ICS01.120 CCSA00 团 体 标 准 T/CAS870—2024 催化燃烧式MEMS氢气传感器 CatalyticcombustionMEMShydrogengassensor 2024-05-28发布 2024-09-01实施 中国标准化协会发布 全国团体标准信息平台 中国标准化协会(CAS)是组织开展国内、国际标准化活动的全国性社会团体。制定中国标准化协 会标准(以下简称:中国标协标准),满足企业需要,推动企业标准化工作,是中国标准化协会的工作内容 之一。中国境内的团体和个人,均可提出制、修订中国标协标准的建议并参与有关工作。 中国标协标准按《中国标准化协会标准管理办法》进行制定和管理。 中国标协标准草案经向社会公开征求意见,并得到参加审定会议的75%以上的专家、成员的投票 赞同,方可作为中国标协标准予以发布。 在本文件实施过程中,如发现需要修改或补充之处,请将意见和有关资料寄给中国标准化协会,以 便修订时参考。 本文件版权为中国标准化协会所有,除了用于国家法律或事先得到中国标准化协会 的许可外,不得以任何形式或任何手段复制、再版或使用本文件及其章节,包括电子版、影 印件,或发布在互联网及内部网络等。 中国标准化协会地址:北京市海淀区增光路33号中国标协写字楼 邮政编码:100048 电话:010-68487160 传真:010-68486206 网址:www.china-cas.org 电子信箱:[email protected]􀪇 􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇􀪇T/CAS870—2024 全国团体标准信息平台 目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语、定义和缩略语 1 ……………………………………………………………………………………… 4 基本参数 2 ………………………………………………………………………………………………… 5 技术要求 2 ………………………………………………………………………………………………… 6 试验方法 4 ………………………………………………………………………………………………… 7 检验规则 8 ………………………………………………………………………………………………… 8 标志、包装、运输和贮存 10 ………………………………………………………………………………… 参考文献 12 …………………………………………………………………………………………………… ⅠT/CAS870—2024 全国团体标准信息平台 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件起草单位:国家电投集团科学技术研究院有限公司、应急管理部沈阳消防研究所、北京航天 试验技术研究所、和尘自仪(嘉兴)科技有限公司、苏州芯镁信电子科技有限公司、国家石油天然气管网 集团有限公司科学技术研究总院分公司、中国电子科技集团公司第四十八研究所、郑州炜盛电子科技有 限公司、威海市乐家电子科技有限公司、上海和璞电子技术有限公司、凯迈(洛阳)气源有限公司、苏州慧 闻纳米科技有限公司、深圳市海曼科技股份有限公司。 本文件主要起草人:江斌、陈炼、房芳芳、荆旭、苏韬、陈静、宋建军、王磊(和尘自仪)、王大林、谷燕鹏、 沈方平、马可贞、支树洁、彭世垚、于子峰、刘峻峰、谢贵久、何迎辉、张浩、李涛、张良、郑童申、高胜国、 陈翔宇、姜燕、林英辉、徐辉、王磊(上海和璞)、王远西、马文岱、胡魁华、雷晓峰、孙旭辉、吴庆乐、冯军、 张平平、曾勇刚、曾烈、付鹏辉。 ⅢT/CAS870—2024 全国团体标准信息平台 催化燃烧式MEMS氢气传感器 1 范围 本文件规定了催化燃烧式MEMS氢气传感器的基本参数、技术要求、试验方法、检验规则以及标 志、包装、运输和贮存。 本文件适用于催化燃烧式MEMS氢气传感器(以下简称“传感器”),其他类型的催化式MEMS氢 气传感器可参考本文件。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T191—2008 包装储运图示标志 GB/T2828.1 计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB/T2829—2002 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验) GB/T3836.1—2021 爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求 GB/T3836.2—2021 爆炸性环境 第2部分:由隔爆外壳“d”保护的设备 GB/T16838—2021 消防电子产品环境试验方法及严酷等级 AQ6202—2006 煤矿甲烷检测用载体催化元件 JJG693—2011 可燃气体检测报警器 3 术语、定义和缩略语 下列术语、定义和缩略语适用于本文件。 