பல்லேடியம் அலாய்: ஹைட்ரஜன் கண்காணிப்பில் நிகரற்ற தரநிலை
அறிமுகம்
ஹைட்ரஜன் பிரபஞ்சத்தின் எளிமையான தனிமம், இருப்பினும் இது தொழில்துறையின் மிகவும் சிக்கலான சவால்களை முன்வைக்கிறது. எரிபொருளாக, இது ஒரு சுத்தமான எதிர்காலத்தை உறுதியளிக்கிறது. குளிரூட்டியாக, இது பாரிய மின் உற்பத்தியை செயல்படுத்துகிறது. ஒரு செயல்முறை வாயுவாக, உயர் தொழில்நுட்ப உற்பத்தியில் இது இன்றியமையாதது. ஆனால் இந்த பயன்பாடு ஒரு பேச்சுவார்த்தைக்கு மாறான நிபந்தனையுடன் வருகிறது: இது துல்லியமாக கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும். கண்காணிக்கப்படாத ஹைட்ரஜன் கசிவு ஒரு அமைதியான அச்சுறுத்தலாகும், அதே நேரத்தில் தூய்மையற்ற ஹைட்ரஜன் பல மில்லியன் டாலர் தொழில்துறை செயல்முறையை விஷமாக்கும். எனவே, முக்கிய சவால் ஹைட்ரஜனைக் கண்டறிவது மட்டுமல்ல - அது கண்டறிவது மட்டும் ஹைட்ரஜன், முழுமையான உறுதியுடன்.
இங்குதான் பெரும்பாலான தொழில்நுட்பங்கள் தடுமாறுகின்றன. பொறியாளர்கள் டிடிடிடிசிசி-உணர்திறன் என்று அழைப்பதால் அவை பாதிக்கப்படுகின்றன, ட் அடிப்படையில் சென்சார் தவறான வாயுவுக்கு எச்சரிக்கை எழுப்பும் தவறான அடையாளத்தின் ஒரு நிகழ்வு. இந்த அதிக ஆபத்துள்ள சூழலில், ஒரு தொழில்நுட்பம் தனித்து நிற்கிறது, சிக்கலான மின்னணுவியல் காரணமாக அல்ல, மாறாக இயற்கையின் அடிப்படை விதி காரணமாக. A பல்லேடியம் அலாய் ஹைட்ரஜன் மானிட்டர் இது மிகவும் ஆழமான இயற்பியல் தேர்வுக் கொள்கையின் அடிப்படையில் செயல்படுகிறது, இதனால் குறுக்கீட்டை ஒரு மெய்நிகர் சாத்தியமற்றதாக ஆக்குகிறது. இந்தக் கட்டுரை வெறும் உபகரணத்தைப் பற்றியது மட்டுமல்ல; தோல்வி ஒரு விருப்பமாக இல்லாத பயன்பாடுகளுக்கு, இந்தத் தொழில்நுட்பம் ஏன் உறுதியான தீர்வாக உள்ளது என்பதற்கான ஆழமான ஆய்வு இது.
1. ட் பிரச்சனை: பெரும்பாலான ஹைட்ரஜன் சென்சார்கள் ஏன் சரியாக வேலை செய்யவில்லை?
நெரிசலான, சத்தமில்லாத அறையில் ஒரு குறிப்பிட்ட, ஒற்றை கிசுகிசுப்பைக் கேட்க முயற்சிப்பதை கற்பனை செய்து பாருங்கள். இது ஒரு வழக்கமான நபர் எதிர்கொள்ளும் அன்றாட சவால். ஹைட்ரஜன் சென்சார். தொழில்துறை சூழல்கள் பல்வேறு வாயுக்களின் கலவையாகும். ஒரு பொதுவான சென்சார், ஒரு மின்வேதியியல் செல் போன்றது, அருகிலுள்ள சத்தமான உரையாடல்களால் திசைதிருப்பப்படும் கேட்பவரைப் போன்றது. இது ஃபோர்க்லிஃப்ட் அல்லது பராமரிப்பு ஊழியர்கள் பயன்படுத்தும் சுத்தம் செய்யும் கரைப்பான்களிலிருந்து வரும் கார்பன் மோனாக்சைடுக்கு வினைபுரிந்து, தவறான ஹைட்ரஜன் அலாரத்தைத் தூண்டக்கூடும். இந்த தத்ஹ் நம்பிக்கை நெருக்கடியை உருவாக்குகிறது. சாத்தியமான தவறான நேர்மறையின் அடிப்படையில் ஒரு முக்கியமான செயல்முறையை நீங்கள் நிறுத்துகிறீர்களா? அல்லது அதைப் புறக்கணித்து உண்மையான பேரழிவை ஏற்படுத்துகிறீர்களா?
