催化传感器 | 可燃气体与催化传感器表面的氧反应,释放热量 | -20~70 ℃, 5%~95%相对湿度, 70~130 kPa | 测量范围<4%, 响应时间<20 s, 功耗大约1 000 mW, 寿命>5 a | 坚固、准确、稳定,耐用性好,工作温度范围宽,成本低 | 高检测限,中毒和交叉敏感,高功率使用,高成本,大尺寸,需要氧气 | 行业标准、石油工业、基础设施、泄漏检测 |
电化学 传感器 | 氢气与传感电极发生电化学反应,引起电荷传输或电学性质的变化,传感器通过检测化学信号的变化实现氢气浓度检测 | -20~55 ℃, 5%~95%相对湿度, 80~110 kPa | 测量范围<4%, 响应时间<30 s, 功耗为2~700 mW, 寿命为2 a | 低检测限、低成本、低功耗、小尺寸,对相对湿度的依赖性低,对氢的灵敏度高,适当的价格、精度和选择性 | 易中毒,0℃以下性能差;由于电极催化剂降解,灵敏度随时间增长而降低 | 低液位检测、个人监测器、泄漏检测、过程监测 |
半导体金属氧化物传感器 | 氢气扩散到传感层并与氧反应后,吸附在半导体金属氧化物表面,吸附层的电阻率降低,且下降值随氢气浓度的增加而增加 | -20~70 ℃, 10%~95%相对湿度, 80~120 kPa | 测量范围<2%, 响应时间<30 s, 功耗<800 mW, 寿命为2~4 a | 成本低,灵敏度高,寿命长,对湿度的敏感度低 | 精度低,依赖温度和湿度,对过度曝光敏感,需要氧气进行操作 | 一般用途、容器泄漏检测 |
热导率 传感器 | 根据不同浓度气体对应的热导率不同的特性,实现对气体浓度的检测 | 0~50 ℃, 0~95%相对湿度, 80~120 kPa | 测量范围为1%~100%, 响应时间<15 s, 功耗<500 mW, 寿命>5 a | 准确度高,检测范围宽,不需要氧气,不易中毒,成本低 | 测量极限高,成本高,对温度依赖性大,对氦交叉敏感 | 建模研究、过程监控 |
光学 传感器 | 利用光学变化来检测氢气 | -15~50 ℃, 0~95%相对湿度, 75~175 kPa | 测量范围为0.1%~100%, 响应时间<60 s, 功耗大约1 000 mW, 寿命<2 a | 无着火风险,监控范围广,对噪声不太敏感,可在缺氧条件下运行 | 对环境光干扰和温度变化敏感,成本高 | 泄漏检测 |
钯(合金)膜 | 当吸附氢气后,氢气释放出电子,与化学吸附层中的氧离子结合,载流子浓度发生变化,该变化值与氢气体积分数存在一定的函数关系 | 室温~500 ℃, 0~95%相对湿度, 高达700 kPa | 测量范围为0.1%~100%, 响应时间为1~130 s, 功耗>25 mW, 寿命<10 a | 快速响应,检测范围非常宽 | 易中毒,成本高,厌氧条件下性能差,易受温度影响 | 石油工业、专业应用,用于各种场景 |