Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Feuchtigkeitssensor für Wasserstoffgas


von HubertMueller (Gast)


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Hallo,

bin auf der Suche nach einem Feuchtigkeitssensor für 
Wasserstoffgas.Einsatztemperatur 80°C. Super wäre es wenn er direkt eine 
Stromschnittstelle hätte. Preis eher sekundär natürlich je günstiger 
desto besser. Genauigkeit +/- ca. 5%.

Suche schon einige Zeit und würde mich um Tipps freuen.

Lg
Hubert

von hinz (Gast)


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Frag mal bei denen an:

https://www.epluse.com/

von Wolfgang (Gast)


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HubertMueller schrieb:
> bin auf der Suche nach einem Feuchtigkeitssensor für
> Wasserstoffgas.Einsatztemperatur 80°C.

Und bis zu welcher maximalen relativen Feuchte soll er messen können?

von Harry U. (harryup)


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Hi,
Wasserstoff ist gut brennbares Gas, aber feucht wird das erst in 
Verbindung mit Sauerstoff. Oder meinst du Wasserdampf?

von Wolfgang (Gast)


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Harry U. schrieb:
> Wasserstoff ist gut brennbares Gas, aber feucht wird das erst in
> Verbindung mit Sauerstoff. Oder meinst du Wasserdampf?

Dir ist schon klar, was die relative Feucht für eine Größe ist, oder?

Die Luftfeuchte liegt, auch wenn es gerade nicht regnet oder nebelt, 
deutlich über 0% r.H.

von Harry U. (harryup)


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dann liegt Wasserstoff aber immer in Verbindung mit Sauerstoff vor, 
nennt sich dann Wasserdampf.
Die Frage zielte auf Wasserstoff in gasförmigem Zustand ab,
oder habe ich das falsch verstanden?

von Walter K. (walter_k488)


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Harry U. schrieb:
> dann liegt Wasserstoff aber immer in Verbindung mit Sauerstoff
> vor, nennt sich dann Wasserdampf. Die Frage zielte auf Wasserstoff in
> gasförmigem Zustand ab, oder habe ich das falsch verstanden

Ja - da hast Du im Chemieunterricht was falsch verstanden!

Das nennt sich nicht Wasserdampf sondern Knallgas !

von murs (Gast)


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Harry U. schrieb:
> dann liegt Wasserstoff aber immer in Verbindung mit Sauerstoff
Bei praktisch jeder (elekto-)chemischen Herstellung von H2 hast du, 
abgesehen von Säure- bzw. Laugenspuren, auch Wasserdampf im Produkt.

von Harry (Gast)


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Tatsächlich, nennt sich Wasserstoff in Verbindung mit Sauerstoff 
Knallgas?
Knallgas nennt es sich vor der Reaktion, danach ist es zunächst mal 
Wasser.
Knallgas tritt in der Atmosphäre natürlicherweise nicht auf.
Im weiteren Verlauf könnte sich dann Wasserdampf entwickeln, sofern das 
Wasser verdampft.

von Walter K. (walter_k488)


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Harry schrieb:
> Tatsächlich, nennt sich Wasserstoff in Verbindung mit Sauerstoff
> Knallgas?
> Knallgas nennt es sich vor der Reaktion, danach ist es zunächst mal
> Wasser.
> Knallgas tritt in der Atmosphäre natürlicherweise nicht auf.
> Im weiteren Verlauf könnte sich dann Wasserdampf entwickeln, sofern das
> Wasser verdampft.

Das ist aber jetzt an den Haaren herbeigezogen!
Es war von Wasserstoff und Sauerstoff die Rede! Und das ist unter 
bestimmten Bedingungen Knallgas! Das wir nach einer chemischen Reaktion 
Wasser haben - steht auf einem ganz anderen Blatt! Außerdem muss ja auch 
nicht zwingend H2O also Wasser entstehen - wie wäre es mit H2O2 ... also 
wasserstoffperoxid ?

Und selbst in der Atmosphäre kommt molekularer Wasserstoff vor - wenn 
auch nur ganz gering ... 0,5 ppm

von Wolfgang (Gast)


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Harry schrieb:
> Knallgas nennt es sich vor der Reaktion, danach ist es zunächst mal
> Wasser.

Und wo denkst du, bleibt die freiwerdende Energie?
Die Reaktion ist so exotherm, das das entstandene H2O erstmal in Form 
von Wasserdampf entsteht.

von Johann J. (johannjohanson)


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Wolfgang schrieb:
> Die Reaktion ist so exotherm, das das entstandene H2O erstmal in Form
> von Wasserdampf entsteht.