முக்கியமான பயன்பாடுகளில் இந்த தெளிவின்மை ஏற்றுக்கொள்ள முடியாதது. ஹைட்ரஜன் மானிட்டர்உதாரணமாக, இன்னும் குறைவான பகுத்தறிவு கொண்டது. இது வாயு கலவை மாறினால் அளவிடுகிறது, ஆனால் அது உங்களுக்குச் சொல்ல முடியாது என்ன மாற்றப்பட்டது. அறையின் இரைச்சல் அளவு உயர்ந்தது என்பதை அறிந்திருப்பது போலவும், யார் கத்த ஆரம்பித்தார்கள் என்று தெரியாமல் இருப்பது போலவும் இருக்கிறது. இந்த அடிப்படையான தனித்தன்மையின்மை பல கண்டறிதல் முறைகளின் முக்கிய அம்சமாகும். அவை தரவை வழங்குகின்றன, ஆனால் அவசியமாக நுண்ணறிவை வழங்குவதில்லை.
2. பல்லேடியம் கரைசல்: இயற்கையால் வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு மூலக்கூறு சல்லடை.
இயற்கை, அதன் நேர்த்தியுடன், சரியான தீர்வை வழங்கியது. பல்லேடியம் ஒரு தனித்துவமான குவாண்டம்-இயந்திர பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது: இது ஹைட்ரஜனுக்கான மூலக்கூறு சல்லடையாக செயல்படுகிறது. சூடாக்கப்படும்போது, அதன் உலோக லேட்டிஸ் அமைப்பு சிறிய, தனிப்பட்ட ஹைட்ரஜன் அணுக்களைக் கடந்து செல்ல அனுமதிக்கிறது, அதே நேரத்தில் நைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன், மீத்தேன் மற்றும் பிற போன்ற பெரிய மூலக்கூறுகளை உடல் ரீதியாகத் தடுக்கிறது.
அ பல்லேடியம் அலாய் ஹைட்ரஜன் மானிட்டர் இதை மிகச்சரியாகப் பயன்படுத்துகிறது. ஒரு பிரத்யேக கிளப்பில் இறுதி பவுன்சராக இதை நினைத்துப் பாருங்கள்.
கலப்பு வாயுவின் ஒரு நீரோடை வாசலில் வருகிறது - சூடான பல்லேடியம் அலாய் சவ்வு.
பவுன்சர் (பல்லாடியம்) ஹைட்ரஜனை மட்டுமே அங்கீகரிக்கிறது. இது ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகளை (H₂) தனித்தனி அணுக்களாக (H) பிரித்து அவற்றிற்குள் நுழைய அனுமதிக்கிறது.
மற்ற அனைத்து வாயு மூலக்கூறுகளும் அணுகல் மறுக்கப்பட்டு வெளியே விடப்படுகின்றன.
கிளப்பின் உள்ளே (ஒரு சீல் செய்யப்பட்ட வெற்றிட அறை), ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் மீண்டும் இணைகின்றன.
இந்த பிரத்யேக இடத்தின் உள்ளே அழுத்தம் உருவாகிறது மட்டும் தூய ஹைட்ரஜன். ஒரு துல்லியமான வெற்றிட அளவீடு இந்த அழுத்தத்தை அளவிடுகிறது, இது அசல் மாதிரியில் உள்ள ஹைட்ரஜன் செறிவுடன் நேரடியாகவும் கணித ரீதியாகவும் தொடர்புடையது. எந்த யூகமும் இல்லை, எந்த அனுமானமும் இல்லை, தவறான அடையாளத்திற்கான சாத்தியமும் இல்லை. அளவீடு கொள்கையைப் போலவே தூய்மையானது. பல்லேடியத்தின் பயன்பாடு உலோகக் கலவை (பெரும்பாலும் வெள்ளியுடன்) என்பது ஒரு முக்கியமான பொறியியல் சுத்திகரிப்பு ஆகும், இது எண்ணற்ற உள்ளீடுகளுக்குப் பிறகு அவை உடையக்கூடியதாக மாறுவதைத் தடுக்க கிளப்பின் சுவர்களை வலுப்படுத்துவதைப் போன்றது, இது ஹைட்ரஜன் மானிட்டர் நீண்ட மற்றும் நம்பகமான செயல்பாட்டு வாழ்க்கையை அனுபவிக்கிறது.
3. பயன்பாடு I: மின் கட்டத்தின் பாதுகாவலர்
இந்த உறுதிப்பாட்டிற்கான தேவை மின் உற்பத்தியைத் தவிர வேறு எங்கும் தெளிவாகத் தெரியவில்லை.
