[发明专利]一种应用于氢气生产的氢气质量在线检测方法和系统

权利要求书

1.一种应用于氢气生产的氢气质量在线检测方法，其特征在于，将检测支管并联于主输氢管道，所述检测支管沿气体输送方向依次设置有颗粒物检测仪、颗粒物过滤器、高分子吸附材料和电离检测仪，光腔衰荡检测仪与所述检测支管的连接点位于所述颗粒物过滤器和所述高分子吸附材料之间；

该方法包括以下步骤：

（1）在输氢过程中，氢气持续通入所述主输氢管道和所述检测支管，所述颗粒物检测仪检测氢气中颗粒物含量，判断颗粒物含量检测结果是否落入预设的颗粒物阈值，若未落入预设颗粒物阈值则报警；颗粒物阈值是指合格富氢气体的颗粒物含量或高纯氢的颗粒物含量；

（2）经颗粒物过滤器过滤后的氢气经过高分子吸附材料后进入主输氢管道；

（3）定量的氢气经过高分子吸附材料后，阻断检测支管与主输氢管道的连通，之后，加热高分子吸附材料使其吸附的气体释放，释放出的气体进入电离检测仪进行检测，得到气体的电离检测结果，判断是否检出杂质气体，若检出杂质气体则以光腔衰荡检测仪进行检测；

（4）当以光腔衰荡检测仪进行检测时，使检测支管与主输氢管道相连通，将经过颗粒物过滤器的氢气通入光腔衰荡检测仪进行检测，得到光谱检测结果，根据光谱检测结果判断氢气不合格的原因；

所述步骤（3）中，所述电离检测仪包括电离室、电离电源、检测电极和线圈；所述电离电源与所述电离室相连接；所述电离室的一端设有进气口，所述电离室的另一端设有出气通道；所述检测电极位于所述出气通道内；所述线圈缠绕于所述出气通道外，为所述出气通道提供磁场；将从高分子吸附材料释放的气体通入电离室内电离，所述检测电极捕捉被电离气体的带电粒子，得出电流值；

将该电流值与预设电流阈值比较，判断是否落入预设电流阈值，若落入预设电流阈值则表示未检出杂质气体，氢气质量合格；若未落入预设电流阈值则表示检出杂质气体，氢气质量不合格；所述电流阈值是指合格富氢气体的电流检测值或高纯氢的电流检测值；

所述步骤（4）中，将经过颗粒物过滤器的氢气通入光腔衰荡检测仪的衰荡腔，检测光线射入衰荡腔，从衰荡腔的光出口射出至光电探测器，光电探测器将光信号转换为电信号发送至处理器，处理器根据光信号和预存图谱分析不合格氢气中的各成分含量；

所述衰荡腔内的温度为24℃，压力为1.3个大气压。

2.根据权利要求1所述的应用于氢气生产的氢气质量在线检测方法，其特征在于，所述检测电极包括正电极和负电极，所述正电极和负电极均为平板电极，所述磁场的磁感线均与所述正电极和负电极相平行；

所述正电极和所述负电极之间的距离为2-5cm，所述磁场的磁场强度为0.2-0.6T。

3.根据权利要求1所述的应用于氢气生产的氢气质量在线检测方法，其特征在于，所述电离室真空度为20-40Pa，所述电离室内温度为30-35℃，所述电离检测仪的电离电源的功率为300-400W。

4.根据权利要求1所述的应用于氢气生产的氢气质量在线检测方法，其特征在于，步骤（3）中，从高分子吸附材料释放的气体持续通入电离室5秒；所述电离室出气通道的出气速度保持稳定1-2秒。