煤礦井下環境非常復雜,生產環境中有害氣體、粉塵濃度較高,井下環境安全是煤礦企業發展的重要保證。隨著煤礦現代化水平的提高,對瓦斯防治工作也越來越重視,瓦斯是礦井中主要的有害氣體,它會導致工作面缺氧、人員窒息以及瓦斯爆炸等嚴重后果,給井下生產造成巨大的損失。因此為了提高煤礦的安全生產水平,對礦井瓦斯進行檢測非常重要。
氣體檢測技術在煤礦中應用比較廣泛,氣體檢測儀器主要有可燃氣體報警器和氫氣(H2)報警器等。可燃氣體報警器可以通過無線傳輸系統與井下監控系統進行數據交換,實現了對瓦斯濃度的自動控制。氫氣(H2)報警器來實現對氫氣濃度的測量。
目前,煤礦企業采用最多的是甲烷、一氧化碳、氫氣等多種可燃氣體探測器,而氫氣傳感器在煤礦行業中應用也非常廣泛,因其靈敏度高、穩定性好等優點得到了廣泛應用。
氫氣傳感器可以實現對瓦斯氣體的精確檢測與控制,當現場環境中瓦斯濃度達到預設值時,能及時發出聲光報警信號。因此在煤礦行業中氫氣傳感器起到了關鍵性作用。
氫氣(H2)是一種看不見、聞不到、沒有氣味的易燃、易爆氣體。各相關行業在生產、制造、運輸、儲存的過程中可能會涉及到氫氣的釋放和泄漏問題,若再遭遇火花和氧氣的助燃,就可能發生爆炸事件,嚴重的則會危害到生命及財產的安全。所以,在各相關行業對于氫氣的濃度監測就顯得十分重要,而監測、檢測的核心就是氫氣傳感器。
氫氣傳感器是由氫氣傳感器和檢測電路組成,其中,檢測電路可以將傳感器輸出的電壓信號轉變成相應的數字信號。甲烷氣體進入到檢測電路中后,由于甲烷氣體會發生反應產生氫氣,從而改變檢測電路中的電壓值,因此當甲烷氣體濃度增加時,電壓值也會隨之增加。這樣就可以通過電壓的變化來對甲烷氣體的濃度進行判斷。當氫氣濃度大于設定值時,輸出的信號為故障報警信號;當瓦斯濃度高于設定值時,輸出的信號為故障報警信號。
因為相對于早期的傳感器,氫氣傳感器有很多優點,包括低成本、便攜性、響應速度快、集成度高等等。氫氣氣體傳感器的檢測方法主要基于電氣特征(如電阻、導電性、電壓等)、溫度、傳感器活性元素的光學和機械性質中的變化。而氫氣傳感器,正是一種可將這些變化,轉變為可被接收的電信號的理想轉換裝置。
當然,氫氣傳感器的應用還遠不止這些,例如化工行業、燃氣行業、醫療行業、食品行業、軍事國防等均有不同程度地涉及應用。而氫氣傳感器的研發和創新步伐也在不斷地前進,為更多人們在生產作業工程中可能遭遇的爆炸、火災等突發狀況及時預警,保駕護航。