HL-V型 在線式鋁液測氫儀，鋁液測氫儀

HL-V型測氫儀（在線測氫儀）也叫鋁液測氫儀，在線測氫儀，鋁水測氫儀、鋁液氫含量測試儀、鋁合金精煉除氣效果檢測儀器、測氫裝置、氫含量測試儀、鋁合金爐前快速測氫儀，可以實(shí)現(xiàn)鋁液現(xiàn)場測量氫氣的需要，是基于當(dāng)今研制的新型儀器。該儀器采用數(shù)控模塊設(shè)計制造，儀器顯示直觀，操作簡便，易攜帶，易維護(hù)，是一種高智能化的鋁熔體在線測氫儀；該儀器爐前測量無需外接電源、氣源，直接顯示每100克金屬含氫量；內(nèi)存近60種合金修正系數(shù)，并可通過鍵盤輸入溫度、合金修正系數(shù)；該儀器具有自動連續(xù)測氫、測溫功能。采用液晶顯示器直接顯示氫含量、全中文菜單操作；自動存儲并打印測量結(jié)果；該儀器具有自校準(zhǔn)功能，校準(zhǔn)時只用一組標(biāo)準(zhǔn)氣體。

一、測氫儀的功能設(shè)置 

考慮到測氫儀現(xiàn)場使用的方便性，本著功能的實(shí)用性，操作的簡便性，并著重彌補(bǔ)egas-I型儀器的弱點(diǎn)來設(shè)置儀器的功能。 

1、測氫功能 

儀器應(yīng)具有直接顯示每100克金屬中氫的體積含量，所以，儀器本身具有計算的功能，將氫分壓，溶體溫度，合金修正系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，得到(ml/100g金屬)氫含量貯存并顯示出來。 

2、內(nèi)存合金修正系數(shù) 

合金不同，其修正系數(shù)不同，如果每測一合金都需輸入相應(yīng)修正系數(shù)則顯得麻煩，操作人員還得熟記或查閱每種合金的修正系數(shù)。因此，將常用的近60種合金的修正系數(shù)按合號存入儀器，操作者只需在測試時輸入合號，儀器即自動修正。不輸入合號，儀器默認(rèn)修正系數(shù)為1顯示氫含量。

3、修正系數(shù)輸入功能 

修正系數(shù)輸入功能是必要的，當(dāng)測量儀器未內(nèi)存的不常用的合金時，可通過儀器面板直接輸入修正系數(shù)。 

4、測溫功能 

由于測氫必須同時測溫，所以儀器應(yīng)具有測溫功能，考慮到鋁合金溶體的溫度在700℃左右，所以采用K型熱電偶測溫，并具有冷端自動補(bǔ)償功能，儀器應(yīng)能顯示溫度值。 

5、溫度輸入功能 

雖然儀器本身設(shè)置有測溫功能，但考慮到測溫不正常，或者有必要另用測溫儀表測溫時這一功能的設(shè)置就不會多余。 

6、校準(zhǔn)顯示 

儀器準(zhǔn)確與否，必須進(jìn)行校正，測氫儀通常用固定百分含量的標(biāo)氣進(jìn)行校準(zhǔn)，所以在校準(zhǔn)時讓儀器直接顯示標(biāo)氣百分含量，就顯得非常直觀方便。 

7、自動調(diào)零 

儀器設(shè)置調(diào)零是必須的，當(dāng)發(fā)生零漂移時，可進(jìn)行調(diào)節(jié)，但如果讓儀器自動調(diào)零，這樣操作者會覺得更方便、快捷。 

8、吹洗 

egas-Ⅰ型儀器采用機(jī)械吹洗閥，ⅢB型儀器采用電子開關(guān)吹洗，會感操作更方便，儀器的整體性會更*。 

二、在線式鋁液測氫儀技術(shù)參數(shù)

