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英国EMC-在线铝液测氢仪-Hycal Mini


一、Hycal Mini简介:

★ HHycal-Mini是一种便携式分析系统,用于原位测定熔融铝合金中的溶解氢含量。

★ 该系统包括一个Hycal分析仪、探针适配器(包括连接电缆)、消耗性Hycal探针和用于处理和备份结果的定制PC软件。

★ 一个专业的电化学传感器,安装在探针的顶端,提供一个纯粹随氢分压(pH2)和温度变化的信号。

★ 传感器安装在一个坚固的抗冲击探针内,探针由syalon陶瓷和特殊高温合金制成,确保Hycal系统能够承受铸造厂的恶劣条件。

★ 传感器和温度信号输入分析仪,分析仪与合金校准常数结合,输出氢浓度(单位:ml/100g)。


二、工作原理:

★ 传感器由掺杂的锆酸钙陶瓷制成,该陶瓷能够传导氢离子。

★ 采用专有方法制备预硫化器,然后将其压实并烧结成一个小套管。

★ 传感器的内腔装有一个获得专利的固态基准,它为给定温度提供已知的pH2。根据传感器外部和内部腔室之间的pH2差异,产生一个传感器电压,当与温度测量相结合时,可以确定氢气的精确测量值.

★ 下面的示意图显示了如何在掺杂的锆酸钙材料的壁面上产生电压,暴露在pH2的差异中。

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三、探头适配器

在所有情况下,除了金属处理期间的测量外,必须在每次测量的开始和结束时通过探头吹扫惰性气体。这将清除探针测量室中的氧化物和湿度,并在开始测量之前移除外部氢源。

探头适配器通过阀门的简单打开/关闭来实现此功能。吹扫的典型持续时间为10-30秒。

探头适配器应安装在靠近测量点的位置。底座的入口应连接到氮气或氩气,压力为3-10巴(通常由脱气机供应)。一根电缆将适配器连接至分析仪,另一根电缆将适配器连接至探针。. 

净化过程示意图如下所示:

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四、优势

由于吹扫的清洁作用,Hycal探针能够在5-10分钟内达到稳定和准确的读数。 

下图显示了在静态熔体中与探针适配器一起使用的Hycal探针的多次清洗。

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当氢含量为0.15毫升/100克时,每个吸收读数可重复至0.01毫升/100克以内,并在5分钟内稳定下来。


五、Hycal Mini应用程序

Hycal Mini几乎可以部署在每个铸造应用程序中,包括:

• 在保温炉/熔化炉中进行抽查

• 金属处理期间的实时测量

• 转移槽内的连续测量

• 低压压铸炉


六、控制过程

传统上,金属处理只受持续时间的控制,铸造厂通常有冬季和夏季设置,根据湿度的变化改变处理时间。然而,由于许多不可控制的变化,最终可能导致氢含量过高甚至过低,从而导致收缩问题。 

下图显示了如何在放气和脱气过程中监控该过程:

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A 通过旋转脱气机给氢/氩混合气时,氢含量增加。

B 当切换到纯氩时,氢含量迅速下降。

C 停止脱气,吹扫气体通过Hycal探针-以验证读数。

D 吹扫气体停止,氢气从熔体进入探头。

E Hycal探针的读数与排气程序结束时的读数完全相同。


此程序可用于开发和优化与环境条件无关的金属处理。

Hycal范围内的其他系统可集成到脱气设备的控制面板中,以便在每次处理期间直接控制过程。

因此,氢限值可以通过Hycal保持,从而提高生产率,降低消耗和气体使用量,并显著减少废料。