CN116593075B - 一种氢气传感器检测单元、制备方法及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种氢气传感器检测单元、制备方法及检测方法，涉及氢气传感器的领域，其包括检测基体，包括基座和检测柱，所述基座和检测柱一体设置，所述检测柱上设置有热敏电阻，所述热敏电阻的数量为两个，两所述热敏电阻沿检测柱的长度方向布置且具有一定的间隔；检测腔，包括套筒和锥形筒，所述锥形筒和套筒同轴设置且固定连接，所述套筒套设于检测柱上且远离锥形筒的一端固定连接于基座上，所述套筒和检测柱之间存在空间，所述锥形筒的横截面的直径从靠近套筒的一侧至远离套筒的一侧逐渐增大。本申请具有通过时间差来得到扩散速度，从扩散速度方面来评价氢气泄漏的严重度，提高了氢气泄漏检测的准确性和多方面性的效果。
Description
技术领域
本申请涉及氢气传感器的领域，尤其是涉及一种氢气传感器检测单元及制备方法。
背景技术
氢气由于其燃烧效率高、产物无污染等优点，与太阳能、核能一起被称为三大新能源。作为一种新能源，氢气在航空、动力等领域得到广泛的应用;同时，氢气作为一种还原性气体和载气，在化工、电子、医疗、金属冶炼，特别在军事国防领域有着极为重要的应用价值。
相关技术中，氢气分子很小，在生产、储存、运输和使用的过程中易泄漏，由于氢气不利于呼吸，无色无味，不能被人鼻所发觉，且着火点仅为585℃，空气中含量在4%～75%范围内，遇明火即发生爆炸，故在氢气的使用中必须利用氢气传感器对环境中氢气的含量进行检测并对其泄漏进行监测。
针对上述中的相关技术，传统的氢气传感器仅仅具备检测氢气浓度的功能，使得氢气检测缺乏准确度，无法多个角度分析出氢气泄漏的严重度，尚有改进的空间。
发明内容
为了改善氢气检测缺乏准确度，无法多个角度分析出氢气泄漏的严重度的问题，本申请提供一种氢气传感器检测单元、制备方法及检测方法。
第一方面，本申请提供的一种氢气传感器检测单元，采用如下的技术方案：
一种氢气传感器检测单元，包括：
检测基体，包括基座和检测柱，所述基座和检测柱一体设置，所述检测柱上设置有与外界的电信号分析电路连接的热敏电阻，所述热敏电阻的数量为两个，两所述热敏电阻沿检测柱的长度方向布置且具有一定的间隔；
检测腔，包括套筒和锥形筒，所述锥形筒和套筒同轴设置且固定连接，所述套筒套设于检测柱上且远离锥形筒的一端固定连接于基座上，所述套筒和检测柱之间存在空间，所述锥形筒的横截面的直径从靠近套筒的一侧至远离套筒的一侧逐渐增大。
通过采用上述技术方案，通过设置两个具有一定间距的温度检测模块，当氢气扩散时两个检测模块上受到温度变化而引起的信号会出现时间差，故可以根据时间差来得到扩散速度，不仅可以根据信号的大小得到浓度，更可以从扩散速度方面来评价氢气泄漏的严重度，提高了氢气泄漏检测的准确性和多方面性。
可选的，所述热敏电阻均覆盖于检测柱的周向侧壁上且呈薄膜设置。
通过采用上述技术方案，将热敏电阻制成薄膜型，使得高电阻温度系数的金属在具有高电阻的同时具有高的比表面积，当氢气泄漏时表面温度会快速传导而降温，提高了热敏电阻对温度检测的灵敏度。
可选的，所述热敏电阻上覆盖有保护膜。
通过采用上述技术方案，保护膜的设置，一方面，使得内部的电阻不易受到外界的影响而损坏，提高了电阻的安装稳定性和使用寿命，另一方面，可以通过保护膜控制热损失率，提高了温度变化的稳定性。
可选的，所述锥形筒靠近套筒的一侧设置有过滤层。
通过采用上述技术方案，过滤层的设置，一方面保证套筒和检测柱之间的空间内不存在杂质，提高了热敏电阻的使用寿命；另一方面，只允许高导热性的氢气进入而保证氢气和热敏电阻接触良好，提高了热敏电阻导热的稳定性和效率。
第二方面，本申请提供的一种制备上述的任意一种氢气传感器检测单元的制备方法采用如下的技术方案：
一种制备方法，包括以下步骤：