1、測量范圍：0-0．99ml/100g金屬 

2、分辨率：0．01ml/100g金屬 

3、校正誤差：≤5％ 

4、檢測平衡時間：3-5分鐘 

5、溫度顯示誤差：≤±0．5％ 

6、使用環(huán)境溫度：0-60℃ 

7、電源：200V±10%，50Hz 

8、氣源：≥99．7％干燥氮?dú)?，P=0．07MPa 

三、測氫儀工作原理

1、氫分壓的測量 

氫是鋁及鋁合金熔體中zui主要的氣體，它以原子態(tài)的形式溶解于金屬中，且在任何清潔自由的表面具有逸出趨勢，同時在該表面建立平衡關(guān)系： 

H原子溶解度=常數(shù)(PH2)1/2 

式中PH2是氫氣的平衡壓力。 

如果在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1．01325×105Pa)下，氫的溶解度S是已知的(實(shí)際上許多合金的溶解度已經(jīng)確定)，那么氣體含量G將給出一個平衡壓力Pi，有： 

G=S(Pi/atm)1/2 

atm：1．01325×105Pa 

Pi是測氫儀所需測定參數(shù)，且將其轉(zhuǎn)換成準(zhǔn)確的氣體含量，其單位在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為毫升/100克金屬。由于S隨溫度升高顯著地增大，因此測量熔液中氣體的含量時必須同時測量熔體中的溫度。 

鋁熔體中氫分壓的測量采用熱導(dǎo)式測量方法，熱導(dǎo)池、氧化鋁陶瓷探頭、鋁液、管路組成循環(huán)氣路，由電動泵促使循環(huán)氣路中的隋性氣體閉合循環(huán)，使鋁熔體中的氫擴(kuò)散到循環(huán)的隋性氣體中，改變氣體的導(dǎo)熱系數(shù)，使熱導(dǎo)池中加熱電阻變化，從而使熱電阻所在測量電橋輸出不平衡電勢。該不平衡電勢經(jīng)斬波穩(wěn)零集成運(yùn)放7650組成的放大器放大轉(zhuǎn)換以便A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。 

2、溫度測量 

由于鋁合金熔體的溫度在700℃左右，溫度上限不高，而且通常測溫范圍在650℃-750℃，范圍較窄，所以采用K型熱電偶測溫較好。為了將熱電勢信號轉(zhuǎn)換來便于A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，同時考慮到補(bǔ)償熱電偶冷端電勢，所以由斬波穩(wěn)零集成運(yùn)放7650組成放大器，完成冷端補(bǔ)償和信號轉(zhuǎn)換放大之用。冷端補(bǔ)償利用晶體三極管be極間PN結(jié)的溫度特性(-3mv/℃)進(jìn)行補(bǔ)償。 

3、信號處理 

溫度信號和氫分壓信號由單片機(jī)8031控制的多路開關(guān)逐一由A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)宇信號送入單片機(jī)內(nèi)存，由單片機(jī)運(yùn)算處理后存貯、提示。由8155接口電路組成顯示、鍵盤接口。顯示采用單顯示器，程序設(shè)置為主顯氫含量，可用功能鍵選擇其它參數(shù)的顯示。 

四、機(jī)子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

設(shè)計時，考慮到該儀器使用條件，爐前溫度高，所以將儀器設(shè)計為分體式，即小型化的前置器和柜式主機(jī)。既克服了流槽旁高溫對主機(jī)的影響，又便于使用操作。

1、外殼面板 

由于該儀器為儀器，在熔鑄生產(chǎn)線上流動使用，所以，既要考慮易于搬動，又要考慮防止現(xiàn)場非法操作。因此，主機(jī)外殼設(shè)計為柜式，前兩腳為可調(diào)平衡的支撐腳，后兩腳為輪子，為防止非法操作，設(shè)計為鎖控總電源開關(guān)，后柜可存放前置器及連接線。 由于薄膜面板的密封性好，外觀美觀，整體性能好等優(yōu)點(diǎn)，所以設(shè)計為薄膜面板。鍵盤設(shè)計為薄膜有感按鍵。

2、內(nèi)部結(jié)構(gòu) 

熱導(dǎo)池分別安裝檢測和參比電阻溫度元件。電動泵由電機(jī)、曲柄聯(lián)桿、波紋管等組成。吹洗氣路由電磁伐、減壓閥等組成。 主機(jī)中安裝主電路板、氣瓶、可充電電源等。