气中氢含量测定仪的测定方法主要基于分子筛分和热导率检测技术，通过两级筛选实现高精度测量，具体步骤及原理如下：
一、核心原理
分子筛分
混合气体通过分子尺寸筛分膜时，氢气分子因体积较小（直径约0.29nm）可高比率透过膜，而其他气体分子（如氮气、氧气等）透过率极低。这一过程实现了氢气与其他气体的初步分离。
热导率检测
透过膜的氢气分子进入载气（如氮气或氩气）中，形成含氢混合气体。热导率检测器根据氢气分子与载气热导率的差异进行选择性定量检测。氢气热导率显著高于大多数气体（如氮气热导率为0.026W/(m·K)，氢气为0.18W/(m·K)），因此检测器可通过热导率变化精确计算氢气浓度。
二、测定步骤
样品采集
从待测环境中采集气体样品，确保采集过程无污染或泄漏。
样品可直接通过管道输入仪器，或使用气袋/钢瓶储存后分析。
分子筛分
气体样品通过分子尺寸筛分膜，氢气分子透过膜进入载气系统，其他气体被阻挡。
筛分膜对氢分子的选择性通常高达2500以上，确保低浓度氢气（低至0.2%）的准确分离。
热导率检测
含氢载气进入热导率检测器，检测器测量热导率变化并生成电信号。
电信号经放大、滤波处理后，转换为数字信号显示氢气浓度。
结果输出
仪器以数字形式直读显示氢气浓度（单位：%或ppm），部分型号支持数据存储、打印或远程传输。
三、技术优势
高精度
测量范围通常为0.1%～99.9%，精度可达±0.1%，满足工业监测和科研需求。
抗干扰能力强
分子筛分技术有效排除其他气体干扰，尤其适用于复杂混合气体（如石油化工尾气、合成氨工艺气）的氢含量分析。
快速响应
单次分析时间约1分钟，支持连续或间歇式测量，适应动态监测场景。
操作简便
仪器自动化程度高，无需复杂预处理，操作人员经简单培训即可上手。
四、应用场景
石油化工
监测反应塔加氢、炼厂气尾气中的氢含量，优化工艺参数并保障安全。
能源领域
分析燃料电池氢气纯度，或检测氢能储运过程中的泄漏风险。
科研实验
研究微型反应器原料气/尾气中的氢含量，支持催化反应机理研究。
环境监测
评估工业废气中氢排放对大气的影响，助力碳中和目标实现。
五、注意事项
定期校准
使用标准氢气样品对仪器进行校准，确保测量准确性。校准周期建议为3～6个月，或根据使用频率调整。
维护保养
定期清洁分子筛分膜和热导率检测器，防止污染或堵塞。
检查载气供应系统，确保气路密封性。
安全操作
氢气为易燃易爆气体，操作时需远离火源，并配备通风设备。
仪器应符合防爆标准（如ExdIIBT4），适用于危险区域。
