Wasserstoff-Drucksensoren für sichere H2-Systeme

Eine zuverlässige Druckmessung ist in nahezu allen Bereichen der Wasserstofftechnik erforderlich: bei der Erzeugung, Verdichtung, Speicherung, Verteilung, Betankung und Nutzung in Brennstoffzellen.

PRIGNITZ Mikrosystemtechnik entwickelt robuste Wasserstoff-Drucksensoren für industrielle Anlagen, Energiesysteme, mobile Anwendungen und OEM-Serienprodukte.

Das Portfolio umfasst Druckbereiche von 4 bis 1.000 bar. Konfigurierbare Ausführungen ermöglichen Messbereiche von minus 1 bis 1.000 bar.

Warum Wasserstoff spezielle Drucksensoren erfordert

Wasserstoff kann unter bestimmten Betriebsbedingungen in metallische Werkstoffe eindringen und Materialeigenschaften beeinflussen. Das Risiko hängt unter anderem von Druck, Temperatur, Werkstoff, Belastung und Einwirkdauer ab.

Konventionelle Druckmessumformer können geschweißte Membranen, Elastomerdichtungen oder Druckübertragungsöl enthalten. Diese zusätzlichen Schnittstellen können bei anspruchsvollen Wasserstoffanwendungen potenzielle Schwachstellen darstellen.

Die Wasserstoff-Drucksensoren von PRIGNITZ Mikrosystemtechnik verfügen deshalb über:

• eine monolithische Messzelle aus Edelstahl 1.4404, AISI 316L
• keine internen Schweißnähte im Messkörper
• keine internen Elastomerdichtungen
• kein Druckübertragungsöl
• eine robuste Konstruktion für hohe mechanische Belastungen

Dadurch wird die Anzahl möglicher Leckagewege und interner Schnittstellen reduziert.

P2P-Technologie für stabile Messsignale

Die patentierte P2P-Technologie arbeitet mit zwei piezoresistiven Wheatstone-Vollbrücken. Die Verschaltung kompensiert weitgehend äußere mechanische Einflüsse wie Montagekräfte, Gehäusespannungen, Anzugsmomente, Vibrationen und Schockbelastungen.

Dies verbessert die Signalstabilität insbesondere in kompakten Ventilblöcken, Verdichtersystemen, mobilen Maschinen und OEM-Baugruppen.

Weitere industrielle Lösungen finden Sie in der Übersicht unserer Drucksensoren und Druckmessumformer.

Anwendungen entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette

Elektrolyse und Wasserstofferzeugung

Drucksensoren überwachen Wasserstoffleitungen, Gasaufbereitungssysteme und weitere Anlagenkomponenten. Stabile Druckwerte unterstützen die Prozesssteuerung und helfen, Abweichungen frühzeitig zu erkennen.

Wasserstoffverdichtung

In Verdichtersystemen werden Drucksensoren am Einlass, am Ausgang oder zwischen den Verdichterstufen eingesetzt. Diese Messstellen können starken Vibrationen, Druckpulsationen und schnellen Druckänderungen ausgesetzt sein.

Die Modelle PMP-S122-H und PMP-S222-H erreichen eine Ansprechzeit von bis zu 2 ms und eine Vibrationsfestigkeit von 20 g nach IEC 60068-2-6.

Wasserstoffspeicherung

In stationären Tanks, mobilen Speichermodulen und Fahrzeugtanks unterstützen Drucksensoren die Zustandsüberwachung, Befüllsteuerung, Druckregelung und Systemdiagnose.

Der kompakte PMP-S222-H eignet sich besonders für die Integration in Tankventile, Druckregler und Verteiler. Er wiegt typischerweise etwa 50 g und ist mit verschiedenen industriellen und automobilen Steckverbindern erhältlich.

Transport und Betankung

Bei Transport, Speicherung und Betankung wird der Druck in Leitungen, Ventilblöcken, Speicherbänken und Druckreduzierstufen überwacht.

Für explosionsgefährdete Bereiche bietet PRIGNITZ Mikrosystemtechnik ausgewählte ATEX-, IECEx- und CSA-Drucksensoren. Die konkrete Zertifizierung muss immer zur Zone, Gasgruppe, Temperaturklasse und vollständigen Sensorkonfiguration passen.

Wasserstoffmobilität und Brennstoffzellen

Kompakte H2-Drucksensoren können in Bussen, Lkw, Gabelstaplern, Baumaschinen und weiteren wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen eingesetzt werden.

In PEM- und SOFC-Brennstoffzellensystemen überwachen sie unter anderem den Wasserstoff-Versorgungsdruck vor dem Stack sowie innerhalb der Gasverteilung und Rezirkulation.

Bei der Auswahl müssen neben dem Betriebsdruck auch Druckspitzen, Startvorgänge, Spülzyklen, Temperatur und Vibrationen berücksichtigt werden.

Wasserstoff-Drucksensoren im Vergleich

Auswahl des passenden H2-Drucksensors

Vor der Auswahl sollten folgende Parameter definiert werden:

• normaler Betriebsdruck sowie maximaler Druck und Druckspitzen
• Gasreinheit, Medien- und Umgebungstemperatur
• Relativdruck oder Sealed Reference
• Prozessanschluss und Ausgangssignal
• Vibrations- und Schockbelastung
• erforderliche Ex-Zertifizierung
• Standardprodukt oder OEM-Konfiguration

Die technischen Grenzwerte und Zulassungen müssen für die konkrete Sensorausführung anhand des aktuellen Datenblatts geprüft werden.

Drucksensor oder Wasserstoff-Leckagesensor

Ein Wasserstoff-Drucksensor misst den Prozessdruck innerhalb eines Tanks, Rohrs, Ventils oder Systems. Er misst nicht die Wasserstoffkonzentration in der Umgebungsluft und ersetzt keinen Gasdetektor.

Wasserstoffanlagen können daher beide Systeme benötigen:

• Drucksensoren zur Überwachung des Prozessdrucks
• Gasdetektoren zur Erkennung von ausgetretenem Wasserstoff

Beratung für Ihre Wasserstoffanwendung

PRIGNITZ Mikrosystemtechnik unterstützt Sie bei der Auswahl eines geeigneten Wasserstoff-Drucksensors und bei der Entwicklung kundenspezifischer Sensorlösungen.

Kontaktieren Sie unser Vertriebsteam, schreiben Sie an info@prignitz-mst.de oder rufen Sie uns unter +49 3877 56746-0 an.

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