수소 측정기공기 중의 수소 농도를 측정하여 누출로 인한 연소 또는 폭발 위험을 예방함으로써 산업 생산 (예: 수소 에너지, 화학 공업), 에너지 저장 (예: 수소 에너지 전지), 실험실 안전 등 장면에 널리 응용된다.
수소 측정기의 핵심은 수소 센서이며 수소의 물리적 또는 화학적 특성을 통해 농도 측정을 수행하며 일반적인 원리는 다음과 같습니다.
1. 촉매 연소법:
수소는 센서의 촉매소자(통상 백금사) 표면에 산화반응(연소)을 일으켜 열을 방출해 백금사 온도를 높이고 저항이 변화(전저온도계수에 따라)하며 저항변화량은 수소 농도와 정비례한다.
2. 열전도식:
수소와 공기의 열전도 계수 차이(수소 열전도성이 공기보다 훨씬 높음)를 이용: 혼합 가스가 센서를 통과할 때 발열 소자의 열전도 속도가 수소 농도에 따라 변화하여 온도와 저항 변화를 초래하며, 저항 차이를 측정하여 농도를 계산한다.
3. 전기화학법:
수소는 센서 내 전해액과 산화반응을 일으켜 전류를 발생시키고, 전류 크기는 수소 농도와 정비례한다.구조는 작업전극, 대전극과 비교전극을 포함하며 안정적인 전기화학신호를 통해 농도값을 출력한다.
4. 반전도체:
수소가 반도체 재료(예를 들어 이산화주석)와 접촉할 때 재료 저항이 변화(기체를 환원시켜 저항을 낮추는 것)하면 저항 변화를 통해 농도를 감지한다.
작업 사양:
1. 고농도 부식성 기체 (예: 염소, 황화수소) 환경에서 사용하는 것을 피하고 센서 중독을 방지한다;
2. 검측 시 기기의 공기 흡입구를 원활하게 유지하고 열원을 멀리한다 (촉매 연소법 센서는 온도에 민감하다).
3. 휴대용 설비를 장기간 사용하지 않을 경우, 충전 후 보관 (전력량 50% 이상 유지) 해야 하며, 배터리의 정전을 피해야 한다.