Quali sono le migliori tecnologie per misurare l'ossigeno in ambienti con idrogeno?

Perché è necessario misurare l'ossigeno nell'idrogeno?

La misurazione dell'ossigeno in ambienti con idrogeno pone sfide uniche. L'idrogeno, se combinato con quantità anche minime di ossigeno, è altamente infiammabile e può essere esplosivo. Data la presenza di ossigeno nell’aria, i processi di idrogeno richiedono misure precise per garantire la sicurezza.

Nel corso degli anni sono state sviluppate diverse tecnologie, ognuna con i propri vantaggi e limiti. In questo blog approfondiremo i principali metodi disponibili, aiutandovi a capire quale potrebbe essere il più adatto per la vostra specifica applicazione.

Una panoramica delle tecnologie dei sensori di ossigeno e della loro idoneità alla misurazione nell'idrogeno

Sensori elettrochimici

Nati a metà del XX secolo e basati sui principi enunciati da Walter Nernst nel 1897, i sensori elettrochimici sono stati un metodo affidabile per misurare i livelli di ossigeno da parti per miliardo (ppb) a concentrazioni del 100%.

I sensori elettrochimici sono fondamentalmente celle a combustibile consumabili e presentano i vantaggi di dimensioni compatte, elevata precisione e minima influenza da parte di altri gas.

Per le misurazioni in percentuale si possono utilizzare le celle elettrochimiche standard, ma per le misurazioni in ppm si consiglia di progettare sensori di idrogeno per garantire la migliore risposta di misurazione.

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Trasmettitore compatto di ossigeno a sicurezza intrinseca

Analizzatore di ossigeno di processo per aree pericolose

Analizzatori di ossigeno per il settore petrolchimico

Analizzatori portatili di O2 per il monitoraggio della purezza del gas

Zirconia

La tecnologia di misurazione dell'ossido di zirconio consente di misurare la concentrazione di ossigeno in modo altamente sensibile e preciso, con una risposta rapida. Per ottenere questo risultato, i sensori vengono riscaldati ad alta temperatura. Le diverse tecniche di costruzione del sensore di zirconia determinano il requisito di riscaldamento del sensore. A causa di questo riscaldamento e della temperatura di accensione relativamente bassa, la tecnologia dell'idrogeno-zirconia NON è adatta all'uso con gas combustibili, compreso l'idrogeno.

Idoneità alle applicazioni dell'idrogeno

NON è adatto alla misurazione dell'ossigeno in QUALSIASI gas combustibile, compreso l'idrogeno.

Termo-Paramagnetico

Sfruttando le note proprietà paramagnetiche dell'ossigeno, la tecnica di misurazione del sensore termo-paramagnetico offre una soluzione di rilevamento solida per applicazioni di misurazione percentuale. Adatto per applicazioni sia in aree sicure che in aree classificate, come raffinerie e impianti petrolchimici.

Adatto per la misurazione dell'ossigeno nell'idrogeno.

Una nota sull'elettrolisi dell'idrogeno. L'elettrolisi dell'idrogeno richiede molte misure di sicurezza, tra cui la presenza di ossigeno nell'idrogeno. Tuttavia, se le misure di sicurezza sono richieste durante il processo di avvio in cui viene utilizzato un gas di spurgo, come l'azoto, per inertizzare l'elettrolizzatore, un sensore termo-paramagnetico non fornirà una lettura dell'ossigeno finché il gas di fondo non sarà prevalentemente idrogeno, il che potrebbe rendere questa tecnologia meno adatta.

Per ulteriori informazioni sulle soluzioni di prodotto PST, fare clic qui: Analizzatore di ossigeno - Michell XTP601

Paramagnetico

Il lavoro originario sul paramagnetismo dei gas è stato svolto da Pierre Curie alla fine del XIX secolo. I primi analizzatori commerciali di ossigeno paramagnetico sono stati introdotti negli anni '50 e da allora la tecnologia di misurazione si è evoluta. Oggi la tecnologia di misurazione può essere utilizzata per l'intero intervallo 0-100% di ossigeno ed è riconosciuta come una tecnologia di misurazione accurata e ripetibile ad alte prestazioni.

Una tecnologia di misura che consente buone prestazioni di misurazione dell'ossigeno nell'idrogeno quando la composizione del gas cambia durante l’epurazione. Grazie all'assenza di interferenze durante la variazione di composizione del gas, le tecnologie dei sensori paramagnetici di ossigeno come il nostro XPM601 sono ideali per le misure di sicurezza nell'elettrolisi dell'idrogeno.

Per ulteriori informazioni sulle soluzioni di prodotto PST, fare clic qui: Analizzatore di ossigeno paramagnetico - Michell XPM601

In conclusione

In questa guida ci siamo concentrati su alcune delle tecnologie principali per la misurazione dell'ossigeno e sulla loro idoneità alla misurazione in presenza di idrogeno. Esistono altre tecnologie, tra cui la fluorescenza ottica, gli infrarossi (IR) e i laser a diodi sintonizzabili (TDL). Poiché il panorama delle tecnologie di misurazione dell'ossigeno continua a evolversi, è essenziale rimanere informati sugli ultimi progressi e capire come si confrontano con le soluzioni esistenti. Ogni tecnologia presenta una serie di vantaggi e svantaggi che rendono il processo di selezione critico in base alle esigenze specifiche dell'applicazione. La sicurezza, l'accuratezza e l'affidabilità devono essere i fattori chiave per determinare il metodo di misurazione dell'ossigeno più appropriato per l'ambiente dell'idrogeno.

Per ulteriori informazioni sulle tecnologie di misurazione dell'ossigeno o per discutere quale tecnologia potrebbe essere la più adatta alle vostre esigenze specifiche, non esitate a contattateci