چرا دیافراگم فولاد ضد زنگ طلا شده است وقتی که فرستنده فشار هیدروژن را اندازه گیری می کند

در کاربردهایی که هیدروژن اندازه گیری می شود، فرستنده های فشار یا فرستنده های فشار فرقی معمولا از دیافراگم های فولاد ضد زنگ استفاده می کنند.اين کار معمولي است که از زره هاي فلز ضد زنگ استفاده بشهدلیل این امر مربوط به خواص فیزیک شیمیایی هیدروژن و تعامل آن با مواد فلزی است.

1ویژگی ها و نفوذ پذیری هیدروژن

هیدروژن (H2) یکی از کوچکترین مولکول های موجود در طبیعت است و بسیار نفوذ پذیر است. اندازه مولکولی بسیار کوچک آن اجازه می دهد که به راحتی به بسیاری از مواد جامد نفوذ کند،از جمله فلزات مانند فولاد ضد زنگهنگامی که هیدروژن به دیافراگم فولاد ضد زنگ نفوذ می کند، می تواند مشکلات زیر را ایجاد کند:

شکنندگی هیدروژن: اتم های هیدروژن می توانند در شبکه فولاد ضد زنگ پخش شوند و باعث شکنندگی مواد شوند. نفوذ هیدروژن باعث غلظت استرس می شود.که منجر به شکستگی شکننده یا آسیب به فولاد ضد زنگ تحت فشار مکانیکی می شود..

• خطای اندازه گیری: هیدروژن در پشت دیافراگم نفوذ می کند و بر ویژگی های کشش دیافراگم تأثیر می گذارد که به نوبه خود بر دقت اندازه گیری فرستنده تأثیر می گذارد.

2. لزوم زره زدن

پوشش طلا برای کاهش یا جلوگیری از نفوذ هیدروژن استفاده می شود. طلا یک فلز با تراکم بالا و بی اثر شیمیایی با مقاومت نفوذی عالی است. دلایل خاص عبارتند از:

نفوذ پذیری پایین: نفوذ پذیری طلا به هیدروژن بسیار کمتر از فولاد ضد زنگ است. این به این دلیل است که طلا دارای ساختار شبکه ای تنگ تر و یک مجموعه متراکم از اتم ها است.که می تواند به طور موثر از عبور مولکول های هیدروژن جلوگیری کند.

مقاومت در برابر خوردگی: طلا با هیدروژن واکنش نشان نمی دهد و بنابراین قادر به حفظ ثبات فیزیکی و شیمیایی خود است تا هنگام قرار گرفتن در معرض هیدروژن خراب نشود یا خوردگی نداشته باشد.

• کاهش شکنندگی هیدروژن: از آنجا که طلا می تواند نفوذ هیدروژن را مسدود کند، بستر فولاد ضد زنگ مستعد انتشار اتم های هیدروژن نیست.در نتیجه کاهش یا جلوگیری از شکنندگی هیدروژن.

3مکانیسم درمان طلا

هنگامی که غشای فولاد ضد زنگ طلا شده است، لایه طلا به عنوان یک مانع فیزیکی عمل می کند و مانع از نفوذ مولکول های هیدروژن به لایه پایین فولاد ضد زنگ می شود.این درمان به طور قابل توجهی نفوذ هیدروژن را کاهش می دهد، از ساختار داخل دیافراگم محافظت می کند، قدرت مکانیکی و خواص لاستیک دیافراگم فولاد ضد زنگ را حفظ می کند،و اطمینان حاصل می کند که فرستنده فشار هنگام اندازه گیری هیدروژن، مقادیر ثابت و دقیق را ارائه می دهد..

جزئیات فنی شامل:

• ضخامت زره: ضخامت زره باید به اندازه کافی نازک باشد تا بر حساسیت دیافراگم تأثیر بگذارد، اما همچنین به اندازه کافی ضخیم باشد تا از نفوذ هیدروژن جلوگیری کند.معمولا ضخامت از چند میکروم تا ده ها میکروم.

• فرآیند پوشش طلا: استفاده از فن آوری هایی مانند الکتروتراپی یا جمع آوری بخار فیزیکی (PVD) برای اطمینان از یکپارچگی و خالی بودن لایه طلا برای افزایش مقاومت نفوذ.

4نمونه های کاربرد و تجربه عملی

در کاربردهای صنعتی، هیدروژن به طور گسترده ای در صنایع شیمیایی، انرژی و زمینه های دیگر استفاده می شود، فرستنده فشار ابزار اصلی اندازه گیری است.دیافراگم فولاد ضد زنگ بعد از قرار گرفتن در معرض هیدروژن به تدریج از کار می رود.بنابراین، هنگام اندازه گیری فشار در محیط های هیدروژن خالص و یا حاوی هیدروژن،انتخاب دیافراگم طلا شده می تواند به طور قابل توجهی عمر خدمت و ثبات اندازه گیری ابزار را بهبود بخشد.

خلاصه

دیافراگم های فولاد ضد زنگ باید در هنگام اندازه گیری هیدروژن به دلیل نفوذ پذیری بالا هیدروژن و تأثیر بالقوه شکنندگی هیدروژن بر فولاد ضد زنگ، طلا شوند.با طلا کردن غشا، یک مانع ضد نفوذ ایجاد می شود تا از نفوذ مولکول های هیدروژن جلوگیری شود و دقت اندازه گیری و ثبات طولانی مدت دستگاه را تضمین کند.

                                                                                   ممنون