选择陶瓷作为检测基体的材料；
于检测柱上涂覆遮蔽胶；
于遮蔽胶干燥后使用刻刀进行电路雕刻以遮蔽两个热敏电阻对应的区域；
清洗露出热敏电阻对应的空间并对检测柱进行陶瓷敏化；
将陶瓷敏化后的检测柱浸泡于化学镀药水中化学镀，以形成金属薄膜，该金属薄膜即为热敏电阻；
使用化学药水清除遮蔽胶并进行烘干；
于烘干后的金属薄膜上涂覆保护涂料并进行烘干以形成保护膜；
于检测腔中套筒和锥形筒之间的位置处设置过滤材料并将金属薄膜和外部的高精度电信号分析模块连通；
通过密封胶将检测腔的套筒远离锥形筒的一侧和基座固定。
通过采用上述技术方案，通过设置两个具有一定间距的温度检测模块，当氢气扩散时两个检测模块上受到温度变化而引起的信号会出现时间差，故可以根据时间差来得到扩散速度，不仅可以根据信号的大小得到浓度，更可以从扩散速度方面来评价氢气泄漏的严重度，提高了氢气泄漏检测的准确性和多方面性。
第三方面，本申请提供的一种应用于上述的任意一种氢气传感器检测单元上的检测方法采用如下的技术方案：
一种检测方法，包括：
获取预设的第一检测单元的第一检测信号并记录第一获取时间；
根据第一检测信号从预设的检测数据库中查找到对应的检测浓度；
获取第一检测单元的第二检测信号；
于第二检测信号和第一检测信号相同时记录第二获取时间；
根据第一获取时间和第二获取时间计算出检测时间差；
根据检测时间差和预设的间隔距离计算出氢气扩散速度；
将氢气扩散速度和检测浓度进行输出。
通过采用上述技术方案，通过设置两个具有一定间距的温度检测模块，当氢气扩散时两个检测模块上受到温度变化而引起的信号会出现时间差，故可以根据时间差来得到扩散速度，不仅可以根据信号的大小得到浓度，更可以从扩散速度方面来评价氢气泄漏的严重度，提高了氢气泄漏检测的准确性和多方面性。
可选的，还包括对第一检测信号和第二检测信号的核对方法，该方法包括：
将氢气传感器置于预设的检测气氛环境中；
获取第一核对信号和第二核对信号；
分析第一核对信号和第二核对信号以实现自校准。
通过采用上述技术方案，通过将氢气传感器置于同一个环境中，从而观察两个信号是否相同来进行比对，提高了氢气传感器的自校准效率。
可选的，获取第一检测单元的第一检测信号之前还包括如下步骤：
获取环境温度；
基于环境温度和预设的温度敏感差值计算出理论元件表面温度；
根据理论元件表面温度从预设的电阻数据库中查找到对应的热敏电阻值；
根据温度敏感差值和环境温度从预设的加热数据库中查找到对应的加热电流值；
根据加热电流值和热敏电阻值确定额外电阻值；
于高精度电信号分析模块中对应的可调电阻上增加额外电阻值。
通过采用上述技术方案，通过调节外部电阻从而控制温度变化带来的电阻变化，使得检测单元始终保持一定的敏感程度，保证了温度检测的稳定性。
可选的，将氢气扩散速度和检测浓度进行输出的方法包括：
获取第二检测单元上的第三检测信号和第三获取时间，所述第二检测单元所对应的坐标和第一检测单元所对应的坐标所形成的直线与第一检测单元所对应的坐标和预设的氢气源坐标所形成的直线呈水平方向上垂直；
基于第一获取时间、第三获取时间和预设的水平间距进行计算以确定扩散朝向；
将氢气扩散速度和检测浓度进行输出的同时输出扩散朝向。
通过采用上述技术方案，通过和氢气源坐标平行的方向上设置两个氢气传感器，然后通过两个氢气传感器接收到氢气泄漏时间差，从而进一步确定氢气泄漏的方向，一方面，从氢气泄漏方面来评价氢气泄漏的严重度，提高了氢气泄漏检测的准确性和多方面性；另一方面，使得用户更快分析确定氢气泄漏的位置和问题，提高了解决泄漏情况的效率。
可选的，将氢气扩散速度和检测浓度进行输出的同时输出扩散朝向的方法包括：
基于扩散朝向、预设的第一检测单元坐标和氢气存储区域计算出氢气泄漏线；
获取竖直方向上没有发出检测信号的检测单元排组编号；
判断检测单元排组编号是否不再变化；
