[发明专利]氢气泄漏检测器

说明书

本发明涉及一种氢气泄漏检测器，其包括：对空气中的氢气浓度敏感的传感器(11)，所述传感器包括直接暴露于现场氢气浓度中的敏感单元；以及微控制器，其特征在于，所述微控制器包括：用于基于浓度测量产生和传输模拟浓度信息的器件；以及用于产生和传输所述检测器正确运行的模拟信号的器件。

技术领域

本发明涉及使用或者产生氢气的系统。更特别地，其以能够确保所述系统的安全性和可靠性的装置为目标。

背景技术

若干年来，已经在许多领域中扩展了作为燃料和能量的来源的氢气的使用。实际上，氢气提供了特别是作为在星球上必须丰富可用的元素以及作为可再生的能量存储器件的许多优点。

该通用的燃料可在发动机中燃烧或者在燃料电池中使用，以向车辆、建筑物、发电厂以及更普遍的需要能量输入的任何系统提供动力。除了先前提到的优点之外，例如，氢气提供了远大于汽油发动机的效率。

在研发这些新的解决方案的范围中待解决的主要主题之一是安全性。具体地说，在各种应用中使用的气体是取自大气的气体，但也是在压力下存储的气体。然而，已经发现，不论是直接在存储器件处还是在该气体从存储器至使用位置的传送期间，这些气体的不合需要的扩散都可能发生。由于这些气体中的一些是易燃的，所以必须能够快速地检测其泄漏，以便避免对使用者危险的事故。此外，为了不过多地干扰工作设备、特别是燃料电池，有用的是能够避免诸如将导致电池的不必要关断的任何错误的泄漏检测。

因此，近年来已经研发了在燃料电池的环境气体中的气体、特别是氢气的浓度的传感器。所述传感器以借助于具有加热电阻的敏感单元测量热导率为基础，所述敏感单元的加热或者耗散冷却取决于周围环境气体的热导率并且因此通常取决于所述周围环境气体的成分。因为与易于与氢气混合的大部分常见气体相比氢气的热导率非常高，所以这些相对紧凑并且使用简单的传感器特别适于气体中氢气水平的测量。

例如，公开的申请EP0291462描述了基于热导率变化检测空气中的气体的该原理。更确切地说，该文件公开了一种采用该原理的气体微(型)传感器。该微传感器的敏感元件由通过化学侵蚀或者由硅基底溅射沉积的传统技术获得的氧化锡层构成。

已经设想了使用这种氢气浓度传感器来检测使用氢气作为燃料的系统的环境中的氢气泄漏。具体地说，可以使用能够产生表示所测得的氢气浓度的模拟信号并且因此当该浓度的大且意外的提高发生时能够给出警告的微控制器。然而，由于对应于由于空气中实际没有氢气而导致的零浓度测量的信号与对应于由于装置的传感器和/或另一元件的故障而导致的零浓度测量的信号相类似，这种装置的安全性缺陷已经被观察到。

因此，由于氢气泄漏可能在未被检测到的情况下发生，现有装置未提供足够的可靠性。本发明的目的是提供一种能够满足该可靠性要求的装置。

发明内容

因此，本发明涉及一种氢气泄漏检测器，其设有能够实时检验检测装置的正确运行的器件。

更确切地说，本发明涉及一种氢气泄漏检测器，其具有：对空气中的氢气浓度敏感的传感器；所述传感器包括直接暴露于现场浓度中的敏感单元，以及微(型)控制器。

所述检测器的特征在于，所述微控制器包括用于基于浓度测量产生和传输模拟浓度信息的器件以及用于产生和传输检测器的正确运行的模拟信号的器件。

此外，在有利的实施例中，微控制器包括用于检验监测仪和/或传感器的一个或多个部件的完整性的器件。因此，状态监测仪的正确运行的该模拟信号的存在能够警告使用者检测装置的元件故障。

此外，在本发明的另一实施例中，微控制器包括用于检验浓度测量与所产生的模拟浓度信息的一致性的器件。