Hydrogen and pressure sensors

Quando i sensori di pressione entrano in contatto con l’idrogeno si possono verificare degli inconvenienti. Come produttori di sensori, notiamo molto spesso che i clienti non ne sono consapevoli prima dell’utilizzo. Ecco perché spesso non siamo informati che il loro fluido di processo contiene idrogeno e, di conseguenza, ci troviamo semplicemente a gestire un reclamo. Perché l’idrogeno è così critico per il funzionamento dei sensori di pressione?

Innanzitutto bisogna sapere che molti metalli diventano fragili quando sono esposti all’idrogeno. Gli atomi di idrogeno sono in grado di diffondersi nel reticolo atomico del metallo alterando la durezza del materiale.  Nel peggiore dei casi si verifica la rottura del materiale. Oppure il sensore di pressione inizia a perdere o si distrugge completamente.

Nel caso dei sensori di pressione, le sottili membrane necessarie per la misura pressione hanno un ruolo decisivo. L’atomo di idrogeno non solo penetra nel metallo, ma passa anche attraverso esso per diffusione.  Questo produce diversi effetti: quando si utilizza un sensore piezoresistivo, il problema diventa critico quando l’idrogeno reagisce con il fluido di trasmissione interno o si accumula al suo interno. All’inizio questo altera solo i risultati di misura, ma può portare alla completa distruzione del sensore. Nei sensori a film sottile, l’idrogeno può alterare le caratteristiche di resistenza del ponte di misura.  Pur essendo reversibile, questo processo può portare ad una alterazioni temporanea dei valori elettrici del ponte con conseguente alterazione della misura.

Tuttavia, gli effetti sopra descritti si verificano in modo diverso per i diversi materiali. Questo significa che gli effetti dell’idrogeno possono essere sostanzialmente minori selezionando i materiali adatti.

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