氫燃料電池內(nèi)的氫濃度檢測

來源：北京帕莫瑞科技有限公司 2025年05月08日 07:35

　　我國燃料電池客車已經(jīng)完成商業(yè)示范運(yùn)營，各種性能指標(biāo)已基本達(dá)到運(yùn)營要求，開始向大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)。然而，一種新的能源系統(tǒng)要得到推廣和應(yīng)用，其安全性是應(yīng)該首先被關(guān)注的。氫氣易揮發(fā)、易燃、易爆及氫脆等特性，使得氫氣在使用過程中存在一定的安全隱患。另外，由于對(duì)氫氣使用的經(jīng)驗(yàn)不夠豐富，駕駛員在使用氫燃料電池汽車時(shí)，心理上也存在著較大的疑慮。那么氫燃料電池汽車的安全性究竟怎樣呢？

　　氫能作為一種清潔能源，具有易燃、易爆及氫脆等安全性問題。但這些安全危害的出現(xiàn)都是在一定環(huán)境條件下產(chǎn)生的，只要在使用過程中控制必要條件，就可避免氫氣的危害。例如，氫氣爆炸極限是體積密度達(dá)到4.0%～75%，即氫氣在空氣中的體積濃度在4.0%～75%之間時(shí)，遇火源就會(huì)爆炸，而當(dāng)氫氣濃度小于4.0%或大于75%時(shí)，即使遇到火源，也不會(huì)爆炸。

　　燃料電池汽車的氫安全性，主要是指燃料電池汽車運(yùn)行過程中車載氫系統(tǒng)的安全，主要包括高壓供氫系統(tǒng)、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的安全性等。目前，為了保證車載氫系統(tǒng)的安全，各企業(yè)主要從材料選擇、氫泄露監(jiān)測、靜電防護(hù)、防爆、阻燃等方面進(jìn)行預(yù)防和控制。

　　HSense磁扇電子轟擊質(zhì)譜儀能夠?qū)崟r(shí)檢測氫燃料電池內(nèi)的氫和氦的濃度。HSense是一款基于磁扇電子轟擊質(zhì)譜技術(shù)的質(zhì)譜儀(SF-EIMS)。

　　HSense主要由離子源、扇形磁場質(zhì)量過濾器和離子檢測器組成。離子源的作用是通過70eV電子與樣品氣體分子發(fā)生碰撞產(chǎn)生帶電離子，帶電粒子進(jìn)入扇形磁場質(zhì)量過濾器時(shí)，不同質(zhì)量的離子會(huì)以不同的偏轉(zhuǎn)半徑運(yùn)動(dòng)，扇形磁場質(zhì)量過濾器通過離子的偏轉(zhuǎn)半徑將不同質(zhì)荷比的離子區(qū)分開。離子檢測器檢測被區(qū)分開的不同離子。

　　HSense質(zhì)譜儀是可以實(shí)時(shí)檢測0-99%濃度范圍內(nèi)的氫、氦的儀器，并且不會(huì)受到其他組分的交叉干擾。

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