دتکتور گاز هیدروژن (H2)

دتکتور گاز هیدروژن (H2)

گاز هیدروژن (H₂) یکی از سبک‌ترین و پرکاربردترین گازها در صنایع شیمیایی، پالایشگاهی، نیروگاهی و سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر (مانند پیل سوختی) است. این گاز بی‌بو، بی‌رنگ و بسیار قابل اشتعال است و در غلظت‌های ۴% تا ۷۵% در هوا قابلیت انفجار دارد. همچنین، به دلیل اندازه مولکولی کوچک، نشت آن بسیار محتمل است. بنابراین، استفاده از دتکتورهای هیدروژن برای ایمنی فرآیندهای صنعتی و محیط‌های آزمایشگاهی ضروری است.

انواع سنسورهای دتکتور هیدروژن

۱. سنسورهای نیمه‌هادی (Semiconductor)

• مزایا:

  • قیمت پایین

  • پاسخ سریع (زمان پاسخ معمولاً زیر ۳۰ ثانیه)

• معایب:

  • حساس به رطوبت و دما

  • احتمال خطا در حضور گازهای دیگر مانند CO و متان

۲. سنسورهای الکتروشیمیایی (Electrochemical)

• مزایا:

  • دقت بالا در غلظت‌های کم (حتی زیر ۱۰۰ ppm)

  • مصرف انرژی پایین (مناسب برای دستگاه‌های پرتابل)

• معایب:

  • عمر محدود (معمولاً ۲ تا ۳ سال)

  • تأثیرپذیری از دماهای شدید

۳. سنسورهای مادون قرمز (IR)

• مزایا:

  • عمر طولانی (بدون مصرف شدن سنسور)

  • مقاوم در برابر محیط‌های خورنده

• معایب:

  • قیمت بالا

  • نیاز به کالیبراسیون دوره‌ای

۴. سنسورهای پل تفاضلی حرارتی (Thermal Conductivity – TCD)

• مزایا:

  • مناسب برای غلظت‌های بالا (حتی ۱۰۰% حجمی)

  • عدم تأثیرپذیری از گازهای دیگر

• معایب:

  • حساس به تغییرات دما و فشار

کاربردهای دتکتور هیدروژن

✅ صنایع نفت، گاز و پتروشیمی: نظارت بر نشت در واحدهای هیدروژن‌رسانی و کراکینگ.
✅ پیل سوختی و انرژی سبز: تشخیص نشت در سیستم‌های ذخیره‌سازی هیدروژن.
✅ آزمایشگاه‌های شیمیایی: ایمنی در فرآیندهای تولید و انتقال هیدروژن.
✅ تولید الکترونیک: کنترل گاز H₂ در فرآیندهای اپیتکسی و لحیم‌کاری.
✅ فضا و هوافضا: مانیتورینگ مخازن هیدروژن در سیستم‌های پیشرانش.

✅ اتاق باطری:گاز های متصاعد شده از باطری ها در اتاق باطری.

ویژگی‌های یک دتکتور هیدروژن باکیفیت

✔ محدوده تشخیص:

• ۰-۱۰۰۰ ppm (برای ایمنی محیط کار)

• ۰-۱۰۰% LEL (برای جلوگیری از انفجار)
  ✔ پاسخ سریع (زمان پاسخ کمتر از ۲۰ ثانیه).
  ✔ دارای آلارم صوتی و تصویری در سطح‌های خطر (آلارم دو مرحله‌ای).
  ✔ مقاوم در برابر انفجار (گواهی ATEX برای محیط‌های پرخطر).
  ✔ امکان اتصال به سیستم‌های کنترل صنعتی (۴-۲۰ mA، RS485، HART).

نحوه نصب و نگهداری دتکتور H₂

🔹 نصب در نقاط احتمال نشت (بالای مخازن، اتصالات لوله‌ها و شیرآلات).
🔹 اجتناب از قرارگیری در مسیر جریان هوا (تهویه ممکن است غلظت را کاهش دهد).
🔹 کالیبراسیون دوره‌ای (هر ۶ ماه یکبار برای دقت بالا).
🔹 تست عملکرد ماهانه با گاز کالیبراسیون.

جمع‌بندی

با توجه به خطرات بالای انفجار و اشتعال هیدروژن، انتخاب دتکتور مناسب بر اساس دقت، محیط عملیاتی و بودجه بسیار مهم است. سنسورهای الکتروشیمیایی برای غلظت‌های کم و سنسورهای TCD یا IR برای غلظت‌های بالا گزینه‌های ایده‌آلی هستند.