[发明专利]一种基于微纳光纤的氢气检测传感器封装结构

说明书

本发明公开了一种基于微纳光纤的氢气检测传感器封装结构，包括：氢气检测气室盒、氢气检测气室顶盖、透气窗、防尘格栅网、第一探头位移限制装置、第二探头位移限制装置、以及氢气传感器探头；其中，氢气检测气室顶盖与氢气检测气室盒的腔体的开口端相连接；透气窗与氢气检测气室顶盖开设的槽的开口端相连接；防尘格栅网与透气窗的开口相连接；氢气传感器探头的一端与第一探头位移限制装置相连接，氢气传感器探头的另一端与第二探头位移限制装置相连接；第一探头位移限制装置和第二探头位移限制装置均与氢气检测气室盒的底部相连接。本发明解决了现有技术中所存在的氢气检测传感器不适用于长时间低频振动、多灰、高湿度的工程作业环境的技术问题。

技术领域

本发明属于气体痕量检测技术领域，尤其涉及一种基于微纳光纤的氢气检测传感器封装结构。

背景技术

氢气是重要的清洁能源，具有极其重要的应用前景。目前，国家大力推动发展氢能源应用，加氢站是氢燃料电池产业化、商业化的重要基础设施，而加氢站最重要的储氢装置受限于管路、气罐老化问题，存在泄露的风险。

氢气是一种易燃易爆气体，当氢气在空气中的含量超过4％时，极易发生爆炸，存在极大的安全隐患。故亟需研制一种可适用于工程应用环境下的氢气检测传感器。

传统的电化学、电阻、电磁型氢气传感器在氢气浓度检测中存在灵敏度低、响应慢，同时存在电火花爆破风险，已逐渐被淘汰。现有的氢气检测方式主要有涂层变色检测法、光纤涂层检测法。其中中国专利授权公告号CN111174986A公开了一种基于遇氢变色硅胶涂层材料的氢气检测方法，待检测管道外表面铺设涂层材料，通过巡检人员定期巡查对比涂层材料的颜色来判断输氢管道是否发生泄露。但是上述方法存在材料铺设范围广、易损耗、可重复性差，氢检材料暴露于空气环境中长时间老化、性能易受周围环境因素影响(如潮湿、灰尘、微生物等因素)，同时巡检人员作业范围极大，耗时耗力，存在因人员疏忽或灯光因素造成未发现氢气泄露的风险。中国专利授权公告号CN110967329A公开了一种基于微纳光纤的氢气检测系统和检测方法，利用以氢气分子的转动拉曼跃迁为媒介的受激拉曼散射过程，使得入射光源的泵浦光和斯托克斯光的比例发生变化，从而检测氢气的浓度，提高氢气检测的灵敏度。但是该检测系统未能考虑环境因素(如振动、灰尘、空气中水分子等)对检测系统的影响，系统鲁棒性差，不适合工程作业环境应用。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于微纳光纤的氢气检测传感器封装结构，解决了现有技术中所存在的氢气检测传感器不适用于长时间低频振动、多灰、高湿度的工程作业环境的技术问题。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种基于微纳光纤的氢气检测传感器封装结构，包括：氢气检测气室盒、氢气检测气室顶盖、透气窗、防尘格栅网、第一探头位移限制装置、第二探头位移限制装置、以及氢气传感器探头；其中，所述氢气检测气室顶盖与所述氢气检测气室盒的腔体的开口端相连接；所述透气窗与所述氢气检测气室顶盖开设的槽的开口端相连接；所述防尘格栅网与所述透气窗的开口端相连接；所述氢气传感器探头的一端与所述第一探头位移限制装置相连接，所述氢气传感器探头的另一端与所述第二探头位移限制装置相连接；所述第一探头位移限制装置和所述第二探头位移限制装置均与所述氢气检测气室盒的底部相连接；所述第一探头位移限制装置、所述第二探头位移限制装置和所述氢气传感器探头均位于所述氢气检测气室盒的腔体内。

上述基于微纳光纤的氢气检测传感器封装结构中，所述第一探头位移限制装置包括第一探头减振器底座和第一探头位移限制顶盖；其中，所述第一探头减振器底座与所述第一探头位移限制顶盖相连接。

上述基于微纳光纤的氢气检测传感器封装结构中，所述第二探头位移限制装置包括第二探头减振器底座和第二探头位移限制顶盖；其中，所述第二探头减振器底座与所述第二探头位移限制顶盖相连接。