Schön - die Frage zielt aber vermutlich auf den bei der Elektrolyse 
"zwangsweise mitgenommenen" Feuchtigkeitsgehalt im Gas ab.

von Walter K. (walter_k488)


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Wolfgang schrieb:
> Harry schrieb:
> Knallgas nennt es sich vor der Reaktion, danach ist es zunächst mal
> Wasser.
>
> Und wo denkst du, bleibt die freiwerdende Energie? Die Reaktion ist so
> exotherm, das das entstandene H2O erstmal in Form von Wasserdampf
> entsteht.

Mein Gott! Wasserstoff ist Wasserstoff und Wasser ist Wasser!

Wenn du was zu Kohlenstoff wissen willst - nutzen Dir Informationen über 
Alkohol auch recht wenig - obwohl im Alkohol-Molekül Kohlenstoffatome 
gebunden sind!

von Stephan (Gast)


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Walter K. schrieb:
> Es war von Wasserstoff und Sauerstoff die Rede! Und das ist unter
> bestimmten Bedingungen Knallgas!

Wo kommt die ganze Idee mit dem Sauerstoff denn her?
Für mich ist einfach ein Sensor für den Wassergehalt im technischen Gas 
Wasserstoff gesucht.
Nix Sauerstoff, Knallgas und relative Luftfeuchtigkeit ...

Der TE sollte hier mal klärend wirken.

von Wolle G. (wolleg)


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Stephan schrieb:
> Der TE sollte hier mal klärend wirken.

Trotzdem ein Vorschlag:
Ein SHT21 ist zwar zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit gedacht, könnte 
m. E. evtl. auch zur Bestimmung der Feuchtigkeit in Wasserstoff 
angewendet werden, sofern dafür gesorgt wird, dass die Messung in 
Wasserstoff außerhalb der Ex-grenzen  erfolgt.
Wir wissen leider immer noch nicht, wozu die Messung gut ist.

von Udo S. (urschmitt)


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Stephan schrieb:
> Der TE sollte hier mal klärend wirken.

Die Frage war eindeutig gestellt. Dass ein oder zwei Knallkopp(e) den 
Thread mit ihren unqualifizierten Äusserungen kaputtmach(t/en) dafür 
kann der TO nix.

von Johann J. (johannjohanson)


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wolle g. schrieb:
> Ein SHT21 ist zwar zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit gedacht, könnte
> m. E. evtl. auch zur Bestimmung der Feuchtigkeit in Wasserstoff
> angewendet werden

Du hast da schon im Hinterkopf, dass der Wasserstoff vermutlich 
"platzsparend" gespeichert wird -> unter entsprechendem Druck steht?

Das lässt der TO (wie so vieles) offen. Scheint mir trollig zu sein.

von Johann J. (johannjohanson)


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Habe mal nachgeschaut:

Environment Standard Results16

UHST 130°C / 85%RH / ≈2.3bar, 96h Within
specifications

Ob das passt?

von Wolfgang (Gast)


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Stephan schrieb:
> Nix Sauerstoff, Knallgas und relative Luftfeuchtigkeit ...

Du bist hier der erste, der von relativer Luftfeuchte schreibt.

Dem TO geht es um relative Wasserstofffeuchte, also den Anteil an 
gasförmigem Wasser in seinem Wasserstoff, bezogen auf die 
Sättigungsfeuchte.

Johann J. schrieb:
> Du hast da schon im Hinterkopf, dass der Wasserstoff vermutlich
> "platzsparend" gespeichert wird -> unter entsprechendem Druck steht?

Dann wird wohl der Feuchtsensor auch unter entsprechendem Druck stehen 
müssen ;-)

von Johann J. (johannjohanson)


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Wolfgang schrieb:
> Dann wird wohl der Feuchtsensor auch unter entsprechendem Druck stehen
> müssen ;-)

Ja - er wird auch damit funktionieren müssen. Das grenzt die Auswahl 
möglicherweise etwas ein.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Johann J. schrieb:
> Ja - er wird auch damit funktionieren müssen. Das grenzt die Auswahl
> möglicherweise etwas ein.

Sicher ist bisher nur, dass bisher keiner - außer dem TO - den Druck 
kennt.

von HubertMueller (Gast)


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Johann J. schrieb:
> wolle g. schrieb:
>> Ein SHT21 ist zwar zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit gedacht, könnte
>> m. E. evtl. auch zur Bestimmung der Feuchtigkeit in Wasserstoff
>> angewendet werden
>
> Du hast da schon im Hinterkopf, dass der Wasserstoff vermutlich
> "platzsparend" gespeichert wird -> unter entsprechendem Druck steht?
>
> Das lässt der TO (wie so vieles) offen. Scheint mir trollig zu sein.

Ja klar Troll des Jahres. Die Fragen ja auch immer nach sehr speziellen 
technischen Sachen.

Druck ist Normaldruck bis max. 3bar. Also nichts wo ein normaler Sensor 
eingehen sollte. ATEX geschützt wäre schön. Erwartete RH bei 90-100%. 
Sensor muss auch nur ein einziges mal messen.

