[發明專利]一種測定鋁合金中氫含量的設備

在審

• 申請號: 202010196017.4
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111398553A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 段興漢;武桐
• 申請（專利權）人: 上海景瑞陽實業有限公司
• 主分類號: G01N33/2025
• 分類號: G01N33/2025;G01N5/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張德才

本發明公開一種測定鋁合金中氫含量的設備，包括與下位單片機采樣卡電路連接的氣路系統、熱提取樣品倉和檢測器，氣路系統與熱提取樣品倉連接并為樣品倉內提供載氣，熱提取樣品倉與檢測器連接并將樣氣送入檢測器中；下位單片機采樣卡與計算機中的控制系統電路連接；熱提取樣品倉包括有紅外發熱元件，紅外發熱元件用于調節樣品倉內的溫度。該測定鋁合金中氫含量的設備，熱效率高，溫度穩定，樣品進樣量大，發熱源的使用壽命長，可實現精準控溫，更好地提高了取樣的代表性，減少取樣誤差，通過植入行程開關設計，用電安全性方面也得到保證。

技術領域

本發明涉及測定氫含量的設備技術領域，特別是涉及一種測定鋁合金中氫含量的設備。

背景技術

鋁合金是一種低密度高強度的材料，廣泛應用于航空航天及船舶制造領域。但是隨著廣泛的使用，人們發現應力開裂現象時有發生，隨著深入了解，發現鋁合金中存在擴散氫引發氫脆現象，而且被認為是導致應力開裂和腐蝕疲勞的主要原因，對鋁合金中氫含量的測定就變得尤為重要。在測定過程中，樣品的最佳狀態是處于半熔融狀態。

在鋁及鋁合金加工和鑄造領域，擴散氫的危害主要表現為裂縫及氣孔的形成，分子氫裂解為兩個氫原子，熔融鋁對于原子氫具有較高的溶解度。當鋁溫度降低從熔融態變為固體時，氫溶解度下降，溶解的氫原子重新結合為氫分子，氫分子通過氣泡的方式從熔體中溢出，導致測試結果不準，所以控制鋁的加熱狀態是準確測定鋁中氫的必要條件。

現有的定氫儀技術都是使用電極脈沖加熱爐，只能控制功率，不易準確控制加熱溫度，而且樣品艙較小，最大樣品量不超過5g，無法準確測定氫含量較低的鋁合金材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種測定鋁合金中氫含量的設備，以解決上述現有技術存在的問題，結構簡單，分析速度快，并且能夠提高測定的準確性。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種測定鋁合金中氫含量的設備，包括與下位單片機采樣卡電路連接的氣路系統、熱提取樣品倉和檢測器，所述氣路系統與所述熱提取樣品倉連接并為樣品倉內提供載氣，所述熱提取樣品倉與所述檢測器連接并將樣氣送入所述檢測器中；所述下位單片機采樣卡與計算機中的控制系統電路連接；所述熱提取樣品倉包括有紅外發熱元件，所述紅外發熱元件用于調節樣品倉內的溫度。

優選的，所述氣路系統包括進氣管路和載氣鋼瓶，所述載氣鋼瓶內的載氣為氮氣，所述載氣鋼瓶通過進氣管路與所述熱提取樣品倉連通，所述進氣管路上安裝有與所述下位單片機采樣卡電線連接的開關電磁閥。

優選的，所述熱提取樣品倉包括溫控系統和石英樣品管，所述熱提取樣品倉采用樣品爐結構，所述石英樣品管放置在爐體內，所述溫控系統包括溫度傳感器，所述溫度傳感器用于感應爐體以及所述石英樣品管中的溫度并將信息傳遞給所述下位單片機采樣卡。

優選的，所述熱提取樣品倉的爐體內壁貼敷有一層反射膜，該反射膜用于反射所述紅外發熱元件發出的紅外熱源。

優選的，所述熱提取樣品倉的爐體上設置有氣缸和爐頭，爐體垂直放置在爐體支架上，所述氣缸裝配在所述爐體的底部進口處，且所述氣缸的伸縮端用于支撐并推動樣品進入爐體內部的所述石英樣品管中；所述爐頭設置于所述爐體的頂部并與所述檢測器連接。

優選的，所述熱提取樣品倉的爐體外壁設置有水循環管道，該水循環管道外接有恒溫水循環機；所述恒溫水循環機與所述下位單片機采樣卡電路連接。

優選的，還包括有電子天平，所述電子天平用于對樣品進行稱重并將稱重信息傳遞到所述控制系統中。

優選的，所述紅外加熱元件采用紅外加熱管。

本發明相對于現有技術取得了以下技術效果：