ஹைட்ரஜன்-குளிரூட்டப்பட்ட ஜெனரேட்டர்களின் உள்ளே: இந்த மாபெரும் சக்திகள்தான் இந்த மின் உற்பத்தி நிலையத்தின் மையக்கரு. ஹைட்ரஜன் வெப்பத்தை அகற்றுவதில் நம்பமுடியாத அளவிற்கு திறமையானது என்பதால், அவை ஹைட்ரஜனை குளிரூட்டியாகப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த அமைப்பின் ஒருமைப்பாடு இரண்டு காரணிகளைச் சார்ந்துள்ளது: செயல்திறனுக்காக ஹைட்ரஜனை தூய்மையாக வைத்திருப்பது மற்றும் பாதுகாப்பிற்காக அதைக் கட்டுப்படுத்துவது. அ. பல்லேடியம் அலாய் ஹைட்ரஜன் மானிட்டர் இறுதியானதாக செயல்படுகிறது ஹைட்ரஜன் தூய்மை சென்சார் இந்த சூழ்நிலையில். ஹைட்ரஜன் செறிவு உகந்ததா என்பதை இது தொடர்ந்து சரிபார்க்கிறது (எ.கா., ஷ்ஷ்ஷ்98%), காற்று உள்ளே கசியாமல் இருப்பதை உறுதி செய்கிறது, இது குளிரூட்டும் செயல்திறனைக் குறைத்து வெடிக்கும் கலவையை உருவாக்கும். இது ஆலை இயக்குநரின் உண்மையின் மூலமாகும்.
பவர் டிரான்ஸ்ஃபார்மர்களில் (டிஜிஏ): ஒரு மின்மாற்றி தானாகவே பழுதடைவதில்லை; அது முதலில் எச்சரிக்கைகளை வெளியிடுகிறது. உள் கோளாறுகள் மின்கடத்தா எண்ணெயைச் சிதைத்து, வாயுக்களின் கலவையை வெளியிடுகின்றன. ஹைட்ரஜன் ஆரம்பகால மற்றும் மிக முக்கியமான ரகசியமாகும். A பல்லேடியம் அலாய் ஹைட்ரஜன் மானிட்டர் கரைந்த வாயு பகுப்பாய்வில் (டிஜிஏ) பயன்படுத்தப்படுவது, இந்த ஒற்றைக் குரலை கூட்டத்திலிருந்து தனிமைப்படுத்தி, பல மில்லியன் டாலர் தோல்வியாக மாறுவதற்கு நீண்ட காலத்திற்கு முன்பே வளர்ந்து வரும் ஒரு பிரச்சனையின் தெளிவான சமிக்ஞையை வழங்குகிறது.
4. பயன்பாடு இரண்டாம்: உயர் தொழில்நுட்ப உற்பத்தியின் நுழைவாயில்
குறைக்கடத்தி மற்றும் ஃபைபர் ஆப்டிக்ஸ் உற்பத்தியில், எதிரி என்பது எந்த துகள் அல்லது மூலக்கூறும் இடத்தில் இல்லை. இங்கே, ஹைட்ரஜன் பெரும்பாலும் ஒரு மிகத் தூய்மையான செயல்முறை வாயுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ட் (யுஎச்பி) என்ற சொல் வெறும் சந்தைப்படுத்தல் மட்டுமல்ல; இது ஒரு கண்டிப்பான உற்பத்தித் தேவையாகும்.
இந்த சூழலில், ஒரு பல்லேடியம் அலாய் ஹைட்ரஜன் மானிட்டர் இது வெறும் சென்சார் மட்டுமல்ல; இது இறுதி தர உத்தரவாதக் காவலாளி. முதன்மை எரிவாயு விநியோகக் கோடுகளில் நிறுவப்பட்ட இது, ஒரு ஹைட்ரஜன் தூய்மை சென்சார் மிக உயர்ந்த வரிசையில். பில்லியன் டாலர் உற்பத்தி ஆலைக்குள் நுழையும் வாயு உண்மையிலேயே 99.999% தூய்மையானது (அல்லது விவரக்குறிப்புக்கு என்ன தேவையோ அது) என்பதற்கான இறுதி, உறுதியான சரிபார்ப்பை இது வழங்குகிறது. இது முழு கீழ்நிலை செயல்முறையையும் மாசுபாட்டிலிருந்து பாதுகாக்கிறது, தயாரிப்பு விளைச்சலைப் பாதுகாக்கிறது மற்றும் பேரழிவு தரும் நிதி இழப்புகளைத் தடுக்கிறது.
