氢冷发电机中氢气纯度的测量方法主要分为化学测定法和物理检测法两大类，其中物理检测法中的热导分析法因操作便捷、精度高，成为当前主流的在线检测手段。以下是具体测量方法及原理的详细说明：
一、化学测定法：奥氏气体分析法（吸收法）
原理：
通过特定化学试剂选择性吸收混合气体中的非氢成分，未被吸收的气体即为氢气，通过体积变化计算纯度。具体步骤如下：
吸收氧气：使用焦性没食子酸溶液吸收混合气体中的氧气（O₂）。
吸收二氧化碳：用苛性钾（KOH）溶液吸收二氧化碳（CO₂）。
计算纯度：剩余气体体积即为氢气体积，纯度公式为：
氢气纯度=100%−(O₂含量+CO₂含量)
化学反应式：
吸收CO₂：
CO2+2KOH→K2CO3+H2O
吸收O₂：
2C6H3(OH)3+21O2→(KO)3C6H2−C6H6(OH)3+H2O
局限性：
取样误差：皮囊取样时可能残留空气，导致结果偏差。
操作影响：人工操作力度、观察角度不同会影响吸收效果。
分子扩散：氢气中可能混入水分、油雾等，吸收法无法处理这些杂质，导致实际纯度低于检测结果。
精度限制：最大偏差可达3-5个百分点，目前已逐渐被物理检测法取代。
二、物理检测法：热导分析法
原理：
基于不同气体导热系数差异，混合气体导热能力随氢气含量变化而变化。通过检测导热能力差异计算氢气纯度。
仪器组成：
传感装置：包含两个气体室（测量室和参比室），每个室内有温度传感器。
控制装置：根据传感装置反馈的温度数据，结合气体导热系数，计算氢气浓度并显示结果。
优势：在线检测：无需取样，直接连接氢气系统即可实时监测。
高精度：测量精度可达0.1%，分辨率0.1%，测量时间约2分钟。
抗干扰：不受环境温度影响，稳定性好。
应用广泛：适用于空气中的氢气、二氧化碳中的氢气等场景。
技术参数示例：测量范围：空气中H₂含量（0-100%）、CO₂（N₂）中H₂含量（0-100%）。
取样流量：200-300ml/min。
工作温度：-20℃至50℃。
三、其他辅助检测方法
密度法：
原理：混合气体密度随氢气含量变化，通过测量压差推算纯度。
局限性：样气管线长（61-91米），测量滞后，校准困难，已逐渐被淘汰。
露点法：
原理：通过测量氢气中水分含量（露点）间接反映纯度，但需配合其他方法使用。
四、测量方法的选择与应用
在线检测需求：优先选择热导分析法，如Honeywell等品牌的氢气纯度分析仪，可实时监测并自动校准。
离线检测需求：在实验室或特殊场景下，可采用奥氏气体分析法进行验证或补充检测。
行业标准要求：根据《发电机运行规程》，氢气纯度需保持在96%以上，低于92%或氧气含量超过2%时需立即排污。
