新型水中氢气传感器问世：高精度实时监测，助力工业安全
发布时间:
2025-03-31
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近日，苏州海卓赛思科技有限公司科研团队成功研发出一种新型水中溶解氢气传感器及其制备方法，攻克了传统传感器在弱导电性介质中易损坏、无法长期稳定工作的技术难题。该传感器具有结构简单、高灵敏度、超低功耗等优势，可广泛应用于电力、石化、半导体等工业领域，为水中溶解氢气的实时监测提供可靠解决方案。
技术创新：超疏水涂层+惠斯通电桥结构
该传感器采用聚酰亚胺（PI）柔性基板与双氢敏芯片设计，通过倒装连接技术实现电气集成。两个氢敏芯片的电阻元件组成惠斯通电桥结构，其中一个芯片暴露于水中，另一个则通过密封胶形成密闭腔室，实现环境补偿，显著提升测量精度。
针对水中长期工作的绝缘防护难题，研发团队创新性地在传感器表面喷涂纳米氧化铝颗粒层与石墨烯层复合涂层。纳米氧化铝提供机械支撑与绝缘保护，石墨烯凭借其超疏水特性有效隔离水分，同时允许氢分子自由穿透，确保传感器在极端环境下稳定运行。实验数据显示，该传感器可连续监测水中溶解氢气浓度（2ppm～20000ppm），重复性与稳定性表现优异。
突破行业痛点：无需加热、低功耗、实时监测
传统氢气传感器依赖加热元件维持工作温度，不仅功耗高，且在弱导电性介质中易因电流泄漏而失效。本产品通过惠斯通电桥结构设计，无需加热与测温元件，工作电流低至1mA，功耗大幅降低，适合长期水下部署。此外，倒装连接技术与密封胶封装有效杜绝金属部件裸露导致的短路风险，保障传感器在复杂工况下的可靠性。
应用前景广阔，推动工业智能化升级
该传感器可实时监测发电机定冷水、变压器油等介质中的溶解氢气浓度，预防因氢气聚集引发的设备老化、短路甚至爆炸等安全隐患。目前，工业领域多依赖实验室离线检测，耗时且无法动态追踪数据。本产品的问世将推动行业从“定期抽检”向“实时监控”转型，助力电力系统、石化装置等关键领域的智能化与安全化升级。
研发团队表示，该技术已进入产业化阶段，未来将进一步优化涂层工艺并拓展传感器在海洋探测、氢能源等新兴领域的应用。随着全球氢能产业的快速发展，这一创新成果有望成为保障工业安全与高效运营的重要技术支撑。
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