基于超聲波相位差法的氫氣檢測儀設(shè)計.pdf

1、氫氣作為一種無污染的高效清潔能源和重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于航空航天、核電站、核潛艇、汽車和化工領(lǐng)域等。然而氫氣也是一種易燃易爆的氣體，在常溫常壓下，當(dāng)所占空氣體積比例達到4％以上時極易發(fā)生爆炸。目前國內(nèi)外的氫氣檢測儀普遍采用的是催化式傳感器，而這類傳感器普遍存在長期穩(wěn)定性差、功耗高、壽命短等問題，無法在惡劣環(huán)境中使用。為保障氫氣在工業(yè)生產(chǎn)過程中安全使用，本文研制出一套高性能的氫氣檢測系統(tǒng)，對于國民經(jīng)濟領(lǐng)域甚至國防領(lǐng)域具有重要意義。

2、r>　　針對現(xiàn)有氫氣檢測技術(shù)普遍存在的問題，本文提出了一種新型檢測方法――超聲波相位差法。由于氫氣的聲速與其他氣體的聲速具有顯著差別，利用此特性便可準(zhǔn)確地檢測出氣體中的氫氣濃度，并排除其他氣體的干擾。本文采用測量通道和參考通道的雙通道設(shè)計，巧妙地將超聲波速度差轉(zhuǎn)化為相位差，用測得的相位差變化來反映氣體濃度的變化，提高了測量精度，同時也消除了環(huán)境溫度對零點的影響；采用數(shù)字溫度傳感器進行靈敏度補償，拓展了傳感器的工作溫度范圍，減少了外界環(huán)境