3.1 术语和定义 3.1.1 催化燃烧式MEMS氢气传感器 catalyticcombustionMEMShydrogengassensor 一种基于传统催化燃烧式检测原理,利用半导体MEMS加工工艺制备微细加热平台和敏感膜 层,通过不平衡电桥原理,采用电压输出的用于检测氢气浓度的气体传感器。 3.1.2 爆炸下限 lowerexplosivelimit;LEL 一定条件下,可燃气体、蒸气和空气的混合物能够发生爆炸时可燃气体或蒸气的最低浓度,对于氢 气为4%vol。 3.1.3 响应时间(T90) T90responsetime 氢气浓度发生阶跃变化时,传感器输出达到稳定值90%的时间。 1T/CAS870—2024 全国团体标准信息平台 3.1.4 零点 zeropoint 在洁净空气中,传感器工作在规定工作电压或规定工作电流时传感器的输出值。 3.1.5 零点漂移 zerodrift 传感器在洁净空气或氢气空气混合物中工作时,其零点的变化。 3.1.6 灵敏度 sensitivity 传感器工作在规定工作电压或规定工作电流时和某一浓度氢气起反应时,传感器的输出值与氢气 浓度之比。 3.1.7 灵敏度漂移 sensitivitydrift 传感器在洁净空气或氢气空气混合物中工作时,其灵敏度的变化。 3.1.8 起动冲值 startingimpulse 在空气中传感器电源接通瞬间,其输出的最大值。 3.2 缩略语 AQL:可接受质量限(AcceptableQualityLimit) RH:相对湿度(RelativeHumidity) %vol:体积百分比(VolumePercentage) 4 基本参数 4.1 工作环境温度范围 应为:-40℃~85℃。 4.2 工作环境湿度范围 应为:0%RH~95%RH。 4.3 测量范围 下限:≤0.1%vol(空气中)。 上限:≥4%vol(空气中,条件允许时上限可大于4%vol)。 4.4 使用寿命 满足4.1和4.2的条件,在正常情况下运行,累计通电时间不少于3年。 5 技术要求 5.1 外观 传感器的外观应无可见的瑕疵、锈蚀和损伤,标识应清晰、完整、准确。 2T/CAS870—2024 全国团体标准信息平台 5.2 灵敏度 应不小于12mV/1%H2。 5.3 响应时间 应不大于3s。 5.4 起动冲值 在空气中,对于间断式传感器,应不大于0.8%H2。 5.5 传感器输出值的稳定性 通过2%H2标准气样3min后,记录传感器输出值。继续通气,传感器输出值在1min内波动值不 超过±2%。 5.6 基本误差 基本误差应符合表1的规定。 表1 基本误差 测量范围 %H20~1 >1~2 >2~4 允许误差绝对误差 %H2±0.06 — — 相对误差 %— ±6 ±7 5.7 零点漂移和灵敏度漂移 5.7.1 对于连续式传感器,连续工作15d,应符合表1的规定。 5.7.2 对于间断式传感器,间断工作15×10h,应符合表1的规定。 5.8 抗高浓度气体冲击性能 传感器经高浓度气体冲击性能试验后,灵敏度的变化量应不超过±20%。 5.9 抗气体干扰性能(测量范围在3%LEL以下的传感器除外) 使传感器分别在下述气体干扰环境中工作30min,期间传感器输出信号的范围在±0.06(%vol): a) 甲烷:(6000±200)×10-6(%vol); b) 一氧化碳:(2000±200)×10-6(%vol)。 经每种气体干扰后,使传感器处于正常工作状态1h,试样气体达到洁净空气的90%,到达零点不 超过1min,基本误差应满足表1的要求。 5.10 抗中毒性能 使两只传感器分别在下述混合气体环境中工作40min,期间传感器输出信号的范围在±0.06(%vol): 3T/CAS870—2024 全国团体标准信息平台 a) 氢气浓度为1%LEL和六甲基二硅醚蒸气浓度为(10±3)×10-6(%vol)的混合气体; b) 氢气浓度为1%LEL和硫化氢浓度为(10±3)×10-6(%vol)的混合气体。 环境干扰后使传感器处于正常工作状态20min,基本误差应满足表1的要求。 5.11