Übersicht
Galvanische Sauerstoffmessgeräte für den ppm- und Prozentbereich (%) nutzen das Prinzip elektrochemischer Brennstoffzellen, um eine hochselektive O2-Analyse ohne externe Vorspannung zu ermöglichen. Das Messgerät für den ppm-Bereich (Spurensauerstoff) eignet sich hervorragend zur Überwachung von Spurenverunreinigungen durch Sauerstoff in hochreinen Industriegasen (wie N2, Ar, He und H2), um Katalysatorvergiftungen oder Produktoxidation zu verhindern. Das Messgerät für den Prozentbereich (%) ist hingegen auf die Überprüfung von Inertgasüberlagerungen, die Sicherheitsüberwachung in engen Arbeitsbereichen (Erkennung von Sauerstoffmangel oder -anreicherung) sowie die Gassicherheit bei der Erzeugung von grünem Wasserstoff und Sauerstoff spezialisiert und dient somit als unverzichtbares Instrument für die Prozesssteuerung und den Explosionsschutz.
Prinzip
Das Herzstück des galvanischen elektrochemischen Sauerstoffanalysators ist ein Mikro-Brennstoffzellensensor, der auf dem Prinzip der selektiven elektrochemischen Reduktion von Sauerstoffmolekülen basiert. Der Strom ist proportional zur Menge des Sauerstoffs, der die Kathode erreicht; er wird gemessen und zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration im Gasgemisch herangezogen.
Anwendungen
• Grüner Wasserstoff & Wasserelektrolyse [Prozentbereich]
Produktsicherheit bei Wasserstoff (O2 in H2): Echtzeitmessung des Sauerstoffgehalts (als Verunreinigung) im Wasserstoff-Produktstrom am Ausgang von Wasserelektrolyseuren zur Vermeidung zündfähiger Gemische.
Reinheit des Sauerstoffprodukts (O2-Reinheit): Überwachung der hochkonzentrierten Sauerstoffreinheit auf der Erzeugungsseite des Elektrolyseurs zur Bewertung der Trenneffizienz des Gesamtsystems.
• Qualitätskontrolle hochreiner Gase [ppm-Bereich]
Reingase aus Luftzerlegungsanlagen (ASU): Überwachung von O2-Verunreinigungen im Ultra-Spuren- und Spurenbereich in Stickstoff, Argon und Helium (Großmengen) vor der Verteilung oder Abfüllung in Gasflaschen.
Spezialgase für die Halbleiterindustrie: Kontinuierliche O2-Überwachung in Prozessgasen (z. B. H2, N2, Ar) bei Verfahren wie CVD, Epitaxie und Photolithografie, um eine Oxidation der Halbleiter-Wafer zu verhindern.
Mischung von Isotopen- und Spezialgasen: Überprüfung von Sauerstoffspuren zur Einhaltung chemischer Reinheitsstandards in der Laborforschung und bei Hightech-Gasgemischen.
• Prozesssicherheit, Inertisierung & Schutzgasüberlagerung [Prozentbereich]
Stickstoffüberlagerung & Tankinertisierung: Kontinuierliche Sauerstoffüberwachung im Gasraum von Lagertanks für Kohlenwasserstoffe, Reaktoren und Zentrifugen, um sicherzustellen, dass der O2-Gehalt durch Stickstoffspülung unter die Explosionsgrenze (Grenzsauerstoffkonzentration – LOC) gesenkt wurde.
Erdgas- und Biogas-Pipelines: Messung des Sauerstoffgehalts im Prozentbereich in Erdgas- oder Rohbiogasströmen zur Minimierung von Korrosion und zur Vermeidung explosiver Gas-Sauerstoff-Gemische.
Gasrückgewinnungssysteme (VRU): Überwachung des Sauerstoffgehalts in Leitungen für zurückgewonnene Dämpfe flüchtiger organischer Verbindungen (VOC), um durch Funken ausgelöste Explosionen zu verhindern.
• Arbeitshygiene & Arbeitssicherheit [Prozentbereich]
Sicherheit beim Betreten enger Räume: Einsatz tragbarer oder stationärer Überwachungsgeräte in Tunneln, Schächten, Rohrleitungen und Lagergewölben zur Warnung des Personals vor Sauerstoffmangel (<19,5 %) oder Sauerstoffanreicherung (>23 %).
Gasflaschen-Lagerräume: Kontinuierliche Überwachung des Sauerstoffgehalts in Räumen, in denen inerte kryogene Gase (flüssiger Stickstoff, Argon oder Helium) gelagert werden, zum Schutz der Mitarbeiter vor Erstickungsgefahr bei einem plötzlichen, massiven Gasaustritt.
Vorteile
★ Temperaturkompensation
★ Druckkompensation oder interne barometrische Kompensation
Die integrierte Kompensation des atmosphärischen Drucks rechnet den Sauerstoffpartialdruck automatisch in die tatsächliche Volumenkonzentration um und eliminiert so Messabweichungen, die durch Schwankungen des Umgebungsdrucks entstehen. Ohne Kompensation führt eine Druckänderung von 1 % zu einer Messabweichung von 1 %; tägliche Schwankungen des Luftdrucks können 2–3 % betragen, bei Unwetterlagen 5–7 % und unter extremen Bedingungen sogar mehr als 11 %. Die Kompensationsfunktion gewährleistet stabile und zuverlässige Messwerte ohne häufige Neukalibrierung.
Messkomponenten und Messbereiche
• O2: 0 ~ 10/100/1000/10000ppm
• O2: 0 ~ 10% / 25% / 100%
Weitere Informationen finden Sie im Galvanischer elektrochemischer Sauerstoffanalysator.