若变化，则继续获取直至检测单元排组编号不再变化；
若不变化，则确定编号数值最大的检测单元排组编号，将该检测单元排组编号定义为临界检测单元排组编号；
根据临界检测单元排组编号从预设的高度数据库中查找到对应的高度，将该高度定义为泄漏高度；
根据泄漏高度和氢气泄漏线整合形成氢气泄漏点；
输出扩散朝向的同时输出氢气泄漏点。
通过采用上述技术方案，由于氢气泄漏是只会上升的情况，故通过分析氢气泄漏到传感器对应的位置时未接收的传感器的高度从而确定泄漏的高度位置，从而结合泄漏方向得到泄漏的点，进一步使得用户更快分析确定氢气泄漏的位置和问题，提高了解决泄漏情况的效率。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
通过时间差来得到扩散速度，从扩散速度方面来评价氢气泄漏的严重度，提高了氢气泄漏检测的准确性和多方面性；
通过将氢气传感器置于同一个环境中，从而观察两个信号是否相同来进行比对，提高了氢气传感器的自校准效率；
通过分析确定泄漏的高度位置并结合泄漏方向得到泄漏的点，进一步使得用户更快分析确定氢气泄漏的位置和问题，提高了解决泄漏情况的效率。
附图说明
图1是本申请实施例中的一种氢气传感器检测单元的结构示意图。
图2是本申请实施例中的检测单元的结构示意图。
图3是本申请实施例中的一种制备方法的流程示意图。
图4是本申请实施例中的一种检测方法的流程示意图。
图5是本申请实施例中的对第一检测信号和第二检测信号的核对方法的流程示意图。
图6是本申请实施例中的获取第一检测单元的第一检测信号的方法的流程示意图。
图7是本申请实施例中的将氢气扩散速度和检测浓度进行输出的方法的流程示意图。
图8是本申请实施例中的氢气扩散过程的水平示意图。
图9是本申请实施例中的将氢气扩散速度和检测浓度进行输出的同时输出扩散朝向的方法的流程示意图。
图10是本申请实施例中的氢气扩散过程的竖直示意图。
附图标记说明：1、检测基体；11、基座；12、检测柱；121、热敏电阻；2、检测腔；21、套筒；22、锥形筒。
具体实施方式
以下结合附图1-图10对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种氢气传感器检测单元。
参照图1，一种氢气传感器检测单元包括检测基体1和检测腔2。检测基体1用于对温度进行检测。检测腔2和检测基体1固定连接，用于形成检测的空间。
参照图2，检测基体1包括基座11和检测柱12。基座11和检测柱12一体设置，基座11和检测柱12呈同轴设置。检测柱12上化学镀有热敏电阻121，热敏电阻121和外部的高精度电信号分析模块连通，以检测温度变化。热敏电阻121呈薄膜设置覆盖于检测柱12的周向侧壁上，以增大热敏电阻121的比表面积，从而提高检测灵敏度，在本申请实施例中，热敏电阻121在薄膜的基础上还制成多孔的形式，以进一步增大比表面积。热敏电阻121外还覆盖有保护膜，保护膜也成薄膜多孔设置，以保证正常的热损失率。
参照图1，检测腔2包括套筒21和锥形筒22。套筒21穿设于检测柱12上且固定连接于基座11靠近检测柱12的一侧，以形成温度稳定的检测空间。为了使得温度稳定，检测腔2均是由隔热材料制成，例如：二氧化硅陶瓷材质。锥形筒22固定连接于套筒21远离基座11的一侧，锥形筒22的横截面的直径从靠近套筒21的一侧至远离套筒21的一侧逐渐增大，以使得接收范围扩大。为了使得其它杂质尽可能减少进入到套筒21和检测柱12之间，锥形筒22靠近套筒21的一侧安装有过滤层。此处检测腔2以陶瓷材料为例，便于使得检测腔2内的温度稳定。
基于同一发明构思，本发明实施例提供一种制备上述的一种氢气传感器检测单元的制备方法。
参照图3，一种制备方法，包括以下步骤：
步骤100：选择陶瓷作为检测基体1的材料。
陶瓷具有良好的不导电性和不导热性，故可以作为检测基体1的存在。
