[实用新型]惰性气体循环法测氢装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种基于惰性气体循环法测氢装置。

背景技术：

铝合金在熔炼过程中很容易吸氢，且固态铝镁合金溶氢量远低于液态合金溶氢量，铝液凝固时析出的氢甚至是固态所能溶解之氢的16.5倍，因此在铝合金凝固过程中会析出大量的氢，最终在铸件中形成针孔、皮下气孔等铸造缺陷。氢对铝及铝合金性能的危害非常大，因氢量过高造成的废品率约占全部铝铸件废品的一半。

能够定量检测铝合金熔体的方法很多，多数方法都基于西华特定律，即通过检测合金熔体的氢分压来计算得熔体的氢含量，诸多方法之间的主要区别在于检测合金熔体氢分压方法的不同。检测氢分压的方法主要有惰性气体循环法、电化学法和吸气测压法，其中惰性气体循环法应用最多，由惰性气体循环法研制的装置也最多。惰性气体在合金熔体中循环可以将合金熔体中的氢带出直到循环气体的氢分压与合金熔体氢分压相等达到平衡，由于氢气和惰性气体的热导率相差较大，所以循环过程中不断有氢加入的惰性气体的热导率会发生变化直至一定值，通过标定过的热导检测装置检测惰性气体热导率的变化量便可得到惰性气体的氢分压，即合金熔体的氢分压。

以采用惰性气体循环法为检测原理的早期测氢装置，一般由气体循环单元和取样检测单元两部分构成。检测时，气体循环单元通过循环泵使惰性气体通过探头在合金熔体中循环，待循环达到平衡后再通过取样检测单元从气体循环单元中取出定量的平衡气体送入热导检测装置中分析，热导检测装置测得的结果通过自动平衡记录仪记录，最后通过人工计算得到合金熔体氢分压和查表获得对应的氢含量。此类装置结构复杂、操作繁琐，整个测试过程大部分环节靠人工操作，气体循环是否达到平衡完全靠经验判断，极易产生误差。因此，针对这些不足，采用新技术优化测氢装置结构，简化测试环节，提高数据处理准确度和自动化程度具有重要的实际意义。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种惰性气体循环法测氢装置，不仅结构简单、操作简便，而且能够准确判断惰性气体循环是否达到平衡。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种惰性气体循环法测氢装置，其组成包括：计算机测控装置，所述的计算机测控装置与惰性气体循环装置连接，所述的惰性气体循环装置包括热电偶、探头，所述的探头分别与微型循环气泵、热导检测器连接，所述的微型循环气泵与所述的热导检测器连接，所述的热导检测器分别与流量计A、流量计B、压力表、减压稳压阀连接，所述的减压稳压阀与干燥管连接，所述的干燥管与氩气瓶连接。

所述的惰性气体循环法测氢装置，所述的压力表与所述的微型循环气泵之间具有电磁阀A，所述的探头与所述的微型循环气泵之间具有电磁阀B。

所述的惰性气体循环法测氢装置，所述的流量计A与所述的热导检测器之间具有流量调节阀A；所述的流量计B与所述的微型循环气泵之间具有流量调节阀B。

所述的惰性气体循环法测氢装置，所述的减压稳压阀、所述的压力表、所述的热导检测器通过三通连接；所述的压力表、所述的热导检测器、所述的微型循环气泵通过三通连接；所述的探头、所述的微型循环气泵、所述的压力表通过三通连接。

所述的惰性气体循环法测氢装置，所述的探头包括探头主体，所述的探头主体内安装有石墨棒，所述的石墨棒与探头主体出口管连接，所述的探头主体与探头主体入口管连接，所述的石墨棒上具有一组与所述的探头主体出口管垂直的小孔。

所述的惰性气体循环法测氢装置，所述的计算机测控装置包括接口转换器、模拟信号输入模块、数字信号输出模块、电磁阀A电源电路、电磁阀B电源电路、微型循环气泵电源电路、热导检测器电源电路，所述的接口转换器分别与计算机、所述的模拟量信号输入模块、所述的数字量输出模块连接，所述的数字量输出模块与继电器驱动电路连接，所述的继电器驱动电路与一组继电器连接，所述的模拟量信号输入模块分别与所述的热导检测器、所述的热电偶连接。

有益效果：