Quelles sont les meilleures technologies pour mesurer l'oxygène dans les environnements d'hydrogène ?

Mesure de l'oxygène dans les environnements hydrogéniques

Pourquoi est-il nécessaire de mesurer l'oxygène dans l'hydrogène ?

La mesure de l'oxygène dans les environnements contenant de l'hydrogène pose des défis uniques. L'hydrogène, lorsqu'il est combiné à des quantités même minimes d'oxygène, est hautement inflammable et peut être explosif. L'air contenant de l'oxygène, tout procédé à base d'hydrogène nécessite des mesures précises pour garantir la sécurité.

Plusieurs technologies ont été développées au fil des ans, chacune avec ses avantages et ses limites. Dans ce blog, nous allons nous pencher sur les principales méthodes disponibles, afin de vous aider à comprendre laquelle pourrait être la mieux adaptée à votre application spécifique.

Vue d'ensemble des technologies des capteurs d'oxygène et de leur aptitude à effectuer des mesures dans l'hydrogène

Capteurs électrochimiques

Apparus au milieu du XXe siècle et fondés sur les principes énoncés par Walter Nernst en 1897, les capteurs électrochimiques constituent une méthode fiable pour mesurer les niveaux d'oxygène, depuis les parties par milliard (ppb) jusqu'à des concentrations de 100 %.

Les capteurs électrochimiques sont fondamentalement des piles à combustible consommables et présentent les avantages d'une taille compacte, d'une grande précision et d'une influence minimale d'autres gaz.

Avantages Inconvénients
Faible encombrement Capteur de consommables
Une mesure préciseSensible à la température
Influence minimale des gaz de fond
Adaptation aux applications de l'hydrogène

Pour les mesures en pourcentage, des cellules électrochimiques standard peuvent être utilisées, mais pour les mesures en ppm, nous recommandons des capteurs d'hydrogène afin de garantir la meilleure réponse possible.

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Transmetteur d'oxygène compact à sécurité intrinsèque

Analyseur d'oxygène pour les zones dangereuses

Analyseurs d'oxygène pour la pétrochimie

Analyseurs d'O2 portables pour la surveillance de la pureté des gaz

Zircone

La technologie de mesure de la zircone permet une mesure très sensible et précise de la concentration d'oxygène avec une réponse rapide. Pour ce faire, les capteurs sont chauffés à haute température. Les différentes techniques de construction du capteur en zircone déterminent le besoin de chauffage du capteur. En raison de ce chauffage et de la température d'inflammation relativement basse, la technologie de l'hydrogène zirconé n'est PAS adaptée à une utilisation avec des gaz combustibles, y compris l'hydrogène.

Adaptation aux applications de l'hydrogène

Ne convient pas à la mesure de l'oxygène dans tout gaz combustible, y compris l'hydrogène.

Thermo-Paramagnétique

Utilisant les propriétés paramagnétiques connues de l'oxygène, la technique de mesure du capteur thermo-paramagnétique offre une solution de détection robuste pour les applications de mesure du pourcentage. Elle convient aux applications en zones sûres et dangereuses telles que les raffineries et les usines pétrochimiques.

Avantages Inconvénients
Technologie de mesure robuste L'étalonnage doit être effectué dans la composition du gaz à mesurer.
Performances précises, stables et reproductiblesTemps de réponse des mesures plus lent
Possibilité de longues périodes d'intervalle de vérification
Longue durée de vie du capteur
Adaptation aux applications de l'hydrogène

Convient à la mesure de l'oxygène dans l'hydrogène.

Note sur l'électrolyse de l'hydrogène. L'électrolyse de l'hydrogène nécessite de nombreuses mesures de sécurité, y compris la présence d'oxygène dans l'hydrogène. Toutefois, si des mesures de sécurité sont requises au cours du processus de démarrage lorsqu'un gaz de purge, tel que l'azote, est utilisé pour inerter l'électrolyseur, un capteur thermo-paramagnétique ne donnera pas de mesure de l'oxygène tant que le gaz de fond ne sera pas principalement constitué d'hydrogène, ce qui peut rendre cette technologie moins adaptée.

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Paramagnétique

Les premiers travaux sur le paramagnétisme des gaz ont été réalisés par Pierre Curie à la fin du XIXe siècle. Les premiers analyseurs d'oxygène paramagnétiques commerciaux ont été introduits dans les années 1950, et la technologie de mesure a évolué depuis lors. Aujourd'hui, la technologie de mesure peut être utilisée sur toute la plage de 0 à 100 % d'oxygène et est reconnue comme une technologie de mesure précise, reproductible et de haute performance.

Avantages Inconvénients
Influence minimale des gaz de fond Nécessite un échantillon de gaz propre et sec
Temps de réponse rapide des mesures Plage de mesure en % uniquement
Technologie de mesure inépuisable Nécessite une vérification périodique
Des mesures précises et fiables
Adaptation aux applications de l'hydrogène

Une technologie de mesure qui permet d'obtenir de bonnes performances de mesure de l'oxygène dans les mesures d'hydrogène lorsque la composition du gaz change pendant la purge. En raison de cette absence d'interférence due aux changements de composition des gaz, les technologies de capteurs d'oxygène paramagnétiques comme notre XPM601 sont idéales pour les mesures de sécurité dans l'électrolyse de l'hydrogène.

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En conclusion

Dans ce guide, nous nous sommes concentrés sur certaines des principales technologies de mesure de l'oxygène et sur leur aptitude à être mesurées en présence d'hydrogène. D'autres technologies existent, notamment la fluorescence optique, l'infrarouge (IR) et les lasers à diodes accordables (TDL). Le paysage des technologies de mesure de l'oxygène continuant d'évoluer, il est essentiel de se tenir informé des dernières avancées et de comprendre comment elles se comparent aux solutions existantes. Chaque technologie présente ses propres avantages et inconvénients, ce qui rend le processus de sélection critique en fonction des besoins spécifiques de votre application. La sécurité, la précision et la fiabilité doivent être les facteurs clés pour déterminer la méthode de mesure de l'oxygène la plus appropriée à votre environnement hydrogène.

Pour de plus amples informations sur les technologies de mesure de l'oxygène ou pour discuter de la technologie la mieux adaptée à vos besoins spécifiques, n'hésitez pas à contacter nous contacter




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