步骤101：于检测柱12上涂覆遮蔽胶。
遮蔽胶的作用是为了对其它没有需要雕刻的区域进行保护，且遮蔽胶可以通过操作将其去除。
步骤102：于遮蔽胶干燥后使用刻刀进行电路雕刻以遮蔽两个热敏电阻121对应的区域。
此处的目的是为了保护后期镀金属薄膜的区域不被氧化。当遮蔽胶干燥后，刻刀容易对遮蔽胶进行雕刻。
步骤103：清洗露出热敏电阻121对应的空间并对检测柱12进行陶瓷敏化。
清洗的目的是为了将雕刻后的遮蔽胶去除干净以避免残留的遮蔽胶对陶瓷敏化的区域造成干扰。陶瓷敏化的作用是为了使得检测柱12的性能更加稳定，不易吸收空气中的氧，在后期化学镀过程中不会产生化学反应，通过一般在制造过程中常在200-600摄氏度范围内进行50-100小时的热处理，该处理过程中只改变材料的氧吸附或吸收的情况，并不改变其原来的晶体结构。
步骤104：将陶瓷敏化后的检测柱12浸泡于化学镀药水中化学镀，以形成金属薄膜，该金属薄膜即为热敏电阻121。
浸泡的目的在于将受到遮蔽膜保护的热敏电阻121的区域和化学药水充分反应，以将金属离子还原呈金属而沉积在检测柱12的表面形成致密的镀层。此处形成的为镍磷合金薄膜，该金属具有较高的电阻温度系数，对温度变化较为敏感，电阻随温度的变化较大。此处通过化学镀使得热敏电阻121呈薄膜型附着于检测柱12上。且由于是化学镀，还会使得金属薄膜呈多孔的形式，进一步增加比表面积。
步骤105：使用化学药水清除遮蔽胶并进行烘干。
步骤106：于烘干后的金属薄膜上涂覆保护涂料并进行烘干以形成保护膜。
保护涂料涂覆后形成的保护膜也呈薄膜多孔形式，目的是为了保证良好的正常的热损失率。此处可以选用陶瓷涂料。
步骤107：于检测腔2中套筒21和锥形筒22之间的位置处设置过滤材料并将金属薄膜和外部的高精度电信号分析模块连通。
过滤材料的目的是为了防止杂质进入到检测腔2中套筒21和锥形筒22之间的位置对金属薄膜造成腐蚀。
步骤108：通过密封胶将检测腔2的套筒21远离锥形筒22的一侧和基座11固定。
此处将检测腔2以陶瓷材料制成为例，以保证检测腔2内的温度稳定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种应用于上述的任意一种氢气传感器检测单元上的检测方法。
参照图4，一种检测方法，包括：
步骤200：获取预设的第一检测单元的第一检测信号并记录第一获取时间。
第一检测单元为任意一个作为基准的检测单元，具体结构如图1所示。第一检测信号为如图2所示中，最靠近上方的即最先接触到泄漏的氢气的热敏电阻121上检测到温度变化的信号，此处以温度变化大于一定程度为例。在本申请实施例中，热敏电阻121自带发热功能，故会保证检测腔2内的温度大于外界的温度。当氢气进入到检测腔2内时，氢气的导热性能较好，会快速扩散到金属薄膜上，检测腔2温度会由于热失衡快速下降，从而产生检测信号。第一获取时间为获取到第一检测信号的时间。
步骤201：根据第一检测信号从预设的检测数据库中查找到对应的检测浓度。
检测浓度为氢气的浓度的信息。检测数据库中存储有第一检测信号和检测浓度的映射关系。由本领域工作人员直接观察不同浓度下热量损失值带来的电阻值变化情况来进行测量得到。当系统接收到第一检测信号，自动从数据库中查找到对应的检测浓度进行输出。
步骤202：获取第一检测单元的第二检测信号。
第二检测信号为如图2所示中，最靠近下方的即同一个检测单元后接触到泄漏的氢气的热敏电阻121上检测到温度变化的信号。
步骤203：于第二检测信号和第一检测信号相同时记录第二获取时间。
第二获取时间为获取到和第一检测信号一致的信号时的时间。
步骤204：根据第一获取时间和第二获取时间计算出检测时间差。
检测时间差为两个获取时间之间的差值。计算的方式为第二获取时间减去第一获取时间。
步骤205：根据检测时间差和预设的间隔距离计算出氢气扩散速度。
