[发明专利]基于焦耳-汤姆逊效应的氢气泄露检测系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于焦耳‑汤姆逊效应的氢气泄露检测系统，该氢气泄露检测系统包括储存容器、温度传感器和信号传输模块。所述储存容器具有用于容纳氢气的容纳腔。所述温度传感器设置于所述容纳腔外，所述温度传感器邻近所述储存容器。所述信号传输模块与所述温度传感器通讯连接以便传输所述温度传感器的温度检测信号。本发明的氢气泄露检测系统基于焦耳‑汤姆逊效应检测氢气是否泄露，当有氢气从储存容器中泄露时，基于焦耳‑汤姆逊效应，温度传感器将会检测到该位置处温度的升高，以此工作人员能够判断出该氢气储存容器发生了氢气的泄露，并可及时进行处理，避免事故的发生。本发明的实施例的氢气泄露检测系统具有安全性高、检测氢气泄露及时性好、灵敏度高、精度高的优点。

技术领域

本发明涉及气体检测领域，尤其是涉及一种基于焦耳-汤姆逊效应的检测氢气泄漏的氢气泄露检测系统及方法。

背景技术

由于气体泄漏在工业生产中会带来安全隐患，因此检测气体泄漏为气体运输或气体储存中的重要环节。例如，氢气由于其环保、可持续等特点，目前全世界都在大力发展氢能。氢能发展的一个重要环节就是加氢站。由于氢气化学性质十分活泼，发生氢气泄漏后很容易爆炸，造成严重的事故后果。因此加氢站中氢气泄漏的检测是十分重要的。现有的氢气检测系统中，通常使用半导体型氢气传感器。半导体型氢气传感器即在氢气传感器表面涂抹一层对氢气敏感的薄膜材料，当氢气传感器的表面氧化物吸附氢气后，导电率会发生改变，通过导电率的变化来检测出氢气的浓度。又例如专利(申请号CN105445367A)提出了一种采用超声谐振腔传感器检测氢气浓度的系统，氢气能够进入谐振腔，利用声波传导速度发生变化导致谐振频率变化的特性，获取氢气浓度。但是相关技术中的气体泄露检测系统始终存在检测及时性差、灵敏度低的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一方面实施例提出一种基于焦耳-汤姆逊效应的氢气泄露检测系统。该氢气泄露检测系统具有安全性高、检测氢气泄露及时性好、灵敏度高、精度高的优点。本发明的一方面实施例提出一种基于焦耳-汤姆逊效应的氢气泄露检测方法，该方法具有检测氢气泄露及时性好、灵敏度高、精度高的优点。

根据本发明的一方面实施例的基于焦耳-汤姆逊效应的氢气泄露检测系统包括：储存容器，所述储存容器具有用于容纳氢气的容纳腔；温度传感器，所述温度传感器设置于所述容纳腔外，所述温度传感器邻近所述储存容器；和信号传输模块，所述信号传输模块与所述温度传感器通讯连接以便传输所述温度传感器的温度检测信号。

根据本发明的一方面实施例提供的基于焦耳-汤姆逊效应的氢气泄露检测系统基于焦耳-汤姆逊效应检测氢气是否泄露，通过在邻近氢气储存容器的位置设置温度传感器，当有氢气从储存容器中泄露时，基于焦耳-汤姆逊效应，温度传感器将会检测到该位置处温度的升高，以此工作人员能够判断出该氢气储存容器发生了氢气的泄露，并可及时进行处理，避免事故的发生。相比半导体型氢气传感器和超声谐振腔传感器，温度传感器的检测及时性好、灵敏度高、精度高。

由此，本发明的实施例的基于焦耳-汤姆逊效应的氢气泄露检测系统具有安全性高、检测氢气泄露及时性好、灵敏度高、精度高的优点。

另外，根据本发明的基于焦耳-汤姆逊效应的氢气泄露检测系统还具有如下附加技术特征：

在一些实施例中，所述储存容器为氢气输送管道，所述温度传感器邻近所述氢气输送管道的端部和/或用于安装阀门、仪表的安装孔；或者，所述储存容器为氢气储罐，所述温度传感器邻近所述氢气储罐的进气口、出气口和阀门中的至少一者。

在一些实施例中，所述信号传输模块包括信号接收器和信号发送器，所述信号接收器与所述温度传感器通讯连接，所述信号发送器用于发送所述温度检测信号。

在一些实施例中，所述温度传感器为无线温度传感器。