在制氫電解槽運行過程中，氫氣中的氧氣濃度直接影響生產(chǎn)安全與氫氣品質(zhì)。過高的氧濃度（通常要求<0.5%）不僅會降低燃料電池等下游應用的效率，還可能形成爆炸性混合氣體（氫氣的爆炸極限為4%-75%）。因此，實時、精準的氫中氧在線檢測技術(shù)是保障制氫安全與質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

《GB/T 3634.2-2011 》 純氫、高純氫和超純氫的技術(shù)要求規(guī)定

目前工業(yè)應用中，氫中氧檢測主要采用電化學法、熱導法和氣相色譜法，其特點對比如下：

其中，電化學氧分析儀憑借其高靈敏度、快速響應和低成本優(yōu)勢，成為制氫現(xiàn)場*常用的在線監(jiān)測方案。

電化學氧分析儀的核心應用

? 電化學傳感器基于伽伐尼電池或極限電流原理：

? 氣體滲透：氫氣樣本通過透氣膜擴散至傳感器內(nèi)部。

? 電化學反應：氧氣在陰極發(fā)生還原反應（O? + 4H? + 4e? → 2H?O），產(chǎn)生微電流。

? 信號輸出：電流大小與氧濃度成正比，轉(zhuǎn)換為4-20mA或數(shù)字信號。

典型應用場景

l 堿性電解槽（AWE）：監(jiān)測陰極氫氣中的微量氧（0-1000ppm），防止爆炸風險。

l PEM電解槽：檢測質(zhì)子交換膜滲透氧，優(yōu)化運行效率。

l 應急保護：當O?濃度超限（如>0.3%）時，聯(lián)動氮氣吹掃系統(tǒng)或停機

技術(shù)優(yōu)勢

l 高精度：可檢測ppm級甚至ppb級氧含量，誤差<±2%。

l 抗干擾：僅對氧氣響應，不受H?、CO?、水蒸氣等干擾。

l 低維護：無運動部件，僅需定期更換電解液（傳統(tǒng)型）或傳感器模塊（固態(tài)型）。

系統(tǒng)集成與智能化發(fā)展

現(xiàn)代氫中氧檢測系統(tǒng)通常包含：

? 采樣與預處理單元：過濾顆粒物、除濕，確保檢測準確性。

? 多傳感器融合：結(jié)合電化學與熱導法，覆蓋全量程（0.1ppm-5%）。

? 智能控制：通過物聯(lián)網(wǎng)（IoT）實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程監(jiān)控，AI算法預測氧濃度趨勢并自動調(diào)節(jié)電解槽參數(shù)。

案例：

某綠氫項目采用電化學傳感器+PID控制，使氧氣滲透率降低40%，年維護成本減少30%。

其中，電化學氧分析儀憑借其高靈敏度、快速響應和低成本優(yōu)勢，成為制氫現(xiàn)場*常用的在線監(jiān)測方案。

氫中氧在線檢測技術(shù)是制氫安全與效率的核心保障。電化學氧分析儀以其快速、精準、高性價比的特點，已成為主流選擇。未來隨著新材料與智能化技術(shù)的應用，該技術(shù)將進一步推動氫能產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。