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氢气传感器和氢气分析仪零点和量程校准

日期:2026-09-03 11:42
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摘要:TCD-H2氢气传感器和FTC320氢气分析仪基于热导原理测量氢气浓度。热导率方法是利用不同气体导热能力的差异进行检测。TCD-H2和FTC320配备MEMS微机械传感器,内置集成热源与冷源。当被测气体流经时,通过测量热源与冷源间的温差来直接反映气体的热导率和浓度比例。热导原理的气体分析仪适用于由两种不同气体组成的二元气体混合物以及准二元气体混合物。在准二元气体混合物的情况下,载气要么由多种气体(如空气)以固定比例组成,要么由两种或多种热导率非常相似或相同的气体(如O₂和H₂O或N₂和CO)构成,这些气体在测量时被视为单一气体。氢气(H₂)和氦气(He)等具有高导热系数的气体,可使用TTCD-H2和FTC320实现特别准确的测量。这使得其浓度测定具有极高灵敏度和准确性。该微机械传感器具有快速响应时间和高精度特性。

TCD-H2氢气传感器和FTC320氢气分析仪零点和量程校准

TCD-H2氢气传感器和FTC320氢气分析仪基于热导原理测量氢气浓度。热导率方法是利用不同气体导热能力的差异进行检测。TCD-H2和FTC320配备MEMS微机械传感器,内置集成热源与冷源。当被测气体流经时,通过测量热源与冷源间的温差来直接反映气体的热导率和浓度比例。热导原理的气体分析仪适用于由两种不同气体组成的二元气体混合物以及准二元气体混合物。在准二元气体混合物的情况下,载气要么由多种气体(如空气)以固定比例组成,要么由两种或多种热导率非常相似或相同的气体(如O₂和H₂O或N₂和CO)构成,这些气体在测量时被视为单一气体。氢气(H₂)和氦气(He)等具有高导热系数的气体,可使用TCD-H2和FTC320实现特别准确的测量。这使得其浓度测定具有极高灵敏度和准确性。该微机械传感器具有快速响应时间和高精度特性。

气体导热系数和热导工作原理示意图

TCD-H2和FTC320的背景噪音在±30ppm之内,动态量程广(0.5~100%Vol.),同时具有快速响应时间等优点。同一氢气传感器和氢气分析仪通过设置可以测量氮气中的氢气(H2/N2)、天然气(甲烷)中的氢气(H2/CH4)、二氧化碳的氢气(H2/CO2)及氮气中的氦气(He/N2)等。TCD-H2氢气传感器通过配置也可以用作氦气传感器,如需黛尔特(北京)科技有限公司的TCD-H2氢气传感器和FTC320氢气分析仪,请联系我们。

TCD-H2低功耗快速响应氢气传感器

TCD-H2氢气传感器和FTC320氢气分析仪零点和量程校准
校准测量设备对于确保准确可靠的测量至关重要。本文章将指导您完成各种校准流程,并提供有关如何执行这些流程的详细说明。校准只能由合格的专业人员执行。未经授权的修改或处理不当可能会导致测量结果不准确。

黛尔特(北京)科技有限公司的TCD-H2氢气传感器
TCD-H2氢气传感器和FTC320氢气分析仪零点和量程校准过程中,就是使用线性函数直接校正处理后的测量值:y=k⋅x+b
这意味着:
•y:校准后的测量浓度值,即通入标气浓度
•k:校准线的斜率(增益gain),
•x:测量值,
•b:表示测量值沿Y轴的偏移(也称为偏移值,截距)。

1、氢气传感器和氢气分析仪校准时间间隔
校准频率取决于氢气测量范围。测量范围越小,应越频繁地进行校准以确保测量精度。对于标准应用,例如测量氧气中0-4 Vol.%的氢气,建议每6个月进行一次校准。然而,经验表明,氢气传感求和氢气分析仪在运行的前6个月后变得更加稳定,因此校准间隔通常可以延长。您可以根据实际的稳定性和精度要求调整这些间隔。
1.1、零点校准/偏移校准(offset calibration):在调试氢气传感求和氢气分析仪设备后,应始终进行偏移值或零点校准(调整b值),以纠正零点处的系统偏差。定期偏移校准很重要,特别是在低浓度范围内需要精 确测量结果的情况下。偏移校准通过均匀调整所有测量值来校正系统偏差。这确保了偏差在固定点得到校正,均匀地影响整个测量范围。校准点可以在整个测量范围内自由选择,绝大部分校准点选在零点,就是零点校准。也可以选择100%Vol.点,适合纯度测量。

1.2、量程校准/斜率校准(Gain calibration):只有在整个范围内检测到测量值的比例存在重大误差,或者需要对测量值进行特定应用的调整时,才应考虑进行量程校准(调整斜率k)。由于TCD-H2氢气传感器和FTC320氢气分析仪通常非常稳定,即使在很长一段时间内,校准线的斜率也保持不变。因此,很少需要进行量程(斜率)校准。

量程/斜率校准确保了整个测量范围内测量值的线性比例。因为TCD-H2氢气传感器和FTC320氢气分析仪非常稳定,并在长时间内保持量程校准的准确性。在绝大部分情况下,它们很少需要量程校准,只需要单点校准。但是,如果应用条件与出厂校准值不同,则可能需要进行斜率校准。
量程校准示例:
•天然气中的氢气:氢气传感器和氢气分析仪在实验室中进行了甲烷(CH₄)中的氢气(H₂) 校准。 由于天然气的成分与甲烷不同,用实际的天然气进行校准以获得准确的测量结果是有意义的。

•潮湿空气中的氢气氢气传感器和氢气分析仪在实验室中,用钢瓶中干燥的合成空气中,进行了H₂校准 。由于湿空气与干空气具有不同的特性,因此值得在用恒定的含水量进行校准现场安装的仪器,以补偿测量偏差。如果水分含量不是恒定的,则应调试出厂设置的水分补偿,因为它也可以补偿动态水分含量。

2、校准前准备
校准时,必须确保使用正确的校准气体。样品气体和背景气体都必须符合校准要求。校准气体必须与设备设置准确匹配。例如,测量氧中氢(H₂ in O₂)仪器不得使用氮气中的氢气(H₂ in N₂)进行校准,除非采用替代气体校准(见下文描述)。

校准前,检查校准证书中的信息,以确保使用了正确的标准气体。注意那里是否注明了校准的特殊条件或限制。
校准期间,将FTC320设置为维护模式,以防止系统中出现误报。在维护模式下,模拟输出设置为3.8 mA。这可以防止系统识别出校准引起的故障。
引入校准气体后,确保气体信号稳定。这可能需要不同的时间,具体取决于气动连接和系统的体积大小。
除非校准证书中另有规定,否则应在环境压力条件下进行校准。在不同压力条件下进行校准可能会导致测量结果出现偏差。

!!!确保在校准过程中,系统中不会产生危险浓度的样品气体,也不会向环境中释放高压。

FTC320EX氢气分析仪在线和实验室校准

3、替代气体校准
氢气传感器和氢气分析仪可以用与预期不同的气体进行校准,这被称为替代气体校准。这要求知道替代气体的确切当量值。对于氧中氢传感器和分析仪来说,100%纯氧气(O2)是必须的背景气(零点气),但
好多实验室不允许氧气(O2)瓶存放,此时可以用100%纯氮气(N2)作为替代零点气,来进行零点校准。

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