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A portable device for calibration of trace humidity sensors and an adopted calibration procedure have been developed. The calibration device is based on humidity generation by permeating water through polymeric membrane tubes. Water vapour transmission rates for various polymers were experimentally determined in order to select the most suitable polymeric material. The developed trace humidity generator consists of a gas-flow polymeric hose immersed in a water reservoir thermostated by a sensorcontrolled heater. Mole fractions of water vapour between 1 µmol/ molˉ¹ and 350 µmol/molˉ¹ (equivalent to frost-point temperatures from -76 °C to -31 °C) were generated by varying either the operating temperature or gas flow. The operating temperature can be varied from 20 °C to 60 °C and kept stable within 0.1 K. Uncertainty analysis indicated that the trace humidity generator produces gas flows of constant humidity amounts with a relative expanded uncertainty less than 3.4% (k = 2) of the generated value.
Die Effizienz von Gassensoren zur sicheren Verwendung von Wasserstoff hängt wesentlich von der Reaktion des Sensors auf eine Änderung der Wasserstoffkonzentration ab. Daher wurde die Ansprechzeit von fünf im Handel erhältlichen Wasserstoffsensoren unterschiedlichen Messprinzips bestimmt. Experimente haben gezeigt, dass alle Sensoren die Anforderungen der Norm ISO 26142 übertreffen; es wurden Ansprechzeiten im Bereich (t90-Zeiten) von 2 s bis 16 s ermittelt. Die Ergebnisse können mit Exponential- oder Sigmoidalfunktionen approximiert werden. Es kann gezeigt werden, dass die Ergebnisse zum transienten Verhalten sowohl von den Betriebsparametern der Sensoren und Prüfverfahren als auch von den experimentellen Bedingungen wie Gaswechselrate sowie Konzentrationssprung abhängen.
The efficiency of gas sensor application for facilitating the safe use of hydrogen depends considerably on the sensor response to a change in hydrogen concentration. Therefore, the response time has been measured for five different-type commercially available hydrogen sensors. Experiments showed that all these sensors surpass the ISO 26142 standard; for the response times t90 values of 2 s to 16 s were estimated. Results can be fitted with an exponential or sigmoidal function. It can be demonstrated that the results on transient behaviour depend on both the operating parameters of sensors and Investigation methods, as well as on the experimental conditions: gas change rate and concentration jump.