BLOG
Temperatuurmeting bij vloeibaar waterstof (LH2): technische eisen voor veilige cryogene sensoren

Vloeibare waterstof (H2) speelt een sleutelrol in de energietransitie, maar stelt extreem hoge eisen aan meet- en regelsystemen. In dit blog lees je alles over de technische vereisten voor een veilige en nauwkeurig temperatuurmeetsysteem geschikt voor het meten bij extreem lage temperatuuromstandigheden.

Waterstof wordt vloeibaar bij een temperatuur van -252,87 °C. Dat is vlak boven het absolute nulpunt (-273 °C). Op dit punt functioneren temperatuurmeetsystemen niet langer onder "normale" omstandigheden: standaard componenten falen, materialen veranderen van samenstelling en veiligheid komt direct in het geding.

Daarom is gespecialiseerde cryogene meettechniek nodig.

In dit blog behandelen wij:
image
https://do2p1q9b92sgp.cloudfront.net/rendition/353604884319/image_iqhu9v42it26h52ajbg8rkgo1s/-C1642.1969365426694x1094,0.6609956236323988,-8.881784197001252e-14
Drukvaste waterstofinstallatie met temperatuursensor en H2-regeling in industriële omgeving
Drukvaste waterstofinstallatie met temperatuursensor en H2-regeling in industriële omgeving
m
landscape

1. Cryogeen temperatuurbereik voor waterstof: meten tot -270 °C

Voor toepassingen met vloeibaar waterstof moet de temperatuursensor geschikt zijn voor cryogene temperatuur bereiken tot ver onder -250 °C.

Vereisten aan de sensoren:

  • Meetbereik: minimaal -270 °C tot ruim boven kamertemperatuur
  • Constructie met cryogeen geschikte materialen zoals Inconel, titanium of RVS in speciale legeringen

Niet alle temperatuursensoren zijn bestand tegen deze omstandigheden. Kies daarom voor systemen die speciaal ontworpen zijn voor cryogene toepassingen.

<BR/>

2. Nauwkeurigheid van temperatuursensoren bij meting in vloeibaar waterstof

Rond 20 Kelvin (-253 °C) is waterstof bijzonder gevoelig voor kleine temperatuurveranderingen. Een afwijking van slechts 0,5 K kan leiden tot gasvorming, met risico op overdruk of explosie.

Vereisten:

  • Nauwkeurigheid van ± 0,5 K bij 20 K of beter
  • Gebruik van stabiele sensorelementen zoals Cernox of vergelijkbare cryogene weerstandssensoren

<BR/>

3. Drukbestendige temperatuurmeting bij vloeibare waterstof (tot 105 bar)

Tijdens opslag of transport van vloeibaar waterstof kunnen drukken tot 105 bar optreden. De combinatie van druk en temperatuur maken het systeem extra kwetsbaar.

Vereisten:

  • Drukbestendige behuizing tot minimaal 105 bar (1500 PSI)
  • Gecertificeerde lasnaden en beschermhulzen (thermowells)
  • Gebruik van drukvaste fittingen en flenzen
  • Constructie met cryogeen geschikte materialen zoals Inonel, titanium of RVS in speciale legeringen
image
https://do2p1q9b92sgp.cloudfront.net/rendition/353604884319/image_os54vcl6n9659dtdfjkavfe62p/-C2048x1364.3381924198252,0,0
Industriële leidingen en afsluiters voor temperatuur- en drukmeting bij vloeibare waterstof
m
landscape

4. ATEX/IECEx-eisen voor explosieveilige temperatuurmeting bij waterstof toepassingen

Waterstofgas vormt snel een explosief mengsel met lucht. Meetsystemen moeten daarom voldoen aan de strengste explosieveiligheidseisen.

Vereisten:

  • ATEX/IECEx-certificering voor:

    • Zone 0 / Zone 1 (gas)
    • Zone 20 / Zone 21 (stof)
  • Beschermingsvormen: Ex i (intrinsiek veilig), Ex d (drukvast) en Ex e (verhoogde veiligheid)

5. ESD-veilige temperatuurmetingen in cryogene installaties

Bij lage luchtvochtigheid en wrijving in cryogene installaties ontstaat snel statische elektriciteit. Een kleine vonk veroorzaakt door ESD (Electro Static Discharge), kan in een waterstofrijke atmosfeer catastrofaal zijn.

Vereisten:

  • Antistatische behuizing en ESD-veilige montage
  • Aarding en potentiaalvereffening van de installatie
  • Selectie van ESD-veilige sensoren en installatiematerialen

<BR/>

6. Geschikte materialen voor cryogene temperatuursensoren bij waterstof toepassingen

Extreem lage temperaturen laten materialen krimpen of broos worden. Ook de elektrische eigenschappen kunnen veranderen. Daarom is de juiste materiaalkeuze cruciaal.

