Capteur de Pression Hydrogène H2

Le capteur de pression hydrogène est un dispositif essentiel pour surveiller la pression de l’hydrogène dans les stations de ravitaillement en hydrogène, les réservoirs de stockage H2, et les systèmes de piles à combustible. Leur précision et leur fiabilité garantissent la sécurité et l’efficacité opérationnelle en détectant les variations de pression pour prévenir les risques.

Découvrez le capteur de pression hydrogène


Une technologie unique au service de la mesure de pression de l’hydrogène

une technologie unique pour la mesure de pression hydrogene

Fuji Electric France fabrique des capteurs de pression relative et différentielle de haute précision pour l’industrie de l’hydrogène. Ces capteurs de pression d’hydrogène utilisent une technologie de matériau de membrane unique pour prévenir la perméation de l’hydrogène et garantir une mesure précise et une durée de vie prolongée du capteur de pression.

Dans certaines applications, les fluides tels que l’hydrogène ont des atomes qui peuvent se diffuser à travers la membrane des capteurs de pression.

La contamination de l’huile associée à cette diffusion a pour effet une dégradation de la précision de la mesure et de la durée de vie du transmetteur de pression.

Grâce à notre technologie brevetée Hydroseal, système unique de membrane à double revêtement or et céramique, la pénétration de l’hydrogène est arrêtée.


Caractéristiques techniques et hautes performances du capteur hydrogène

quelles sont les applications des capteurs sous hydrogenes

Robuste et durable, le transmetteur de pression hydrogène de Fuji Electric est conçu selon une technologie unique.

Sa construction offre une grande résistance aux chocs et aux vibrations en plus d’une excellente précision jusqu’à ±0.065% et une stabilité étonnante.

La sortie analogique du capteur de pression est de type signal 4-20 mA. Il dispose du protocole HART pour une configuration facile et des fonctions d’auto-diagnostic.

A basse pression comme à haute pression, ce capteur de pression répond à vos besoins de mesure de pression de l’hydrogène sous forme de gaz ou de liquide grâce à ses plages étendues de pression jusqu’à 1500 bar.

La qualité de constructionmade in France” du capteur de pression garantissent la pérennité, la qualité et la sécurité de vos process et machines pour l’hydrogène.


Revêtement contre la diffusion d’hydrogène dans la cellule de mesure (sulfure d’hydrogène)

or et ceramique

Technologie innovante de membrane en Or et Céramique pour la mesure de pression H2

  • Il s’agit d’une conception unique de capteur de pression hydrogène développée par Fuji Electric.
  • Il offre une excellente protection contre la perméation de l’hydrogène.
  • Il est recommandé pour les applications dans lesquelles la perméation de l’hydrogène est la plus grave.

Une couche d’or de 3 µm est appliquée sur le diaphragme en acier inoxydable 316L, et une seconde couche de céramique est appliquée sur l’or. La couche de céramique assure une isolation électrique entre le fluide de traitement et la membrane en acier inoxydable, ce qui empêche les ions H+ de se combiner avec les électrons de la membrane.

Cette isolation minimise la diffusion des atomes d’hydrogène à travers la membrane. Les figures suivantes montrent la comparaison des performances de cette conception par rapport à l’Hastelloy C, un acier inoxydable 316L et un acier inoxydable 316L plaqué or.

membrane capteur de pression pour hydrogene schema

Quelle est l’action de l’hydrogène sur la membrane simple d’un capteur de pression ?

action hydrogene capteur standard schema

L’hydrogène est le plus petit élément atomique et peut donc pénétrer les fines membranes métalliques des capteurs de pression.

L’eau, les acides, les bases et les nombreux composés organiques contiennent de l’hydrogène.

L’hydrogène se trouve normalement dans son état moléculaire H₂ (également appelé diatomique), composé de deux atomes d’hydrogène.

Les molécules d’H₂ sont suffisamment grosses pour ne pas pénétrer dans les membranes des capteurs de pression.

Cependant, si la molécule H₂ se divise en ions hydrogène H+, elle peut pénétrer dans la membrane, car les ions H+ sont plus petits que l’espace entre les molécules du métal de la membrane.

Ainsi, une membrane en Inox 316L ou Hast C n’offre pas la protection suffisante à la perméation de l’hydrogène. Cette construction simple génère un risque accru de contamination de l’huile de remplissage et une altération de la performance de mesure de pression de l’hydrogène.

