CN215525725U - 一种熔铝中氢气分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种熔铝中氢气分析仪，涉及氢气检测的技术领域，本实用新型包括样品池、第一阀门、第二阀门、第三阀门、传感器、真空罐以及真空泵；所述样品池与所述第一阀门的一端连接，所述第一阀门的另一端与所述真空罐连接；所述真空泵与所述第一阀门的一端连接，所述第二阀门的另一端与所述真空罐连接；所述第三阀门的一端与所述样品池连通，所述第三阀门的另一端连接大气环境；所述传感器的探头设置于所述真空罐内。本专利的装置通过定量减压直接测量氢气含量，原理可靠，测量时间和精度是同类产品中最快的。而且仪器的运行成本低，兼顾耐用，并且可以方便地在现场进行校验，是工业现场和实验室应用的理想选择。

Description

一种熔铝中氢气分析仪

技术领域

本实用新型涉及熔铝中氢气分析仪的技术领域，具体是一种熔铝中氢气分析仪。

背景技术

目前市场上已取得现场应用的熔铝测氢方法有“定性观测”和“定量测量”两类。

定性观测法主要是通过对熔铝样品减压凝固，观察气泡产生并与已知样本比较，或检查金属表面有无菜花状外观，有无气泡，或测量凝固后金属的比重。此类技术一般只能提供氢含量的定性信息，且人为因素和金属纯净度影响较大，适用于要求较低的场合。

定量测量法包括第一气泡法和石墨探头法。第一气泡法是操作人员记录下熔融铝液中第一个气泡出现的压力和温度，参考经验数据对照表得出含氢量。此方法的优点是简单直观，但由于肉眼观察，个人主观因素影响大，不能作为精确定量仪器使用。

石墨探头法是将探头直接插入铝液，通过测量扩散到真空系统中的氢气，根据SIEVER定律计算含氢量。此方法的优点是测量可连续性，缺点是探头需要经常更换，运行费用高昂，并且仪器在不同坩埚间移动很不方便，且测量时间较长。

本专利针对于现有技术的弊端，提出一种分析铝中氢气的新的解决方案。

实用新型内容

本实用新型提出了一种熔铝中氢气分析仪，包括样品池、第一阀门、第二阀门、第三阀门、传感器、真空罐以及真空泵；所述样品池与所述第一阀门的一端连接，所述第一阀门的另一端与所述真空罐连接；所述真空泵与所述第一阀门的一端连接，所述第二阀门的另一端与所述真空罐连接；所述第三阀门的一端与所述样品池连通，所述第三阀门的另一端连接大气环境；所述传感器的探头设置于所述真空罐内。

本实用新型的有益技术效果为：

1、本专利的装置通过定量减压直接测量氢气含量，原理可靠，测量时间和精度是同类产品中最快的。而且仪器的运行成本低，兼顾耐用，并且可以方便地在现场进行校验，是工业现场和实验室应用的理想选择。

2、本专利的装置不仅可以用于生产中的质量控制，还可以用于材料学的工艺研究，以及熔炼处理的评估和鉴定。

附图说明

图1是本实用新型中熔铝中氢气分析仪的结构示意图。

附图标记：1、机柜；2、显示屏；3、样品池；4、弯头；5、工作台面；6、真空罐； 7、第二阀门；8、第三阀门；9、第一阀门；10、真空泵；11、传感器。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

本实用新型提出了一种熔铝中氢气分析仪，包括机柜1，机柜1的底部安装有四个万向轮。机柜1上设置有工作台面5。在工作台面5的上表面固定有样品池3，在机柜1内固定有位于工作台面5下方的第一阀门9、真空罐6、真空泵10、传感器11、第二阀门7、第三阀门8。

真空泵10的型号是TRP-12；第一阀门9、第二阀门7、第三阀门8，具体为电磁阀，其型号是GDC-j25；传感器11的型号是PDM-5203T。

样品池3通过弯头4连接到第二阀门7的一端，第二阀门7的另一端通过管路连接真空罐6。真空泵10通过管路连接第一阀门9的一端，第一阀门的另一端通过管路与真空罐6连接。第三阀门8安装在弯头4上，第三阀门8的一端与样品池3的连通，第三阀门8的另一端连通大气环境，即不连接任何物体。第三阀门8是一个进气阀，其开启后可以将空气导入到样品池3内以平衡气压。传感器11的探头安装在真空罐6左侧。

具体的作业过程是：首先通电开机，上电后真空泵自动运转，第一阀门9自动打开，将真空罐6内抽真空，而第二阀门7、第三阀门8处于关闭状态；随后在样品池3内添加定量的液态铝，添加后将样品池3密封、启动分析功能，第二阀门7打开，第一阀门9保持打开状态，当真空罐6与样品池3内的真空压力达标后，第一阀门9关闭，在负压状态下，样品中气体会全部被吸入到真空罐6中，此时的液态铝的固化压力仅为常压固化时的十万分之一。在这样受控固化的条件下可以保证液态铝在固化过程中释放全部氢气。当液态铝固化完成后，释放出的氢气所产生的压力变化会被传感器11捕捉。

在机柜1上还设置有显示器、控制面板和PLC。PLC用于对第一阀门9、第二阀门7、第三阀门8和真空泵10进行控制、对传感器11采集的数据进行收集处理、通过控制面板和显示器与操作人员进行交互。传感器11检测的信号发送至PLC，经PLC处理后转换为表示氢气含量的数据并在显示器显示。通过控制面板的操作进行具体的阀门和真空泵10的控制。

在实际操作时，每次仅向样品池3内添加100g液态铝，传感器11的测量结果以ml/100g或cm³/100g表示。

本专利的装置通过定量减压直接测量氢气含量，原理可靠，测量时间和精度是同类产品中最快的。而且仪器的运行成本低，兼顾耐用，并且可以方便地在现场进行校验，是工业现场和实验室应用的理想选择。

本专利的装置不仅可以用于生产中的质量控制，还可以用于材料学的工艺研究，以及熔炼处理的评估和鉴定。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种熔铝中氢气分析仪，其特征在于：包括样品池(3)、第一阀门(9)、第二阀门(7)、第三阀门(8)、传感器(11)、真空罐(6)以及真空泵(10)；

所述样品池(3)与所述第二阀门(7)的一端连接，所述第一阀门(9)的另一端与所述真空罐(6)连接；

所述真空泵(10)与所述第一阀门(9)的一端连接，所述第二阀门(7)的另一端与所述真空罐(6)连接；

所述第三阀门(8)的一端与所述样品池连通，所述第三阀门(8)的另一端连接大气环境；

所述传感器(11)的探头设置于所述真空罐(6)内。

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