气体热导传感器 热导式气体传感器常见工作原理简析

热导式气体传感器常见工作原理简析

导热气敏材料根据不同可燃性气体与空气导热系数的差异来测量气体浓度。通常导热系数的差异通过电路转化为电阻的变化，传统的检测方法是将待测气体送入气室，气室的中心是热敏元件，如热敏电阻、铂丝或钨丝，加热到一定温度。

当待检测气体的热导率高时，热量将更容易从热敏元件中消散，并且其电阻将减小。改变的电阻将通过信号调节和转换电路(一种可以将传感元件输出的电信号转换成便于显示、记录和控制的有用信号的电路)，在那里它被惠斯通电桥转换成不平衡。

热导式气体传感器是一种电子式气体传感器，是一种能够感知环境中某种气体及其浓度的装置或器件。它可以将与气体类型和浓度相关的信息转换成电信号，以便进行检测、监控、分析和报警。

热导式气体传感器是最早用于气体检测的气体传感器，工采网了解到其具有以下优点：

1. 检测范围广，最高检测浓度可达100%。

2. 工作稳定性好，使用寿命长，无催化剂老化问题，稳定性和可靠性高。

3. 它具有“广谱性”，可以检测几乎所有气体，包括可燃气体和惰性气体，并且可以检测被测环境中有或没有氧气时的气体浓度。

4. 使用维护方便。

然而，热导式气体传感器在气体检测中也存在检测精度差、灵敏度低、温漂大等缺陷，限制了其广泛应用。因此现在有很多对气体浓度的检测在化工、煤炭、军事、环境等诸多领域的研究，只为更好地优化传感器性能。

热导式气体传感器市面上也有很多，工采网就代理了两款，如瑞士Neroxis 热导式气体传感器 MTCS2601，基于帕拉尼原理的真空度检测，超低功耗，长寿命和免维护。该热导式气体传感器适用于恶劣环境下初级压力控制，需要功耗和尺寸的限制，或者是气体泄漏或者水分，或者侵入。还有荷兰Xensor 热导式气体传感器 - XEN-TCG3880，可用于空气中的He,CO2 等气体浓度的测量。

热导式气体传感器用于汽轮发电机氢气泄漏检测

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氢气和一氧化碳的混合气是一种重要的化工原料，也就是合成气。氢气与有机物在催化剂存在下的反应称为加氢，这是工业上一个重要的反应过程。

氢气是比重最小的气体之一，因此通风损失低。汽轮发电机组中发电机转子上的风扇机械效率高，氢气的导热系数大，能快速将发电机的热量导出，冷却效率高。因此，汽轮发电机组的发电机会使用用氢气达到冷却的目的。

发电机在运行过程中会产生能量损失，这会使发电机铁芯和绕组发热。目前，大多数大型汽轮发电机组采用高效的水氢冷却方式，用单流环或双流环密封瓦将氢气密封在发电机室内，用内循环氢气冷却铁芯和绕组。然而，氢冷汽轮发电机组的氢气泄漏直接影响机组的安全经济运行，氢气是易燃易爆气体，给安全生产带来很大的安全隐患。因此，必须对发电给予足够的重视。

工采网了解到，当现有发电机组发生氢气泄漏时，只能在发电机氢气压力大幅下降时才能察觉到氢气泄漏的发生。通常情况下，如果发生发电机本体外部泄漏，用氢气泄漏检测器和肥皂水对氢气供应系统、发电机本体端盖等外部位置进行多次测量和检查，因此很容易检测出氢气泄漏点。

然而，很难判断发电机内部密封油系统的氢气泄漏，因为氢气通过密封瓦泄漏到密封油系统中，并与密封油混合进入密封回油，这基本上是一种“暗泄漏”。特别是当密封油轻微漏氢时，很难在第一时间发现发电机密封油的氢差信号偏离正常值。如果不及时调整，会加剧密封瓦处漏氢的膨胀，导致发电机密封油系统大量漏氢，严重时会导致发电机着火或氢气爆炸等。

根据目前对大型汽轮发电机组的相关调查情况来看，国内大型氢冷汽轮发电机出厂时，氢气“暗漏”现象尚未得到在线监测。为了避免安全事故，工采网建议使用相应的监测仪器实时监测氢气浓度，工采网了解到热导式气体传感器可以用来检测H2浓度。工采网技术工程师建议使用瑞士Neroxis 热导式气体传感器 － MTCS2601，该传感器遵循没有化学反应的物理皮拉尼原理，基于气体热导率变化对于压力，并且对安装位置不敏感，可以使用在串扰气体环境中。

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