CN205103142U - 氧氮氢分析仪用载气净化过滤管、炉头及氧氮氢分析仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种氧氮氢分析仪用载气净化过滤管、炉头及氧氮氢分析仪，属于氧氮氢分析技术领域。本实用新型的氧氮氢分析仪用载气净化过滤管，包括过滤管和设置在过滤管中用来过滤气体的过滤材料，还包括用来检测所述过滤材料的位移的直线位移检测装置。本实用新型的氧氮氢分析仪用载气净化过滤管利用直线位移检测装置来精确显示过滤管中过滤材料吸附石墨粉的量，并及时更换过滤材料，提高了分析结果的精度，也降低了分析成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种氧氮氢分析仪用载气净化过滤管、炉头及氧氮氢分析仪，属于氧氮氢分析技术领域。
背景技术
氧和氮是影响钛合金产品质量的最重要元素，通常通过氧氮氢分析仪对钛合金中的氧氮氢含量进行检测分析。现有技术中的氧氮氢分析仪包括炉头，炉头包括炉体，炉体内部具有炉腔，炉腔中设置有用来盛放样品的石墨坩埚，炉体上固定设置有用来向炉腔内部输出气体的载气净化过滤管以及上电极、下电极，炉头还包括用来检测炉腔内部温度的温度检测器和控制电极移动的气动升降机构。
在使用氧氮氢分析仪进行分析的过程中，一般将样品封装在镍篮中，然后将镍篮加入投料机构中，投料机构由上而下顺时针旋转90度后使装有样品的镍篮掉落到石墨坩埚里面，通过上下电极对石墨坩埚进行加热，氧氮氢分析仪能够在惰性气氛中通过脉冲加热分解试样，由红外检测器和热导检测器分别测定钛合金材料中氧、氮含量。
分析过程中，石墨坩埚底部装有起快速冷却作用的少量石墨粉，随着惰性气体的流通，石墨粉被阻挡在载气净化过滤管中的石英棉上。由于钛合金氧元素和氮元素的分析结果对周围环境较敏感，石英棉上面聚集的石墨粉量较多时，会造成分析结果中的氧元素含量偏差较大，超出标准值范围。为了避免分析结果的氧含量出现偏差，通常根据肉眼观察石墨粉的吸附量更换石英棉。但是，肉眼观察石墨粉的含量很不准确，无法定量判断，为了提高试验分析的精度，一般在石英棉吸附石墨粉的量并不太多时就更换石英棉，导致石英棉更换频繁，增加了试验成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够定量检测石英棉污染程度的氧氮氢分析仪用载气净化过滤管，并提供使用上述载气净化过滤管的炉头和氧氮氢分析仪。
为了实现以上目的，本实用新型的氧氮氢分析仪用载气净化过滤管的技术方案如下：
一种氧氮氢分析仪用载气净化过滤管，包括过滤管和设置在过滤管中用来过滤气体的过滤材料，其特征在于，还包括用来检测所述过滤材料的位移的直线位移检测装置。
所述过滤材料为石英棉或者玻璃棉，能够吸附气路中带出的石墨粉。
所述直线位移检测装置为百分表，所述百分表的测量杆套筒通过设置在过滤管管壁上的测量孔穿设在过滤管上，所述百分表的测量头顶压在所述过滤材料表面。当过滤材料中吸附的石墨粉过多时，过滤材料膨胀能够推动百分表的测量头发生位移，并表现在百分表的表盘上。
所述测量孔孔壁与测量杆套筒外表面之间设置有密封圈，保证过滤管管壁与测量杆套筒之间的气密封。
所述过滤管为石英管或者玻璃管。
本实用新型的炉头的技术方案如下：
一种炉头，包括载气净化过滤管，所述载气净化过滤管包括过滤管和设置在过滤管中用来过滤气体的过滤材料，还包括用来检测所述过滤材料的位移的直线位移检测装置。
所述过滤材料为石英棉或者玻璃棉，能够吸附气路中带出的石墨粉。
所述直线位移检测装置为百分表，所述百分表的测量杆套筒通过设置在过滤管管壁上的测量孔穿设在过滤管上，所述百分表的测量头顶压在所述过滤材料表面。当过滤材料中吸附的石墨粉过多时，过滤材料膨胀能够推动百分表的测量头发生位移，并表现在百分表的表盘上。
所述测量孔孔壁与测量杆套筒外表面之间设置有密封圈，保证过滤管管壁与测量杆套筒之间的气密封。
本实用新型的氧氮氢分析仪的技术方案如下：
一种氧氮氢分析仪，使用上述的炉头。
本实用新型的氧氮氢分析仪用载气净化过滤管采用在过滤管上设置直线位移检测装置的方式，利用直线位移检测装置来精确显示过滤管中过滤材料棉吸附石墨粉之后的体积变化，从而判断出过滤材料被污染的程度，并及时更换过滤材料，提高了分析结果的精度，也降低了分析成本。
附图说明
图1为本实用新型的氧氮氢分析仪的实施例的结构示意图；
图2为图1中的投料槽的结构示意图；
图3为现有技术中的氧氮氢分析仪中的投料槽的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的氧氮氢分析仪的实施例：