5. தேர்வு தத்துவம்: வசதியை விட உறுதியைத் தேர்ந்தெடுப்பது
தேர்வு செய்தல் ஹைட்ரஜன் சென்சார் வெறும் தொழில்நுட்ப முடிவு அல்ல; இது ஒரு தத்துவார்த்த முடிவு. இது தோல்வி அல்லது நிச்சயமற்ற தன்மையின் நீண்டகால செலவை முன்கூட்டியே ஏற்படும் செலவோடு ஒப்பிட்டுப் பார்ப்பது பற்றியது.
காட்சி A: பொது பாதுகாப்பு கண்காணிப்பு. ஒரு பேட்டரி சார்ஜ் செய்யும் அறையில், குறிப்பிடத்தக்க கசிவைக் கண்டறிவதே இலக்காகும். ஒரு மின்வேதியியல் ஹைட்ரஜன் சென்சார் பெரும்பாலும் ட் போதுமானது.ட் இது குறைந்த விலை மற்றும் இந்த பணிக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும், இதற்கு அடிக்கடி அளவுத்திருத்தம் மற்றும் மாற்றீடு தேவைப்பட்டாலும் கூட. ஒரு தவறான அலாரத்தின் விலை வெளியேற்றம் மற்றும் விசாரணை ஆகும் - சிரமமானது, ஆனால் சமாளிக்கக்கூடியது.
காட்சி B: முக்கியமான செயல்முறை கட்டுப்பாடு. ஒரு ஹைட்ரஜன்-குளிரூட்டப்பட்ட ஜெனரேட்டரில் அல்லது ஒரு குறைக்கடத்தி ஃபேப்பில், அளவீடு என்பது செயல்முறை கட்டுப்பாடு. தவறான வாசிப்பு ஜெனரேட்டர் செயலிழப்புக்கு வழிவகுக்கும், இது பிராந்திய மின் தடையை ஏற்படுத்தும் அல்லது ஒரு வாரம் முழுவதும் மைக்ரோசிப்களின் உற்பத்தியை நிறுத்த வழிவகுக்கும். ஒரு முறை தோல்வியடைவதற்கான செலவு மிகப்பெரியது.
காட்சி B-யில், ஒரு முதலீட்டில் அதிக ஆரம்ப முதலீடு பல்லேடியம் அலாய் ஹைட்ரஜன் மானிட்டர் நிதி ரீதியாக மிகவும் பொறுப்பான தேர்வாக மாறுகிறது. அதன் கிட்டத்தட்ட பூஜ்ஜிய பராமரிப்பு, விதிவிலக்கான ஆயுட்காலம் மற்றும் - மிக முக்கியமாக - மறுக்க முடியாத துல்லியம் மிகக் குறைந்த மொத்த உரிமைச் செலவை (டிசிஓ) வழங்குகிறது. நீங்கள் ஒரு சென்சார் வாங்கவில்லை; நீங்கள் உறுதியை வாங்குகிறீர்கள்.
முடிவுரை
இறுதி பகுப்பாய்வில், ஹைட்ரஜன் கண்காணிப்பு தொழில்நுட்பத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது ஒரே ஒரு கேள்விக்கு வருகிறது: ட் உண்மை எவ்வளவு மதிப்புடையது?ட் பொதுவான பயன்பாடுகளுக்கு, ஒரு தோராயம் போதுமானதாக இருக்கலாம். ஆனால் பாதுகாப்பு, தூய்மை மற்றும் செயல்பாட்டு நேரம் மிக முக்கியமான தொழில்துறை செயல்முறைகளுக்கு, தோராயமானது நீங்கள் எடுக்க முடியாத ஒரு சூதாட்டமாகும்.
தி பல்லேடியம் அலாய் ஹைட்ரஜன் மானிட்டர் இயற்பியலின் மாறாத விதிகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு தீர்வை வழங்குகிறது. இது மற்ற தொழில்நுட்பங்கள் மட்டுமே விரும்பும் நேரடி, குறுக்கீடு இல்லாத அளவீட்டை வழங்குகிறது. அது ஒரு பாதுகாப்புப் பொருளாக நிற்கிறதா இல்லையா என்பது ஹைட்ரஜன் மானிட்டர் எங்கள் மின் உள்கட்டமைப்பின் மீது அல்லது இறுதியானதாக சேவை செய்தல் ஹைட்ரஜன் தூய்மை சென்சார் உயர் தொழில்நுட்ப உற்பத்திக்கு, இது வெறும் எண்ணிக்கையை விட அதிகமாக வழங்குகிறது. இது நம்பிக்கையை வழங்குகிறது. அதிகரித்து வரும் சிக்கலான மற்றும் ஹைட்ரஜன் இயங்கும் உலகில், அந்த நம்பிக்கையே அனைத்திலும் மிகவும் மதிப்புமிக்க பண்டமாகும்.
