Welches sind die besten Technologien zur Messung von Sauerstoff in wasserstoffhaltigen Umgebungen?

Messung von Sauerstoff-in-Wasserstoff-Umgebungen

Warum ist die Messung von Sauerstoff in Wasserstoff erforderlich?

Die Messung von Sauerstoff in Wasserstoffumgebungen stellt eine besondere Herausforderung dar. Wasserstoff ist selbst in Verbindung mit geringen Mengen Sauerstoff hochentzündlich und kann explosiv sein. Da die Luft Sauerstoff enthält, sind bei jedem Wasserstoffprozess präzise Messungen erforderlich, um die Sicherheit zu gewährleisten.

Im Laufe der Jahre wurden mehrere Technologien entwickelt, die jeweils ihre eigenen Vorteile und Einschränkungen haben. In diesem Blog werden wir uns mit den wichtigsten verfügbaren Methoden befassen und Ihnen dabei helfen, zu verstehen, welche für Ihre spezifische Anwendung am besten geeignet sein könnte.

Ein Überblick über Sauerstoffsensortechnologien und ihre Eignung für Messungen in Wasserstoff

Elektrochemische Sensoren

Seit Mitte des 20. Jahrhunderts sind elektrochemische Sensoren, die auf den von Walter Nernst 1897 entwickelten Prinzipien beruhen, eine zuverlässige Methode zur Messung von Sauerstoffkonzentrationen von Teilen pro Milliarde (ppb) bis zu 100 %.

Elektrochemische Sensoren sind im Grunde genommen verbrauchbare Brennstoffzellen und haben den Vorteil, dass sie kompakt sind, eine hohe Genauigkeit aufweisen und nur minimal von anderen Gasen beeinflusst werden.

Vorteile Benachteiligungen
Kleiner Formfaktor Sensor für Verbrauchsmaterial
Genaue MessungTemperaturabhängig
Minimaler Einfluss von Hintergrundgasen
Eignung für Wasserstoffanwendungen

Für prozentuale Messungen können standardmäßige elektrochemische Zellen verwendet werden, aber für Messungen in ppm empfehlen wir die Konstruktion von Wasserstoffsensoren, um das beste Messverhalten zu gewährleisten.

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Eigensicherer kompakter Sauerstoff-Transmitter

Prozess-Sauerstoff-Analysator für explosionsgefährdete Bereiche

Sauerstoff-Analysatoren für die Petrochemie

Tragbare O2-Analysatoren für die Überwachung der Gasreinheit

Zirkoniumdioxid

Die Zirkoniumdioxid-Messtechnik ermöglicht eine hochempfindliche und genaue Messung der Sauerstoffkonzentration mit einer schnellen Messreaktion. Um dies zu erreichen, werden die Sensoren auf eine hohe Temperatur erhitzt. Verschiedene Konstruktionsverfahren des Zirkoniumdioxid-Sensors bestimmen den Heizbedarf des Sensors. Aufgrund dieser Erwärmung und der relativ niedrigen Zündtemperatur ist die Wasserstoff-Zirkoniumdioxid-Technologie NICHT für den Einsatz mit brennbaren Gasen einschließlich Wasserstoff geeignet.

Eignung für Wasserstoffanwendungen

NICHT geeignet für die Messung von Sauerstoff in JEDEM brennbaren Gas, einschließlich Wasserstoff.

Thermo-Paramagnetisch

Die thermo-paramagnetische Sensormesstechnik nutzt die bekannten paramagnetischen Eigenschaften von Sauerstoff und bietet eine robuste Messlösung für Anwendungen zur Messung von Prozenten. Geeignet für Anwendungen in sicheren und gefährlichen Bereichen wie Raffinerien und petrochemischen Anlagen.

Vorteile Benachteiligungen
Robuste Messtechnik Erfordert die Kalibrierung in der zu messenden Gaszusammensetzung.
Präzise, stabile und wiederholbare LeistungLangsamere Reaktionszeit der Messung
Lange Eichintervalle möglich
Lange Lebensdauer des Sensors
Eignung für Wasserstoffanwendungen

Geeignet für die Messung von Sauerstoff in Wasserstoff.

Ein Hinweis zur Wasserstoff-Elektrolyse. Die Wasserstoff-Elektrolyse erfordert viele Sicherheitsmessungen, einschließlich des Sauerstoffs im Wasserstoff. Wenn jedoch während des Startvorgangs, bei dem ein Spülgas wie Stickstoff zur Inertisierung des Elektrolyseurs verwendet wird, Sicherheitsmessungen erforderlich sind, liefert ein thermo-paramagnetischer Sensor erst dann einen Sauerstoffmesswert, wenn das Hintergrundgas überwiegend Wasserstoff ist, was diese Technologie möglicherweise weniger geeignet macht.

Für weitere Informationen über PST-Produktlösungen klicken Sie bitte hier: Sauerstoff-Analysator - Michell XTP601

Paramagnetisch

Die ursprüngliche grundlegende Arbeit über den Paramagnetismus von Gasen wurde von Pierre Curie im späten 19. Die ersten kommerziellen paramagnetischen Sauerstoffanalysatoren wurden in den 1950er Jahren eingeführt, und mit der Weiterentwicklung der Technologie hat sich auch die Messtechnik weiterentwickelt. Heute kann die Messtechnik über den gesamten Bereich von 0-100 % Sauerstoff eingesetzt werden und gilt als genaue, wiederholbare Hochleistungsmesstechnik.

Vorteile Benachteiligungen
Minimaler Einfluss des Hintergrundgases Erfordert eine saubere, trockene Gasprobe
Schnelle Reaktionszeit der Messung nur % Messbereich
Nicht verbrauchende Messtechnik Erfordert regelmäßige Überprüfung
Genaue und zuverlässige Messung
Eignung für Wasserstoffanwendungen

Eine Messtechnologie, die eine gute Messleistung für Sauerstoff in Wasserstoffmessungen ermöglicht, wenn sich die Gaszusammensetzung während des Spülens ändert. Aufgrund des Fehlens von Störungen durch wechselnde Gaszusammensetzungen sind paramagnetische Sauerstoffsensoren wie unser XPM601 ideal für Sicherheitsmessungen in der Wasserstoff-Elektrolyse.

Für weitere Informationen über PST-Produktlösungen klicken Sie bitte hier: Paramagnetischer Sauerstoff-Analysator - Michell XPM601

Fazit

In diesem Leitfaden haben wir uns auf einige der wichtigsten Technologien für die Sauerstoffmessung und ihre Eignung für die Messung in Gegenwart von Wasserstoff konzentriert. Es gibt noch weitere Technologien, darunter optische Fluoreszenz, Infrarot (IR) und abstimmbare Diodenlaser (TDL). Da sich die Landschaft der Sauerstoffmesstechnologien ständig weiterentwickelt, ist es wichtig, über die neuesten Entwicklungen informiert zu sein und zu wissen, wie sie im Vergleich zu bestehenden Lösungen abschneiden. Jede Technologie bringt ihre eigenen Vor- und Nachteile mit sich, so dass der Auswahlprozess auf der Grundlage der spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung entscheidend ist. Sicherheit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit sollten die Schlüsselfaktoren bei der Bestimmung der am besten geeigneten Sauerstoffmessmethode für Ihre Wasserstoffumgebung sein.

Wenn Sie weitere Informationen über Sauerstoffmesstechnologien wünschen oder besprechen möchten, welche Technologie für Ihre speziellen Anforderungen am besten geeignet ist, wenden Sie sich bitte an Kontaktieren Sie uns




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