间隔距离为两个热敏电阻121之间的间距，即在检测时间差对应的时长内氢气泄漏的距离。氢气扩散速度为氢气泄漏后扩散的速度。计算的方式为间隔距离除以检测时间差。
步骤206：将氢气扩散速度和检测浓度进行输出。
不仅将检测浓度进行输出，同时将氢气扩散速度进行输出，使得对氢气泄漏情况的严重性的评价是从多方面多角度进行的，更加客观准确。
参照图5，还包括对第一检测信号和第二检测信号的核对方法，该方法包括：
步骤300：将氢气传感器置于预设的检测气氛环境中。
检测气氛环境为稳定的氢气具有一定含量的气氛，即进入到该气氛内，氢气的浓度是个定值。
步骤301：获取第一核对信号和第二核对信号。
第一核对信号为图2中上方的热敏电阻121进入到检测气氛环境中时氢气传感器上接收到的信号。第二核对信号为图2中下方的热敏电阻121进入到检测气氛环境中时氢气传感器上接收到的信号。
步骤302：分析第一核对信号和第二核对信号以实现自校准。
自校准的方法为将第一核对信号和第二核对信号进行比对观察是否一致，也可以将该信号和理论上在该检测气氛环境中应该产生的信号进行比对。
参照图6，获取第一检测单元的第一检测信号的方法包括：
步骤400：获取环境温度。
环境温度为第一检测单元在还没有发生氢气泄漏时所处的环境的温度。
步骤401：基于环境温度和预设的温度敏感差值计算出理论元件表面温度。
温度敏感差值为温度需要达到的变化值，温度变化达到该差值时电阻值变化才会容易引起电信号变化较为明显。理论元件表面温度为理论上在接触到氢气温度降低前要达到的温度值。
步骤402：根据理论元件表面温度从预设的电阻数据库中查找到对应的热敏电阻值。
热敏电阻值为热敏电阻121在理论元件表面温度时对应的电阻值。数据库中查找到温度和电阻值的映射关系，由本领域工作人员根据实际的电阻测量和资料查找得到。当系统接收到对应的理论元件表面温度时，自动从数据库中查找到对应的热敏电阻值进行输出。
步骤403：根据温度敏感差值和环境温度从预设的加热数据库中查找到对应的加热电流值。
加热电流值为将检测腔2内的温度从环境温度上升温度敏感差值的温度并保持稳定时需要的电流值。数据库中存储有温度敏感差值、环境温度和加热电流值的映射关系，而由于温度敏感差值是个定值，故实质是环境温度和加热电流值的映射关系。由本领域工作人员在设置不同环境温度后，将检测腔2加热温度敏感差值，然后以不同电流值进行测量得到使得温度保持在理论元件表面温度时记录该电流得到。当系统接收到对应的温度敏感差值和环境温度，自动从数据库中查找到对应的加热电流值进行输出。
步骤404：根据加热电流值和热敏电阻值确定额外电阻值。
额外电阻值为在热敏电阻121处于热敏电阻值时为了使得整个回流电路中的电流大小保持在加热电流值所需要的额外增加或者减少的电阻值。
步骤405：于高精度电信号分析模块中对应的可调电阻上增加额外电阻值。
在外部的高精度电信号分析模块中存在一个可调的电阻，目的是改变整个电路的整体电阻值而改变电流，从而使得热敏电阻121上发出想要的功率而产生稳定的热量。
参照图7，将氢气扩散速度和检测浓度进行输出的方法包括：
步骤500：获取第二检测单元上的第三检测信号和第三获取时间，所述第二检测单元所对应的坐标和第一检测单元所对应的坐标所形成的直线与第一检测单元所对应的坐标和预设的氢气源坐标所形成的直线呈水平方向上垂直。
如图8所示，第二检测单元和第一检测单元所形成的直线和第一检测单元和氢气源坐标所形成的直线在水平面上呈互相垂直的状态。在本申请实施例中，氢气源坐标取氢气源区域的中心的坐标。然后检测腔2的开口朝向氢气源坐标的方向，将第二检测单元安装在和第一检测单元和氢气源坐标所形成的直线垂直的方向上，目的是为了产生和第一检测单元上检测的方向不一样的方向。在本申请实施例中，如果如图8所示，氢气存储区域的边缘为直线型，则一般第一检测单元和氢气源坐标所形成的直线和边缘线垂直。
