微透镜型光纤氢传感器的特点
1.灵敏度
这种传感器能探测空气中1%的氢,且响应时间不大于10s。在不大于20o范围内改变入射角,响应不变。在低浓度的氢气中时,响应与响应时间随氢气浓度的变化均有明显的变化、可对氢气进行精确测量。当浓度高于2%时,响应随浓度的增加变化不大。而响应时间随氢气浓度的增加而减小,在浓度值接近相变时响 应时间较长。AlainTrouuillet等设计了一种纯Pd膜微透镜型微量氢气测试仪器,将氢敏感的光纤探头放入一个保护套管中并用胶固定。这种光纤氢气传感测试装置已经安装在ARIANE V型火箭发动机上,实验数据表明:当氢气浓度为15%,温度为20℃~100℃时,响应时间在10s之内,如果浓度低于15%,温度低于70o,则响应时间小于10s。
2.再生能力
将传感器交替置于纯N2中和含4%H2的中N2,可以观察到传感器的响应和响应时间在宽的温度范围内(-196~23℃)有较好的再生能力。但随使用时间的加长,响应有减小的趋势,而响应时间有增大的趋势。
3.温度
在含4%H2的N2中,相变发生在36℃附近。在75℃时传感器工作于α相,响应时间很短但灵敏度较小;在-45℃时传感器工作于β相,响应时间较大、但灵敏度达到最大值。实验结果表明相变转换取决于温度和浓度两个因素,另外,要想传感器工作于α相获得高的响应速度、在浓度一定时应增加钯膜的温度。这一结论与装置工作于低温时不符,故应对钯膜局部加热使得在任何环境温度下,都能获得小的响应时间。
4.厚度
钯膜是传感器中最关键的部分,膜的厚度对响应时间和灵敏度都有影响。对各种厚度的膜(<200mm)的实验表明,厚的膜比薄的膜的响应时间要长,这是因为达到相同浓度的吸收,厚的膜需要的氢的量大,增大了吸氢反应的时间。但厚膜的灵敏度较高。所以,应根据具体要求来选择适当厚度的膜。
这种传感器是目前发展较为完善的一种光纤氢传感器。其制作工艺相对简单、信号提取与处理简单而且价格便宜,具有较高的灵敏度和快的响应速度。但这种传感器复用能力有限,需用光转换器来实现传感器之间切换,不适合对三维空间进行测量电源供应器 | 三相电力分析仪 | 酸碱度测试器 | 网络缆线测试器 | 电容表 | 热电偶/探头| RCD回路阻抗 | 图形记录器 。