[实用新型]一种用于与光声光谱仪器配套使用的氢气检测组件

说明书

本实用新型涉及一种用于与光声光谱仪器配套使用的氢气检测组件，包括氢气传感器和储样室。所述氢气传感器包括中空的壳体以及位于壳体内用于检测待测气体浓度的燃料电池组件，所述壳体的两端分别为与储样室相连的用于进入待测样品的第一端和用于进入氧气的第二端，在所述第一端处设置有油气分离膜，油气分离膜包括无孔本体膜和多孔支撑体，其中多孔支撑体朝向燃料电池组件。本实用新型的用于与光声光谱仪器配套使用的氢气检测组件使用寿命长、检测灵敏度高、选择性好，可应用于电厂等恶劣环境中的氢气检测。

技术领域

本实用新型涉及氢气检测技术领域，更具体地说，涉及一种用于与光声光谱仪器配套使用的氢气检测组件。

背景技术

光声光谱作为一种新型的变压器油中溶解气体在线监测技术正在被越来越多的应用到充油电气设备状态监测领域。光声光谱既可以实现多组分检测(针对少组分原理)，又大大减少了现场的维护量(针对油色谱原理)。但是像氢气这样的对称分子无法通过光声光谱等光学原理进行检测，必须配备其他有效的检测手段。目前行业中和光声光谱配套使用的氢气检测技术主要有两种，一种是定电位电解式氢气传感器，这类传感器以英国城市技术的产品为代表；另一类是高分子薄膜型氢气传感器。这两种技术在应用于绝缘油中溶解气体的在线监测时都有一定的局限性。定电位电解式氢气传感器主要有以下缺陷：1.为了达到一定的检测灵敏度，传感器通过多孔气体扩散膜和外界环境相通。多孔气体扩散膜保证了尽可能多的待测气体分子可以进入到传感器中，从而使得传感器具有较高的灵敏度，但是除了待测气体分子，水分子也可以较大程度的通过多孔气体扩散膜进出传感器，从而使得传感器极易受外界环境的影响：定电位电解式氢气传感器内部采用的是液体电解质，当外界环境湿度比较大时水分子可以自由进入传感器内部造成传感器内部出现水淹的现象；反之当外界环境湿度比较小时，传感器内部的水分子又可以自由扩散到环境中导致传感器内部干涸的现象，这些都会对传感器的检测性能造成致命的影响；2.多孔气体扩散膜对光声光谱体系中的脱气单元提出极高的要求：脱气单元除了脱气之外还要有很强的净化作用，防止油蒸汽通过多孔气体扩散膜进入传感器内部造成电极中毒的现象；3.定电位电解式传感器采用液体电解质进行离子传导，会出现漏液等现象，从而因为一个小部件而影响整个光声光谱的性能；4.定电位电解式气体传感器是在固定激发电位的情况下来进行气体检测的，由于传感器内部始终有激发电压存在，从而影响了传感器的寿命；5.定电位电解式气体传感器所使用的催化剂是非选择性的，各种进入到传感器内部的气体分子都可以参与反应，从而极大的影响氢气检测的准确性。总而言之，定电位电解式气体传感器是针对一般工业安全环境设计的，使用寿命一般在两到三年，不适合于光电光谱这样严苛的环境，更无法胜任光电光谱要求设备具有10年以上使用寿命的需求；传感器为非选择性，易受变压器油中溶解的其他干扰气体的影响。

现有技术还有高分子薄膜型氢气传感器，其属于一种MEMS技术，不存在定电位电解式氢气传感器的缺陷，另外基于MEMS技术的传感器一般都有比较长的使用寿命，但是这类传感器一般灵敏度比较低，造成了检测下限难以满足需求的现象以及低浓度测试不准确的现象。在现行的变压器油中溶解气体在线监测装置的国家标准中要求A类设备要能准确检测2ppm的氢气，但是实际上以MEMS技术进行检测的氢气传感器连20ppm氢气都无法准确检测，不能满足该领域的技术要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种与光声光谱配套使用的氢气检测组件，具有使用寿命长、检测灵敏度高、选择性好，可应用于电厂等恶劣环境等突出优点。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：一种用于与光声光谱仪器配套使用的氢气检测组件，包括氢气传感器和储样室，所述氢气传感器包括中空的壳体以及位于所述壳体内用于检测待测气体浓度的燃料电池组件，所述壳体的两端分别为与所述储样室相连接并用于进入待测样品的第一端和用于进入氧气的第二端，在所述第一端处设置有油气分离膜，所述油气分离膜包括无孔本体膜和多孔支撑体。

在本实用新型的氢气检测组件中，所述无孔本体膜的厚度≤300μm。