kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2025-3(19)-1kaz44-1825Research ArticleАВТОМАТИЗАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)AUTOMATION AND INFORMATION TECHNOLOGY (ORIGINAL ARTICLE)АНАЛИЗ ДАТЧИКОВ ОБНАРУЖЕНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО ВОДОРОДАANALYSIS OF HYDROGEN GAS DETECTION SENSORShttps://orcid.org/0000-0002-9146-7137ТулешовЕ. А.TuleshovYe.

Еркебулан Амандыкович Тулешов – кандидат технических наук, ассоциированный профессор кафедры «Робототехники и технических средств автоматики»

г. Алматы 

Tuleshov Yerkebulan – Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Robotics and Engineering Tools of Automation

 050013, Republic of Kazakhstan, Almaty 22 Satbayev Street 

y.tuleshov@satbayev.universityhttps://orcid.org/0000-0002-9162-6791НазыроваА. Е.NazyrovaA.

Айжан Есболовна Назырова – PhD, старший преподаватель кафедры «Технологий искусственного интеллекта»

г. Астана 

Aizhan Nazyrova – PhD, Senior Lecturer at the Department of Artificial Intelligence Technologies

Astana

nazyrova_aye_1@enu.kzhttps://orcid.org/0000-0002-1246-5935ТуякбаевА. А.TuyakbayevA.

Алтай Альшерович Туякбаев – кандидат технических наук, ассоциированный профессор кафедры «Робототехники и технических средств автоматики»

г. Алматы

Altay Tuyakbayev – Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Robotics and Engineering Tools of Automation

 050013, Republic of Kazakhstan, Almaty 22 Satbayev Street 

a.tuyakbayev@satbayev.universityhttps://orcid.org/0000-0003-2900-8025ИсабековЖ. Н.IssabekovZh.

Жанибек Назарбекулы Исабеков – PhD, ассоциированный профессор кафедры «Робототехники и технических средств автоматики»

г. Алматы

Zhanibek Issabekov – PhD, Associate Professor of the Department of Robotics and Engineering Tools of Automation

 050013, Republic of Kazakhstan, Almaty 22 Satbayev Street 

z.issabekov@satbayev.universitySatbayev UniversityКазахстанSatbayev UniversityKazakhstanЕвразийский национальный университет имени Л.Н. ГумилёваКазахстанL.N. Gumilyov Eurasian National UniversityKazakhstan20250311202503(19)511Copyright © Тулешов Е.А., Назырова А.Е., Туякбаев А.А., Исабеков Ж.Н., 20252025Тулешов Е.А., Назырова А.Е., Туякбаев А.А., Исабеков Ж.Н.Tuleshov Y., Nazyrova A., Tuyakbayev A., Issabekov Z.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/1825

Газообразный водородный датчик играет важную роль в обеспечении безопасности различных отраслей промышленности, которые в значительной степени зависят от газообразного водорода высокого давления. Описаны датчики водорода нового типа, твердоэлектролитные, металло-оксидные полупроводниковые и других типов. Газовый датчик для определения водорода обладает характеристиками целевого газа (химическая активность, хорошая теплопроводность, низкая вязкость и т.д.), поэтому он также является датчиком с наиболее эффективным принципом обнаружения по сравнению с другими горючими газами. Таким образом, существует множество других датчиков, находящихся на уровне практического применения или в стадии разработки. В настоящее время проводятся эксперименты по утечке газообразного водорода под высоким давлением и в больших количествах, и некоторые из них очевидны для широкой публики. Существует несколько методов обнаружения газообразного водорода, но использовать инфракрасный метод, который в последние годы значительно продвинулся в технологиях, невозможно, поскольку водород считается одноатомным газом, в отличие от метана. Из соображений безопасности на практике используются датчики водорода трех типов: каталитического горения, полупроводникового типа и типа газового теплопроводника. Существует несколько типов полупроводниковых датчиков, но здесь мы рассмотрим полупроводниковые датчики с термопроводом. В частности, это характерно для высокой реакции с широким диапазоном концентраций и тому подобного.

The hydrogen gas sensor plays an important role in ensuring the safety of various industries that are heavily dependent on high-pressure hydrogen gas. A new type of hydrogen sensors, solid electrolyte, metal oxide semiconductor and other types are described. The gas sensor for hydrogen has the characteristics of the target gas (chemically active, good thermal conductivity, low viscosity, etc.), so it is also a sensor with the most detection principle compared to other combustible gases. Therefore, there are many other sensors at the level of practical application or in development. Experiments are currently underway on high-pressure hydrogen gas leaks and large amounts of hydrogen gas leaks, and some of them are obvious to the general public. There are several methods for detecting hydrogen gas, but it is not possible to use the infrared method, which has made significant technological advances in recent years, because hydrogen is considered a monoatomic gas, unlike methane. There are three types of hydrogen sensors included in practical use for safety reasons: they are catalytic combustion, semiconductor type and gas thermal conductor type. There are several types of semiconductor sensors, but here we will analyze hot-wire semiconductor sensors. In particular, it is characteristic of a high reaction with a wide concentration range and the like.

