Nouveau capteur d'hydrogène sous-marin dévoilé : surveillance en temps réel de haute précision pour la sécurité industrielle
Récemment, l'équipe de recherche de Hydrogen Sense Technology Co., Ltd. a développé avec succès un nouveau type de capteur d'hydrogène dissous sous-marin et sa méthode de fabrication, surmontant les défis techniques des capteurs d'hydrogène traditionnels qui sont sujets aux dommages et incapables de fonctionner de manière stable pendant de longues périodes dans des milieux faiblement conducteurs. Ce capteur d'hydrogène sous-marin présente des avantages tels qu'une structure simple, une sensibilité élevée et une consommation d'énergie ultra-faible, ce qui le rend adapté à une large gamme d'applications industrielles, notamment les industries de l'énergie, de la pétrochimie et des semi-conducteurs, offrant une solution fiable pour la surveillance en temps réel de l'hydrogène dissous dans l'eau.
Brevet d'invention : Capteur d'hydrogène dissous sous-marin et son procédé de préparation
Innovation technologique : Revêtement super-hydrophobe + structure en pont de Wheatstone
La conception principale du capteur d'hydrogène sous-marin présente les points forts suivants :
1. Substrat flexible en polyimide (PI) et conception de puce double sensible à l'hydrogène :
l La technologie de liaison par puce retournée est utilisée pour l'intégration électrique, garantissant une précision et une stabilité élevées.
l Deux puces sensibles à l’hydrogène forment une structure de pont de Wheatstone :
Une puce est exposée à l’eau, l’autre puce est scellée dans une chambre fermée pour une compensation environnementale, améliorant considérablement la précision de la mesure.
2. Technologie de revêtement superhydrophobe :
l Un revêtement composite de particules de nano-alumine et de graphène est appliqué sur la surface du capteur :
Nano-alumine: Fournit un soutien mécanique et une isolation.
Graphène: Exploite ses propriétés super-hydrophobes pour isoler efficacement l'eau tout en permettant aux molécules d'hydrogène de passer librement, garantissant que le capteur d'hydrogène sous-marin peut fonctionner de manière fiable dans un environnement extrême. Les données de laboratoire montrent que le capteur d'hydrogène sous-marin peut surveiller en continu la concentration d'hydrogène dissous dans l'eau (2 ppm à 20 000 ppm) avec une excellente répétabilité et stabilité.
Briser les points faibles de l'industrie : aucun chauffage requis, faible consommation d'énergie, surveillance en temps réel
Les capteurs d'hydrogène traditionnels utilisent des éléments chauffants pour maintenir la température de fonctionnement, ce qui non seulement consomme beaucoup d'énergie, mais a également tendance à tomber en panne dans les milieux faiblement conducteurs en raison d'une fuite de courant. Ce nouveau produit élimine le besoin de composants de mesure de chauffage et de température grâce à sa conception en pont de Wheatstone, avec un courant de fonctionnement aussi faible que 1 mA, réduisant considérablement la consommation d'énergie et le rendant adapté au déploiement sous-marin à long terme. De plus, la technologie de liaison par puce retournée et l'encapsulation par mastic préviennent efficacement les risques de court-circuit causés par les pièces métalliques exposées, garantissant ainsi la fiabilité dans des conditions de travail complexes.
De vastes perspectives d'application, favorisant les mises à niveau intelligentes industrielles
Le capteur d'hydrogène sous-marin peut surveiller en temps réel la concentration d'hydrogène dissous dans des milieux tels que l'eau de refroidissement du générateur et l'huile du transformateur, évitant ainsi les risques de sécurité tels que le vieillissement des équipements, les courts-circuits et même les explosions causées par l'accumulation d'hydrogène. Actuellement, l'industrie s'appuie fortement sur des tests en laboratoire hors ligne, qui prennent du temps et ne permettent pas de fournir un suivi dynamique des données. L'avènement de ce produit favorisera la transition de l'industrie de l'échantillonnage périodique à la surveillance en temps réel, prenant en charge les mises à niveau intelligentes et axées sur la sécurité de domaines critiques tels que les systèmes électriques et les installations pétrochimiques.
L'équipe de recherche a déclaré que cette technologie est entrée dans la phase d'industrialisation, les efforts futurs étant axés sur l'optimisation du processus de revêtement et l'élargissement des applications du capteur dans des domaines émergents tels que l'exploration marine et l'énergie hydrogène. Avec le développement rapide de l'industrie mondiale de l'énergie hydrogène, cette réalisation innovante devrait devenir un pilier technologique clé pour garantir la sécurité industrielle et des opérations efficaces.