第三检测信号为第二检测单元上第一个热敏电阻121受到氢气泄漏引起的温度变化所产生的检测信号。第三获取时间为产生第三检测信号的时间。
步骤501：基于第一获取时间、第三获取时间和预设的水平间距进行计算以确定扩散朝向。
扩散朝向为氢气扩散的方向。如图8所示，图中的氢气存储区域边缘的小圈为任意一个泄漏点，然后氢气会以圆柱的形式进行扩散，当扩散到左侧的第一个氢气传感器后继续扩散直至达到右侧的第二个氢气传感器，这之间的时间为第一获取时间和第三获取时间的差值，而距离就是差值和扩散速度的乘积。故可以通过氢气存储区域边缘的任意一个点和两个氢气传感器所对应的坐标点形成三角形，然后根据两个和氢气存储区域边缘的点连接的线段的差值等于时间差乘以扩散速度得到。
步骤502：将氢气扩散速度和检测浓度进行输出的同时输出扩散朝向。
输出扩散朝向的目的是为了让技术人员更加直观看到更多的信息。
参照图9，将氢气扩散速度和检测浓度进行输出的同时输出扩散朝向的方法包括：
步骤600：基于扩散朝向、预设的第一检测单元坐标和氢气存储区域计算出氢气泄漏线。
第一检测单元坐标为第一检测单元在水平面上的坐标。氢气泄漏线为氢气存储区域中可能存在泄漏点的直线，如图8所示，由于步骤500-502只能检测出水平面上的泄漏点，而在三维中，该点是一条直线，故只能计算出直线。
步骤601：获取竖直方向上没有发出检测信号的检测单元排组编号。
检测单元排组编号为排组中所有的检测单元均没有发出检测信号的检测单元所在排组的编号。如图10所示，在竖直方向上的不同高度处均设置有检测单元，检测单元沿水平方向上也设有一排，故竖直方向上表示的为一排的检测单元。而当检测单元排组中任意一个检测单元发出检测信号时，该排组即不是检测单元排组编号。
步骤602：判断检测单元排组编号是否不再变化。
判断的目的是为了确定是否已经完全进入氢气泄漏区域。
步骤6021：若变化，则继续获取直至检测单元排组编号不再变化。
如果变化，则说明仍然有同一个竖直方向上的检测单元排组没有受到氢气泄漏的影响。需要注意的是氢气扩散时会迅速上升，等待只是不久的时间。
步骤6022：若不变化，则确定编号数值最大的检测单元排组编号，将该检测单元排组编号定义为临界检测单元排组编号。
临界检测单元排组编号为竖直方向上没有受到氢气泄漏影响的高度处的检测单元排组的编号。如果不变化，则说明已经完全覆盖完这一竖排的检测单元所对应的区域，此时在下方的区域则为检测单元排组编号，而编号最大的即为高度最高的，此处即为氢气无法泄漏到的位置。需要注意的是，氢气的密度小于空气，当氢气泄漏时不会向下方移动，故可以通过检测最高的没有接收到氢气泄漏的位置即可知道氢气泄漏点的高度。
步骤603：根据临界检测单元排组编号从预设的高度数据库中查找到对应的高度，将该高度定义为泄漏高度。
泄漏高度为氢气泄漏点的高度。高度数据库中存储有临界检测单元排组编号和泄漏高度的映射关系，由本领域工作人员在安装检测单元时顺便对其高度进行测量得到。
步骤604：根据泄漏高度和氢气泄漏线整合形成氢气泄漏点。
氢气泄漏点为氢气泄漏的三维坐标点。泄漏高度所对应的水平面和氢气泄漏线之间的交点即为氢气泄漏点。
步骤605：输出扩散朝向的同时输出氢气泄漏点。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种利用氢气传感器检测单元的检测方法，其特征在于，氢气传感器检测单元包括：检测基体（1），包括基座（11）和检测柱（12），所述基座（11）和检测柱（12）一体设置，所述检测柱（12）上设置有与外界的电信号分析电路连接的热敏电阻（121），所述热敏电阻（121）的数量为两个，两所述热敏电阻（121）沿检测柱（12）的长度方向布置且具有一定的间隔；检测腔（2），包括套筒（21）和锥形筒（22），所述锥形筒（22）和套筒（21）同轴设置且固定连接，所述套筒（21）套设于检测柱（12）上且远离锥形筒（22）的一端固定连接于基座（11）上，所述套筒（21）和检测柱（12）之间存在空间，所述锥形筒（22）的横截面的直径从靠近套筒（21）的一侧至远离套筒（21）的一侧逐渐增大；所述热敏电阻（121）均覆盖于检测柱（12）的周向侧壁上且呈薄膜设置；所述热敏电阻（121）上覆盖有保护膜；所述锥形筒（22）靠近套筒（21）的一侧设置有过滤层；