Датчик водородадатчик газакаталитическое сгораниеполупроводниковый термопроводDPPhydrogen sensorgas sensorcatalytic combustionthermal wire semiconductorDPPReferencesEN 50402:2008. Electrical apparatus for the detection and measurement of combustible or toxic gases or vapors or of oxygen e requirements on the functional safety of fixed gas detection systems.EN 50402:2008. Electrical apparatus for the detection and measurement of combustible or toxic gases or vapors or of oxygen e requirements on the functional safety of fixed gas detection systems.A high-sensitive room-temperature hydrogen gas sensor based on oblique and vertical ZnO nanorad arrays / J.J. Hassan et al // Sens Actuators B: Chemical. – 2013. – № 176. – Р. 360-367. https://doi.org/10.1016/j.snb.2012.09.081.A high-sensitive room-temperature hydrogen gas sensor based on oblique and vertical ZnO nanorad arrays / J.J. Hassan et al // Sens Actuators B: Chemical. – 2013. – № 176. – Р. 360-367. https://doi.org/10.1016/j.snb.2012.09.081.A reliable, sensitive and fast optical fiber hydrogen sensor based on surface plasmon resonance / C. Perrotton et al // Optics Express. – 2013. – № 21. – Р. 382-90. https://doi.org/10.1364/OE.21.000382.A reliable, sensitive and fast optical fiber hydrogen sensor based on surface plasmon resonance / C. Perrotton et al // Optics Express. – 2013. – № 21. – Р. 382-90. https://doi.org/10.1364/OE.21.000382.Advances in materials for room temperature hydrogen sensors / S.K. Arya et al // Analyst. – 2012. – № 137. – Р. 2743-56. https://doi.org/10.1039/C2AN16029C.Advances in materials for room temperature hydrogen sensors / S.K. Arya et al // Analyst. – 2012. – № 137. – Р. 2743-56. https://doi.org/10.1039/C2AN16029C.Advancements in Hydrogen Gas Leakage Detection Sensor Technologies and Safety Measures // Menon et al // Clean Energy. – 2025. https://doi.org/10.1093/ce/zkae122.Advancements in Hydrogen Gas Leakage Detection Sensor Technologies and Safety Measures // Menon et al // Clean Energy. – 2025. https://doi.org/10.1093/ce/zkae122.Performance Investigation of Novel Pt/Pd-SiO2 Junctionless FinFET as a High Sensitive Hydrogen Gas Sensor for Industrial Applications / H.D. Sehgal et al // IEEE Sensors Journal. – 2021. – № 21(12). – Р. 13356-13363. https://doi.org/10.1109/jsen.2021.3067801.Performance Investigation of Novel Pt/Pd-SiO2 Junctionless FinFET as a High Sensitive Hydrogen Gas Sensor for Industrial Applications / H.D. Sehgal et al // IEEE Sensors Journal. – 2021. – № 21(12). – Р. 13356-13363. https://doi.org/10.1109/jsen.2021.3067801.Han. Review and new trends of hydrogen gas sensor technologies / Han, Sang Do // Journal of Sensor Science and Technology. – 2010. – № 19. – Р. 67-86. https://doi.org/10.5369/JSST.2010.19.2.067.Han. Review and new trends of hydrogen gas sensor technologies / Han, Sang Do // Journal of Sensor Science and Technology. – 2010. – № 19. – Р. 67-86. https://doi.org/10.5369/JSST.2010.19.2.067.Eveloy V. A review of projected power-to-gas deployment scenarios / V. Eveloy, T. Gebreegziabher // Energies. – 2018. – № 11 (7). http://dx.doi.org/10.3390/en11071824.Eveloy V. A review of projected power-to-gas deployment scenarios / V. Eveloy, T. Gebreegziabher // Energies. – 2018. – № 11 (7). http://dx.doi.org/10.3390/en11071824.Revankar S.T. Chapter four – nuclear hydrogen production / H. Bindra, S. Revankar // Storage and hybridization of nuclear energy. Academic Press. – 2019. – Р. 49-117. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-813975-2.00004-1.Revankar S.T. Chapter four – nuclear hydrogen production / H. Bindra, S. Revankar // Storage and hybridization of nuclear energy. Academic Press. – 2019. – Р. 49-117. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-813975- 2.00004-1.A review of hydrogen direct injection for internal combustion engines: Towards carbon-free combustion / H.L. Yip et al // Appl Sci. – 2019. – № 9(22). http://dx.doi.org/10.3390/app9224842.A review of hydrogen direct injection for internal combustion engines: Towards carbon-free combustion / H.L. Yip et al // Appl Sci. – 2019. – № 9(22). http://dx.doi.org/10.3390/app9224842.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.