在线式铝液测氢仪，铝液测氢仪

HL-V型测氢仪（在线测氢仪）也叫铝液测氢仪，在线测氢仪，铝水测氢仪、铝液氢含量测试仪、铝合金精炼除气效果检测仪器、测氢装置、氢含量测试仪、铝合金炉前快速测氢仪，可以实现铝液现场测量氢气的需要，是基于当今研制的新型仪器。该仪器采用数控模块设计制造，仪器显示直观，操作简便，易携带，易维护，是一种高智能化的铝熔体在线测氢仪；该仪器炉前测量无需外接电源、气源，直接显示每100克金属含氢量；内存近60种合金修正系数，并可通过键盘输入温度、合金修正系数；该仪器具有自动连续测氢、测温功能。采用液晶显示器直接显示氢含量、全中文菜单操作；自动存储并打印测量结果；该仪器具有自校准功能，校准时只用一组标准气体。

一、测氢仪的功能设置 

考虑到测氢仪现场使用的方便性，本着功能的实用性，操作的简便性，并着重弥补egas-I型仪器的弱点来设置仪器的功能。 

1、测氢功能 

仪器应具有直接显示每100克金属中氢的体积含量，所以，仪器本身具有计算的功能，将氢分压，溶体温度，合金修正系数进行运算，得到(ml/100g金属)氢含量贮存并显示出来。 

2、内存合金修正系数 

合金不同，其修正系数不同，如果每测一合金都需输入相应修正系数则显得麻烦，操作人员还得熟记或查阅每种合金的修正系数。因此，将常用的近60种合金的修正系数按合号存入仪器，操作者只需在测试时输入合号，仪器即自动修正。不输入合号，仪器默认修正系数为1显示氢含量。

3、修正系数输入功能 

修正系数输入功能是必要的，当测量仪器未内存的不常用的合金时，可通过仪器面板直接输入修正系数。 

4、测温功能 

由于测氢必须同时测温，所以仪器应具有测温功能，考虑到铝合金溶体的温度在700℃左右，所以采用K型热电偶测温，并具有冷端自动补偿功能，仪器应能显示温度值。 

5、温度输入功能 

虽然仪器本身设置有测温功能，但考虑到测温不正常，或者有必要另用测温仪表测温时这一功能的设置就不会多余。 

6、校准显示 

仪器准确与否，必须进行校正，测氢仪通常用固定百分含量的标气进行校准，所以在校准时让仪器直接显示标气百分含量，就显得非常直观方便。 

7、自动调零 

仪器设置调零是必须的，当发生零漂移时，可进行调节，但如果让仪器自动调零，这样操作者会觉得更方便、快捷。 

8、吹洗 

egas-Ⅰ型仪器采用机械吹洗阀，ⅢB型仪器采用电子开关吹洗，会感操作更方便，仪器的整体性会更*。 

二、在线式铝液测氢仪技术参数

1、测量范围：0-0．99ml/100g金属 

2、分辨率：0．01ml/100g金属 

3、校正误差：≤5％ 

4、检测平衡时间：3-5分钟 

5、温度显示误差：≤±0．5％ 

6、使用环境温度：0-60℃ 

7、电源：200V±10%，50Hz 

8、气源：≥99．7％干燥氮气，P=0．07MPa 

三、测氢仪工作原理

1、氢分压的测量 

氢是铝及铝合金熔体中zui主要的气体，它以原子态的形式溶解于金属中，且在任何清洁自由的表面具有逸出趋势，同时在该表面建立平衡关系： 

H原子溶解度=常数(PH2)1/2 

式中PH2是氢气的平衡压力。 

如果在标准大气压(1．01325×105Pa)下，氢的溶解度S是已知的(实际上许多合金的溶解度已经确定)，那么气体含量G将给出一个平衡压力Pi，有： 

G=S(Pi/atm)1/2 

atm：1．01325×105Pa 

Pi是测氢仪所需测定参数，且将其转换成准确的气体含量，其单位在标准状态下为毫升/100克金属。由于S随温度升高显著地增大，因此测量熔液中气体的含量时必须同时测量熔体中的温度。 

铝熔体中氢分压的测量采用热导式测量方法，热导池、氧化铝陶瓷探头、铝液、管路组成循环气路，由电动泵促使循环气路中的隋性气体闭合循环，使铝熔体中的氢扩散到循环的隋性气体中，改变气体的导热系数，使热导池中加热电阻变化，从而使热电阻所在测量电桥输出不平衡电势。该不平衡电势经斩波稳零集成运放7650组成的放大器放大转换以便A/D转换器转换为数字信号。 

2、温度测量 

由于铝合金熔体的温度在700℃左右，温度上限不高，而且通常测温范围在650℃-750℃，范围较窄，所以采用K型热电偶测温较好。为了将热电势信号转换来便于A/D转换器转换，同时考虑到补偿热电偶冷端电势，所以由斩波稳零集成运放7650组成放大器，完成冷端补偿和信号转换放大之用。冷端补偿利用晶体三极管be极间PN结的温度特性(-3mv/℃)进行补偿。 

3、信号处理 

温度信号和氢分压信号由单片机8031控制的多路开关逐一由A/D转换为数宇信号送入单片机内存，由单片机运算处理后存贮、提示。由8155接口电路组成显示、键盘接口。显示采用单显示器，程序设置为主显氢含量，可用功能键选择其它参数的显示。 

四、机子结构特点

设计时，考虑到该仪器使用条件，炉前温度高，所以将仪器设计为分体式，即小型化的前置器和柜式主机。既克服了流槽旁高温对主机的影响，又便于使用操作。

1、外壳面板 

由于该仪器为仪器，在熔铸生产线上流动使用，所以，既要考虑易于搬动，又要考虑防止现场非法操作。因此，主机外壳设计为柜式，前两脚为可调平衡的支撑脚，后两脚为轮子，为防止非法操作，设计为锁控总电源开关，后柜可存放前置器及连接线。 由于薄膜面板的密封性好，外观美观，整体性能好等优点，所以设计为薄膜面板。键盘设计为薄膜有感按键。

2、内部结构 

热导池分别安装检测和参比电阻温度元件。电动泵由电机、曲柄联杆、波纹管等组成。吹洗气路由电磁伐、减压阀等组成。 主机中安装主电路板、气瓶、可充电电源等。