Vereisten:

  • Gebruik van Inconel, RVS of titanium
  • Minimale wanddikte beschermhuls: ≥ 1 mm
  • Drukvaste montage met gecertificeerde fittingen of flenzen
  • Corrosiebestendigheid voor langdurige blootstelling aan cryogene media
image
https://do2p1q9b92sgp.cloudfront.net/rendition/353604884319/image_p7ic9mavbp5dl1c5dbgumpdh6s/-C2048x1364.3381924198252,0,0
Cryogene temperatuursensor van JUMO met H2-ready keur geschikt voor waterstoftoepassingen
Cryogene temperatuursensor van JUMO met H2-ready keur geschikt voor waterstoftoepassingen
m
landscape

In de praktijk: JUMO 903520-sensor voor vloeibare waterstoftoepassing

De JUMO 903520 is een geavanceerde cryogene temperatuursensor die aan alle eisen voldoet.

Kenmerken:

  • Meetbereik: -270 °C tot +600 °C
  • ATEX/IECEx-certificering: Ex i, Ex d, Ex e, BV, SIL
  • Drukbestendigheid tot 105 bar
  • ESD-veilige constructie
  • Cernox-sensortechnologie beschikbaar

Deze sensor is speciaal ontwikkeld voor de veeleisende wereld van vloeibaar waterstof. De sensor biedt maximale betrouwbaarheid, veiligheid en precisie onder de meest extreme omstandigheden.

<BR/>

Samenvattend — specificaties voor temperatuurmeting bij vloeibaar waterstof (LH2)

Hieronder zie je een overzicht van de belangrijkste technische specificaties voor veilige temperatuurmeting bij vloeibaar waterstof (LH2):

"<table class=\"table jumo-table\" data-lexical-row-striping=\"false\"><tbody><tr dir=\"ltr\"><th dir=\"ltr\" colspan=\"2\"><p class=\"\" dir=\"ltr\"><span >Technische aspecten en vereisten</span></p></th></tr><tr><td>Meetbereik</td><td>-270 °C tot +200 °C of meer</td></tr><tr><td>Nauwkeurigheid</td><td>±0,5 K bij 20 K</td></tr><tr><td>Drukbestendigheid</td><td>minimaal 150 bar (1500 PSI)</td></tr><tr><td>Explosieveiligheid</td><td>ATEX zone 0/1/20/21,Ex i/Ec d/Ex e</td></tr><tr><td>ESD-bescherming</td><td>antistatische behuizing, geaard systeem</td></tr><tr><td>Materiaal</td><td>cryogeen getest Inconel, RVS of titanium</td></tr></tbody></table>"
submit
{{btn_send}}
confirmation
{{response_success}}
cfPathEmail1
/content/dam/jumo-website/content-fragments/email-templates/de/de/form-d5cfcfa0-ad92-458e-8443-9e2baf37ff61
cfPathEmail2
/content/dam/jumo-website/content-fragments/email-templates/de/de/form-d5cfcfa0-ad92-458e-8443-9e2baf37ff61-internal
key-value
true
{{firstname}}
first-name
text
false
[]
{{validation_required}}
1/2
true
{{lastname}}
last-name
text
true
[]
{{edit_userdata_mandatory}}
1/2
true
{{company}}
company
text
false
[]
{{validation_required}}
1/2
true
{{email}}
email
email
true
[]
{{email_placeholder}}
^[A-Za-z0-9._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\.[A-Za-z]{2,}$
{{edit_userdata_mandatory}}
1/2
true
{{message}}
message
textarea
false
[]
{{message_placeholder}}
{{validation_required}}
1
true
DSGVO_1
checkbox
true
[{"label":"{{DSGVO_1}}","value":"DSGVO_1"}]
{{validation_required}}
1
true
DSGVO_3
checkbox
true
[{"label":"{{DSGVO_3}}","value":"DSGVO_3"}]
{{validation_required}}
1
true

<BR/>

Over de auteur

Mijn naam is Saskia van der Laan en ik werk al enkele jaren in de contentmarketing. Ik combineer mijn professionele vaardigheden graag met mijn passie voor schrijven, met als doel te informeren en te inspireren. Buiten mijn werk wandel ik graag met mijn hond, ik hou van lezen en van sportief bezig zijn.

teaser
manual
s
https://do2p1q9b92sgp.cloudfront.net/rendition/353604884319/image_4jegko5ash0uj1cns31cn00k4a/-C1568.2125x1045.475,326.95,92.8
Engineering voor waterstof
Engineering voor waterstof
Op zoek naar maatwerk? JUMO Engineering is er voor jou!
/content/jumo-website/nl/nl/services/jumo-engineering
Meer