方法包括：获取预设的第一检测单元的第一检测信号并记录第一获取时间；
根据第一检测信号从预设的检测数据库中查找到对应的检测浓度；
获取第一检测单元的第二检测信号；
于第二检测信号和第一检测信号相同时记录第二获取时间；
根据第一获取时间和第二获取时间计算出检测时间差；
根据检测时间差和预设的间隔距离计算出氢气扩散速度；
将氢气扩散速度和检测浓度进行输出；
其中，将氢气扩散速度和检测浓度进行输出的方法包括：
获取第二检测单元上的第三检测信号和第三获取时间，所述第二检测单元所对应的坐标和第一检测单元所对应的坐标所形成的直线与第一检测单元所对应的坐标和预设的氢气源坐标所形成的直线呈水平方向上垂直；
基于第一获取时间、第三获取时间和预设的水平间距进行计算以确定扩散朝向；
将氢气扩散速度和检测浓度进行输出的同时输出扩散朝向；
其中，将氢气扩散速度和检测浓度进行输出的同时输出扩散朝向的方法包括：
基于扩散朝向、预设的第一检测单元坐标和氢气存储区域计算出氢气泄漏线；
获取竖直方向上没有发出检测信号的检测单元排组编号；
判断检测单元排组编号是否不再变化；
若变化，则继续获取直至检测单元排组编号不再变化；
若不变化，则确定编号数值最大的检测单元排组编号，将该检测单元排组编号定义为临界检测单元排组编号；
根据临界检测单元排组编号从预设的高度数据库中查找到对应的高度，将该高度定义为泄漏高度；
根据泄漏高度和氢气泄漏线整合形成氢气泄漏点；
输出扩散朝向的同时输出氢气泄漏点。
2.根据权利要求1所述的一种检测方法，其特征在于，还包括对第一检测信号和第二检测信号的核对方法，该方法包括：
将氢气传感器置于预设的检测气氛环境中；
获取第一核对信号和第二核对信号；
分析第一核对信号和第二核对信号以实现自校准。
3.根据权利要求1所述的一种检测方法，其特征在于：获取第一检测单元的第一检测信号之前还包括如下步骤：
获取环境温度；
基于环境温度和预设的温度敏感差值计算出理论元件表面温度；
根据理论元件表面温度从预设的电阻数据库中查找到对应的热敏电阻值；
根据温度敏感差值和环境温度从预设的加热数据库中查找到对应的加热电流值；
根据加热电流值和热敏电阻值确定额外电阻值；
于高精度电信号分析模块中对应的可调电阻上增加额外电阻值。
4.一种制备如权利要求1-3任一项所述的氢气传感器检测单元的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
选择陶瓷作为检测基体（1）的材料；
于检测柱（12）上涂覆遮蔽胶；
于遮蔽胶干燥后使用刻刀进行电路雕刻以遮蔽两个热敏电阻（121）对应的区域；
清洗露出热敏电阻（121）对应的空间并对检测柱（12）进行陶瓷敏化；
将陶瓷敏化后的检测柱（12）浸泡于化学镀药水中化学镀，以形成金属薄膜，该金属薄膜即为热敏电阻（121）；
使用化学药水清除遮蔽胶并进行烘干；
于烘干后的金属薄膜上涂覆保护涂料并进行烘干以形成保护膜；
于检测腔（2）中套筒（21）和锥形筒（22）之间的位置处设置过滤材料并将金属薄膜和外部的高精度电信号分析模块连通；
通过密封胶将检测腔（2）的套筒（21）远离锥形筒（22）的一侧和基座（11）固定。
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