独特的光纤漏氢检测系统在DELTA-4火箭上得到验证

美国智能光学系统有限公司（IOS）作为一家私营的研发公司，专门从事光学通信、监测及信号处理技术的设计和研究。该公司宣布说，来自该公司和波音公司的科学家组成的工作组，在NASA Stennis航天中心进行的DELTA-4运载（轨道）火箭静态点火试验过程中，已经成功地验证了世界上第一个光纤氢泄漏检测系统。据IOS的总裁兼CEO说，“我们利用多点光纤传感器系统，解决了运载火箭内部及外部氢泄漏的实时检测问题，该系统由低成本光源、作为传输介质的标准通信级光纤和易于制造的带有温度敏感指示器的光子管（optrode）组成。”“通过用光电子传感器代替电化学技术，我们的系统具有几个明显的优势：第一，由于光传感器在测试的敏感点不需要使用电源，所以不存在因不完善配线引起火花的危险；第二，这些传感器都是抗电磁干扰的，可有效应用于各种媒介中；第三，光纤是柔性的，能耐受极限温度，而且能耐受许多腐蚀性化学品。显然，光学传感器要优于那些需要以铜线连接到多个监测组件的现有基于电化学传感器的技术，而且后者还有一个缺点是，电磁干扰或一个简单的瞬间放电有可能引起爆炸。”他还解释说，液氢是极危险的易燃、易爆物，但由于其效率高、重量轻，几乎所有的轨道火箭都使它作燃料。所以，NASA迫切需要一种能够对低温储箱和含高能推进剂的管线的可能导致灾难的泄漏进行检测的方法。他说，“该传感器系统采用光学换能技术，以实时的输入和存储的校正参数为基础，对数据进行记录和处理。传感器的输出即时得到显示，有助于立即采取纠正行动。多个传感器连接在一起，对多种多样的关键点进行监测。创新的设计使传感器能够在苛刻的运行环境下和狭小的空间里发挥作用。”他继续说，“氢感测及低温气体泄露检测技术的商业机会，正在迅速的扩大到各种氢燃料市场，如微型或便携式燃料电池、车载燃料电池及固定燃料电池。在不久的将来，微型氢燃料电池将作为新一代蜂窝电话、手提式计算机和数字秘书的电源。已经时兴的便携式燃料电池，是那些作为大型装置如花园料理设备、无线工具、办公室设备及医疗设备的燃料电池。车载燃料电池将作为小桥车、卡车及公共汽车的动力。固定燃料电池将被设计用作从高速公路上的标记，到住宅、办公大楼甚至整个城市等任何东西的能源。安全的氢储存和配送设施将是必须的。燃料电池或储箱无论尺寸大小，氢传感器将是安全保障比不可少的。”氢泄漏检测项目第一阶段在IOS的启动，得到NASA斯旦尼斯航天中心的小企业创新研究（SBIR）经费的资助，随后波音公司也对其进行了投资。系统进一步的工程化将由SBIR第二阶段经费支持，技术的商业化将由加州的CalTIP经费支持。（制作 郭多娴 校对 杜元清）