Es geht eher darum einen Sensor zu finden welcher halbwegs leistbar ist 
(<1000€) und ob ein normaler Feuchtigkeitssensor auch im Wasserstoffgas 
funktioniert und man diesen "entfremden" könnte.

von Karriereberater (Gast)


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Wozu soll der Ex-Schutz gut sein?
Reiner Wasserstoff ist in etwa so reaktiv wie ein Ziegelstein.

von Bumm (Gast)


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HubertMueller schrieb:
> Suche schon einige Zeit und würde mich um Tipps freuen.

Welche Ex-/NAMUR-/???-Anforderungen hast Du?

von ??? (Gast)


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Also soll offenbar in Wasserstoffgas (vmtl. aus der Flasche) die Feuchte 
gemessen werden. Und zwar Einmalig (um also mal eine Hausnummer zu 
haben...)!
Das ist einfacher als ne Dauermessung im laufenden Prozess!
Diese Sensoren sind sehr teuer. Da wäre z.B. ein Tauspiegelsensor (ab 
ca. 1400€) geeignet.
Aber so ist es ja egal ob ein Sensor für Luft im Wasserstoff langsam 
degeneriert... Also einfach mal mit den üblichen Luftfeuchtesensoren 
testen.

von ??? (Gast)


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Falls dann die Feuchte wirklich stört, kann man auch ne Kühlfalle mit 
Trockeneis aufbauen.

von Wolle G. (wolleg)


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HubertMueller schrieb:
>Es geht eher darum einen Sensor zu finden welcher halbwegs leistbar ist

Karriereberater schrieb:
> Wozu soll der Ex-Schutz gut sein?

Wenn man sich die offenen Fragen ansieht, dann sieht man, dass Deine 
Geheimniskrämerei vermutlich nicht zum Ziel führen wird. Muss man denn 
immer alles aus der Nase ziehen?

: Bearbeitet durch User
von HubertMueller (Gast)


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Ok wie auch immer nach Absprache mit Sensirion wird es wohl ein SHT3x.
Gibt es Messfühler wo dieser Chip verbaut ist? Einfach die Platine in 
ein Rohr hängen ist nicht unbedingt professionell.
Werd den Sensor dann halt mit einem Arduino auslesen.

von Bumm (Gast)


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HubertMueller schrieb:
> SHT3x

Da selbst die minimale Betriebsspannung des Sensors Wasserstoff zünden 
kann, wirst Du Dir zu den Ex-Anforderungen Gedanken machen müssen. 
Danach macht es erst Sinn, über eine geeignete Kapselung des Sensors 
nachzudenken.

von HubertMueller (Gast)


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Bumm schrieb:
> HubertMueller schrieb:
>> SHT3x
>
> Da selbst die minimale Betriebsspannung des Sensors Wasserstoff zünden
> kann, wirst Du Dir zu den Ex-Anforderungen Gedanken machen müssen.
> Danach macht es erst Sinn, über eine geeignete Kapselung des Sensors
> nachzudenken.

Das ist mir schon klar ich arbeite in der Branche.

von Wolfgang (Gast)


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HubertMueller schrieb:
> Erwartete RH bei 90-100%.

??? schrieb:
> Also soll offenbar in Wasserstoffgas (vmtl. aus der Flasche) die Feuchte
> gemessen werden.

Falls du mit "Flasche" eine gängige Druckflasche meinst, ist bei der 
Abfüllung des Wasserstoffs wohl etwas grundliegend schief gelaufen, wenn 
der dort bei 80°C mit einer r.H. von 90-100% raus kommt.

Für gängige Feuchtesensoren sind die 90-100% ein ernstes Problem. Bei 
den meisten ist bei 95% Schluss, weil sonst die Gefahr der Kondensation 
besteht.

von nachtmix (Gast)


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Um Feuchtigkeitsspuren in Gasen zu messen eignet sich ganz gut eine 
Keidelzelle.
Prinzip: Elektrolyse zwischen zwei bifilar gewickelten Platindrähten in 
einer mit Phosphorsäure beschichteten Glaskapillare.
Die zur Elektrolyse bis zur (wieder-)Trockene benötigte Ladung 
entspricht der absorbierten Wassermenge. Spannung ca. 60V, 0..ca 50mA.
Obwohl theoretisch ein 1:1 Verhältnis zwischen der Wassermenge und der 
bis zur Wiedertrockene erforderlichen Ladungsmenge besteht, muss man, 
wegen der merklichen Rekombination, für Präzisionsmessungen kalibrieren.
Standzeit der Zelle je nach Verschmutzung etc. einige Tage bis Wochen. 
Danach muss man eine Neubeschichtung durchführen.
Preise sind mir nicht mehr geläufig, dürften bei einigen hundert Euro 
liegen.

Sonst eben mittels NDIR-Infrarotanalysator (BINOS), evtl. auch 
Drägerröhrchen.

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