一种基于催化复合放热原理的氢气传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种基于催化复合放热原理的氢气传感器，属于易燃易爆气体浓度测量技术领域。所述氢气传感器中，定位装置位于防护过滤装置一端开口处，二者螺纹连接；电加热装置加热端垂直向下穿过定位装置中心轴向通孔，伸入防护过滤装置中，电加热装置非加热端由螺母固定件与定位装置固连；敏感元件和参比元件位于防护过滤装置内部电加热装置左右两侧，分别与定位装置伸入于防护过滤装置内的部分固连，防护过滤装置侧壁、电加热装置、敏感元件和参比元件间留有空隙。所述氢气传感器集成电加热装置，能够根据环境温度、氢气浓度等条件变化调整加热功率，以提高在严重事故条件下氢气传感器核心元件环境温度稳定性及在高浓度氢气条件下的安全性。

A hydrogen sensor based on the principle of catalytic compound exothermic

The invention relates to a hydrogen sensor based on the principle of catalytic compound heat release, which belongs to the field of flammable and explosive gas concentration measurement technology. The hydrogen sensor, positioning device in the filter device is opening, the connecting thread two; electric heating device heating end vertical downward through the axial through hole center positioning device, into the protective device of the invention, the electric heating device of non heating end fixed by the nut member and the positioning device is fixedly connected with the sensing element and the reference element; in the electric heating device protection filter inside the left and right sides, connected respectively with positioning device into protective filter part, protection filter side wall, an electric heating device, sensing element and the reference element between the gap. The hydrogen sensor integrated with the electric heating device can adjust the heating power according to the environmental temperature and hydrogen concentration and other conditions, so as to improve the environmental temperature stability of the hydrogen sensor core components and the safety under the condition of high concentration of hydrogen under severe accident conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种基于催化复合放热原理的氢气传感器
本专利技术涉及一种基于催化复合放热原理的氢气传感器，属于易燃易爆气体浓度测量

技术介绍
核电站发生失水事故时，核电站内燃料棒锆合金包壳在高温条件下与水反应生成大量氢气，导致安全壳内氢气浓度水平上升，有限的安全壳空间内氢气平均浓度可达到爆炸极限，严重威胁安全壳的结构完整性。因此，有必要设置可靠的氢气监测设备，以评估事故状态，为事故管理提供决策依据。核电站发生失水事故时，反应堆余热被释放到安全壳内，安全壳内处于高温、高压、高水蒸气、高辐照状态；此外，堆芯产生并释放部分有毒裂变物质，安全壳喷淋系统运行等因素共同作用，造成安全壳内的环境条件相比一般工业过程的环境条件更加复杂。安全壳内严重事故后氢气浓度监测任务对于气体浓度监测设备技术水平的要求远远高于普通大气及其它一般工业环境中氢气监测需求。现有技术中，氢气浓度监测采用原位测量技术比抽出测量技术具有更高的技术难度，但由于其无需特殊的气体处理过程或装置，不存在潜在的气体泄漏风险，因此具有更高的应用价值。将氢气传感器布置于安全壳内事故区直接获取与氢气浓度相关的模拟信号，是安全壳事故后氢气浓度监测领域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于催化复合放热原理的氢气传感器，其特征在于：所述氢气传感器(6)主要由防护过滤装置(1)、定位装置(2)、电加热装置(3)、敏感元件(4)和参比元件(5)组成；防护过滤装置(1)为一端开口的圆筒结构，开口端带有内螺纹，侧壁为由内层侧壁和外层侧壁构成的中间有空隙的双层结构；材质为不锈钢丝网或多孔不锈钢板；定位装置(2)的外径带有外螺纹且与防护过滤装置(1)开口端内径相配合，中间设有中心轴向通孔；电加热装置(3)为非加热端带有定位螺纹的圆柱体，外径与定位装置(2)的中心轴向通孔内径相配合；敏感元件(4)为板状结构，以敏感元件基底(401)为最下层，从下至上依次由敏感元件基底(401)、敏感元...

【技术特征摘要】
1.一种基于催化复合放热原理的氢气传感器，其特征在于：所述氢气传感器(6)主要由防护过滤装置(1)、定位装置(2)、电加热装置(3)、敏感元件(4)和参比元件(5)组成；防护过滤装置(1)为一端开口的圆筒结构，开口端带有内螺纹，侧壁为由内层侧壁和外层侧壁构成的中间有空隙的双层结构；材质为不锈钢丝网或多孔不锈钢板；定位装置(2)的外径带有外螺纹且与防护过滤装置(1)开口端内径相配合，中间设有中心轴向通孔；电加热装置(3)为非加热端带有定位螺纹的圆柱体，外径与定位装置(2)的中心轴向通孔内径相配合；敏感元件(4)为板状结构，以敏感元件基底(401)为最下层，从下至上依次由敏感元件基底(401)、敏感元件热敏层(402)、敏感元件绝缘层(403)和催化活性层(404)组成；参比元件(5)为板状结构，以参比元件基底(501)为最下层，从下至上依次由参比元件基底(501)、参比元件热敏层(502)、参比元件绝缘层(503)和惰性层(504)组成；敏感元件基底(401)和参比元件基底(501)的材料分别独立为氧化铝、氧化锆板、经表面氧化处理的铝板、经表面氧化处理的钛板或经表面氧化处理的不锈钢板；敏感元件热敏层(402)和参比元件热敏层(502)的材料分别独立为正温度系数的金属涂层；敏感元件(4)的催化活性层(404)的材料为催化氢氧复合反应的金属催化剂涂层；参比元件(5)的惰性层(504)的材料为对氢氧复合反应无催化活性的无机材料；敏感元件热敏层(402)、敏感元件绝缘层(403)和催化活性层(404)在敏感元件基底(401)上，参比元件热敏层(502)、参比元件绝缘层(503)和惰性层(504)在参比元件基底(501)上，分别通过丝网印刷或超声喷涂上进行加工制备；所述氢气传感器(6)各组件的连接关系如下：定位装置(2)位于防护过滤装置(1)一端开口处，二者之间螺纹连接；电加热装置(3)加热端垂直向下穿过定位装置(2)的中心轴向通孔，加热端伸入防护过滤装置(1)中，电加热装置(3)的非加热端通过螺母固定件与定位装置(2)固定连接；敏感元件(4)和参比元件(5)位于防护过滤装置(1)内部电加热装置(3)的左右两侧，分别与定位装置(2)伸入于防护过滤装置(1)内的部分固定连接，防护过滤装置(1)侧壁、电加热装置(3)、敏感元件(4)和参比元件(5)之间留有空隙。2.根据权利要求1所述的一种基于催化复合放热原理的氢气传感器，其特征在于：防护过滤装置(1)的内层侧壁和外层侧壁之间装有球状颗粒的填料，所述填料为氧化铝、氧化硅和分子筛中的一种以上。3.根据权利要求1所述的一种基于催化复合放热原理的氢气传感器，其特征在于：电加热装置(3)采用防爆电加热器，表面材料为刚玉或氮化硅陶瓷管。4.根据权利要求1所述的一种基于催化复合放热原理的氢气传感器，其特征在于：敏感元件基底(401)和参比元件基底(501)的厚度分别独立为0.5mm～2mm。5.根据权利要求1所述的一种基于催化复合放热原理的氢气传感器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：任明军，罗沙，钱云凯，覃亮，王旭，赵罗生，刘静，戴舒文，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所，上海核工程研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13