Exemples de génération d’ions H+ dans le fluide du procédé :
H₂ → H+ + H+
H₂O → H+ + OH-
H₂S → H+ + HS-

Combinaison d’ions et d’électrons H+ dans la membrane :
H+ + e- → H

Combinaison d’atomes H dans l’huile de remplissage de la cellule de mesure :
H + H → H₂


Quelle est l’action de l’hydrogène sur la membrane HydroSeal du capteur de pression ?

action hydrogene capteur hydrogene schema

Une conception unique HydroSeal au service de la mesure de de pression de l’hydrogène

La conception de la membrane Hydroseal du capteur de pression Fuji Electric présente plusieurs avantages pour la mesure de pression de l’hydrogène :

  1. Minimise la génération d’ions H+ et d’électrons due à la réaction galvanique.
  2. Empêche les ions H+ de se combiner avec les électrons.
  3. Minimise la diffusion des atomes d’hydrogène à travers la membrane du capteur de pression.
  4. Excellente stabilité, précision et durabilité grâce à sa qualité de fabrication exceptionnelle.

L’utilisation des transmetteurs de pression Fuji Electric, grâce à cette technologie unique de mesure de l’hydrogène, concerne les installations de désulfuration, les unités de production d’hydrogène, les raffineries de pétrole, les piles à combustibles, les stations pour les véhicules, la mobilité et le transport ainsi que les unités de traitements des boues par voies humides OVH.


FAQ sur la mesure de pression de l’hydrogène

Quelles sont les applications des capteurs de pression sous hydrogène ?

Les capteurs de pression d’hydrogène sont utilisés dans un certain nombre d’applications différentes. Parmi les utilisations courantes, citons la pile à combustible, la surveillance des gaz H2 et l’automobile. Les capteurs de pression pour l’hydrogène sont essentiels pour ces applications, car ils mesurent la pression de l’hydrogène gazeux. L’information fiable du capteur de pression est nécessaire pour s’assurer que le système fonctionne correctement et pour prévenir tout problème critique.

L’hydrogène est utilisé aussi bien pour alimenter les fusées de la navette spatiale que dans les véhicules à hydrogène.

L’hydrogène peut être utilisé pour produire de l’électricité ou de la chaleur grâce une pile à combustible à hydrogène.

L’hydrogène contribue également à réduire les émissions de dioxyde de carbone lorsqu’il est brûlé avec de l’oxygène pour produire de l’eau.

L’hydrogène est régulièrement utilisé dans l’industrie chimique. L’hydrogène peut être utilisé pour fabriquer de l’ammoniac pour les engrais et aussi pour fabriquer du méthanol pour les véhicules.

L’hydrogène est par ailleurs utilisé par l’industrie pétrolière pour réduire la viscosité du pétrole brut pendant son transport.

Dans l’industrie nucléaire, l’hydrogène peut s’accumuler dans le réacteur nucléaire à la suite de réactions chimiques avec le métal et l’eau.

L’hydrogène est utilisé dans la fabrication de l’acier et du métal. Un hydrogène gazeux est aussi utilisé dans le traitement du nickel métallique pour former du Niadrohydroxyde, un catalyseur utilisé pour produire le nickel de haute pureté requis par le procédé Mond.

L’hydrogène est aussi couramment utilisé dans l’hydrogénation, par exemple pour transformer les huiles végétales en margarine et pour produire du méthanol, des hydrocarbures et des produits chimiques plus complexes.

Le contrôle et la surveillance de ces procédés par un capteur de pression sont essentiels pour garantir la sécurité et le fonctionnement optimal de ces installations de transport et de stockage de l’hydrogène.

Quelle est la pression de stockage de l’hydrogène sous forme liquide ?

La pression de stockage de l’hydrogène sous forme liquide est généralement très basse. L’hydrogène liquide doit être stocké à une température très basse, environ -253 degrés Celsius (-423 degrés Fahrenheit), et la pression doit rester relativement basse pour maintenir cet état.
Dans un réservoir de stockage cryogénique de ce carburant, la pression est souvent maintenue juste au-dessus de la pression atmosphérique, approximativement 1 bar à 5 bar, pour éviter toute évaporation excessive et maintenir la stabilité du liquide.

Le stockage de l’hydrogène à haute pression est fréquemment réalisé sous forme gazeuse plutôt que liquide. Dans ce cas, l’hydrogène gazeux peut être compressé à des pressions beaucoup plus élevées, typiquement entre 350 et 700 bars, pour une utilisation des fabricants de process et de machines de ravitaillement des véhicules à pile à combustible.


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