如图1-2所示，本实施例的氧氮氢分析仪用来对钛合金中的氧氮氢进行分析，包括炉头，炉头包括炉体2，炉体内部具有炉腔，炉腔中设置有用来盛放样品的石墨坩埚，炉体上固定设置有用来净化气体的载气净化过滤管以及用来向炉腔内部的石墨坩埚中投放样品的投料机构3，石墨坩埚的上方设置有上电极，石墨坩埚下方设置有下电极，炉头还包括用来检测炉腔内部温度的温度检测器4和用来控制电极移动的气动升降机构。
载气净化过滤管包括过滤管5、设置在过滤管中的用来过滤气体的过滤材料，过滤管可以为石英管或者玻璃管，本实施例中为石英管，过滤材料可以为石英棉或者玻璃棉或者其他高温棉，本实施例中为石英棉，还包括直线位移测量装置，如百分表或者千分表，本实施例中为百分表6，石英管管壁上设置有一个圆形测量孔，百分表的测量杆套筒穿过圆形测量孔并与石英管管壁固定连接，使测量杆套筒内的测量杆伸入石英管内部，测量杆端部的测量头与石英管内的石英棉表面顶压贴合，石英棉在吸附石墨粉之后会发生膨胀，推动测量杆的测量头移动，并在百分表的表盘上显示读数。测量杆套筒外表面与测量孔孔壁之间设置有橡胶密封圈，保证测量杆套筒与石英管管壁之间的气密封。
投料机构包括投料管以及与投料管转动配合的旋转体，所述旋转体上设置有圆柱形投料槽7，钛合金样品封装在镍篮中，通过投料管加入圆柱形投料槽中。在测试时，通过旋转体的旋转使投料槽中的镍篮掉入石墨坩埚中。为了避免镍篮卡在投料槽中无法掉入石墨坩埚中，圆柱形投料槽的高度设置为低于镍篮的高度，圆柱形投料槽的直径设置为大于镍篮的直径但是小于镍篮的高度。
本实施例的氧氮氢分析仪在使用时，将钛合金样品封装在镍篮中，通过投料机构加入石墨坩埚中，向炉腔中通入惰性气体，通过上下电极对石墨坩埚进行加热，进行钛合金的氧氮氢分析。载气净化过滤管上设置的百分表可以检测石英管中的石英棉被污染的程度，当百分表的示数大于某一设定值时，表示石英棉中吸附的石墨粉较多，此时对石英棉进行更换。不会导致石英棉吸附石墨粉过多而导致试验误差偏大，也不会导致频繁更换石英棉引起成本增加。
采用本实施例的氧氮氢分析仪与现有技术中的氧氮氢分析仪分别进行如下试验：称量直径为3mm的钛合金试棒0.1g和镍篮0.11g，将钛合金试棒放入镍篮并封闭镍篮端口，将装有试棒的镍篮分别投放到本实施例和现有技术的投料机构中，重复试验十次，试验结果如下：
使用本实施例的氧氮氢分析仪进行的十次试验投料顺利，每次试验需要时间3分钟，十次试验结果均有效。使用现有技术中的氧氮氢分析仪进行的十次试验中，镍篮被卡在投料槽中的次数为2次，这两次试验结果无效。每次取出被卡镍篮需要花费30分钟进行人工拆除，取出的镍篮需要在酒精中浸泡3-4小时后才能继续试验，效率低下，还容易造成材料的浪费，增加了试验成本。
在本实用新型的氧氮氢分析仪的其他实施例中，百分表的测量杆套筒与玻璃管管壁之间不设置密封圈，而是通过密封胶将二者之间的缝隙填充来实现气密封。
在其他实施例中，投料槽采用现有技术的投料槽，如图3所示，为具有锥形槽底1的投料槽。
在其他实施例中，圆柱形投料槽的直径和高度均大于镍篮的高度，也可以保证镍篮顺利掉入石墨坩埚中。
本实用新型的炉头的实施例与上述氧氮氢分析仪中的炉头的结构完全一致，此处不再一一赘述。另外，上述氧氮氢分析仪中的炉头的各种可替代结构也适用于本实用新型的炉头的实施例。
本实用新型的氧氮氢分析仪用载气净化过滤管的实施例与上述氧氮氢分析仪中的载气净化过滤管的结构完全一致，此处不再一一赘述。另外，上述氧氮氢分析仪中的载气净化过滤管的各种可替代结构也适用于本实用新型的氧氮氢分析仪用载气净化过滤管的实施例。
Claims (7)
1.一种氧氮氢分析仪用载气净化过滤管，包括过滤管（5）和设置在过滤管中用来过滤气体的过滤材料，其特征在于，还包括用来检测所述过滤材料的位移的直线位移检测装置。
2.如权利要求1所述的氧氮氢分析仪用载气净化过滤管，其特征在于，所述直线位移检测装置为百分表（6），所述百分表的测量杆套筒通过设置在过滤管管壁上的测量孔穿设在过滤管上，所述百分表的测量头顶压在所述过滤材料表面。
3.如权利要求2所述的氧氮氢分析仪用载气净化过滤管，其特征在于，所述测量孔孔壁与测量杆套筒之间设置有密封圈。
4.一种炉头，包括载气净化过滤管，所述载气净化过滤管包括过滤管（5）和设置在过滤管中用来过滤气体的过滤材料，其特征在于，还包括用来检测所述过滤材料的位移的直线位移检测装置。
5.如权利要求4所述的炉头，其特征在于，所述直线位移检测装置为百分表（6），所述百分表的测量杆套筒通过设置在过滤管管壁上的测量孔穿设在过滤管上，所述百分表的测量头顶压在所述过滤材料表面。
6.如权利要求5所述的炉头，其特征在于，所述测量孔孔壁与测量杆套筒之间设置有密封圈。
7.一种氧氮氢分析仪，其特征在于，使用如权利要求4-6任意一项所述的炉头。
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