夠在第一時間得知泄漏信息，并采取措施進行處理。
氫氣檢測儀器中氫氣濃度檢測的核心傳感器，工采網技術工程師推薦電化學氫氣傳感器H2-BF: 工作原理：氫氣和氧氣在工作電極和對電極上發生相應的氧化還原反應并釋放電荷形成電流，產生的電流大小與氫氣濃度成正比，通過測試電流大小即可判定氫氣濃度的高低。特點：低功耗、高精度、高靈敏度、線性范圍寬、抗干擾能力強、優異的重復性和穩定性。
熱導氫氣傳感器MTCS2601：MTCS2601 傳感器由基于 MEMS 技術的4個 Ni-Pt 電阻組成的微機械的熱導率傳感器。此傳感器安裝在小型的 SMD 封裝內。同時結合了低功耗 CMOS 標準集成電路，非常適合 OEM廠商的泄漏檢測，或者基于帕拉尼原理的真空度檢測，需要超低功耗，長壽命和免維護的產品。該裝置測量空氣中二元或三元氣體混合物或準二元混合物的氣體濃度，例如空氣中具有較低導熱率的氣體，如二氧化碳、氬氣或氟利昂，或具有較高導熱率的，如氫氣、氦氣或甲烷。
MTCS2601傳感器特點

穩健的 MEMS 物理傳感原理無化學反應，基于氣體熱導率變化；
測量范圍從 100ppm 到 100%，取決于應用和氣體的熱導率；
無化學反應物，濃度線性信號無遲滯現象；
在同一硅晶片上通過補償電阻和加熱電阻的良好匹配進行溫度補償；
超小的傳感器氣體體積，例如<0.1 cm3；
由于物理電阻傳感原理，所以穩健耐用且 MTBF 長，高沖擊生存能力（>1000 G）；
由于使用了具有大集成電阻（如 250 歐姆）和小加熱質量的基于 MEMS 的硅傳感器，因此操作中的傳感器功耗極低（<8mW）；
超快響應時間<50ms，電子帶寬大。

MTCS2601傳感器應用
應用領域包括初級工業過程控制（二元混合物）、園藝和食品儲存（CO2）、安全（CO2 監測、火災報警、H2）、天然氣發動機或氫發動機全電池、制冷劑檢測。這種類型的器件還可用作泄漏檢測以及壓力傳感器，用于根據 Pirani 原理進行初級真空控制。
工業：

通過測量二元混合物或準二元混合物（空氣中的 H2、He 或 CO2）中的熱導率來確定氣體濃度；

天然氣中 CH4 濃度的監測用于燃氣發動機控制；
檢測制冷劑氣體，如氟利昂（R-11；R-12、R-21、R-22）、CFC 或 CF3CH2F 氟乙烷（R-134 或 R-404），用于冷卻系統泄漏監測；
空氣中氫氣（0 至 5%或更高）、氦氣（0–5000 ppm）或氙氣的測量；
安全（火災報警、CO2 監測、爆炸性氣體監測）；
工業過程控制、園藝、食品儲存、發酵過程控制；
微型皮拉尼真空計微型真空裝置；
空氣中基于熱導率的微絕對濕度傳感器。

家用：

安全、火災警報或室內空氣質量的 CO2 安全監測（0-4%）。

作者: 濕噠噠 時間: 2025-10-21 23:33
非常感謝樓主分享這么有用的知識。

作者: 幸甚至哉 時間: 2025-11-27 09:29
你的問題很實際，確實需要注意。

作者: mthl05 時間: 4 天前
感謝樓主帶來的新思路，讓我們在設備選型/維護上多了參考～

作者: 離夏 時間: 昨天 02:10
感謝分享寶貴技術

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