HL-V型測(cè)氫儀（在線測(cè)氫儀）也叫鋁液測(cè)氫儀，在線測(cè)氫儀，鋁水測(cè)氫儀、鋁液氫含量測(cè)試儀、鋁合金精煉除氣效果檢測(cè)儀器、測(cè)氫裝置、氫含量測(cè)試儀、鋁合金爐前快速測(cè)氫儀，可以實(shí)現(xiàn)鋁液現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(jì)制造，儀器顯示直觀，操作簡(jiǎn)便，易攜帶，易維護(hù)，是一種高智能化的鋁熔體在線測(cè)氫儀；該儀器爐前測(cè)量無(wú)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(guò)鍵盤輸入溫度、合金修正系數(shù)；該儀器具有自動(dòng)連續(xù)測(cè)氫、測(cè)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(dòng)存儲(chǔ)并打印測(cè)量結(jié)果；該儀器具有自校準(zhǔn)功能，校準(zhǔn)時(shí)只用一組標(biāo)準(zhǔn)氣體。

一、測(cè)氫儀的功能設(shè)置 

考慮到測(cè)氫儀現(xiàn)場(chǎng)使用的方便性，本著功能的實(shí)用性，操作的簡(jiǎn)便性，并著重彌補(bǔ)egas-I型儀器的弱點(diǎn)來(lái)設(shè)置儀器的功能。 

1、測(cè)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(jì)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(lái)。 

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(cè)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(hào)存入儀器，操作者只需在測(cè)試時(shí)輸入合號(hào)，儀器即自動(dòng)修正。不輸入合號(hào)，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(cè)量?jī)x器未內(nèi)存的不常用的合金時(shí)，可通過(guò)儀器面板直接輸入修正系數(shù)。 

4、測(cè)溫功能 

由于測(cè)氫必須同時(shí)測(cè)溫，所以儀器應(yīng)具有測(cè)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(cè)溫，并具有冷端自動(dòng)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(cè)溫功能，但考慮到測(cè)溫不正常，或者有必要另用測(cè)溫儀表測(cè)溫時(shí)這一功能的設(shè)置就不會(huì)多余。 

6、校準(zhǔn)顯示 

儀器準(zhǔn)確與否，必須進(jìn)行校正，測(cè)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(shí)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(dòng)調(diào)零 

儀器設(shè)置調(diào)零是必須的，當(dāng)發(fā)生零漂移時(shí)，可進(jìn)行調(diào)節(jié)，但如果讓儀器自動(dòng)調(diào)零，這樣操作者會(huì)覺(jué)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(kāi)關(guān)吹洗，會(huì)感操作更方便，儀器的整體性會(huì)更*。 

二、在線式鋁液測(cè)氫儀技術(shù)參數(shù)

1、測(cè)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(cè)平衡時(shí)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(cè)氫儀工作原理

1、氫分壓的測(cè)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(shì)，同時(shí)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(gè)平衡壓力Pi，有： 

G=S(Pi/atm)1/2 

atm：1．01325×105Pa 

Pi是測(cè)氫儀所需測(cè)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(cè)量熔液中氣體的含量時(shí)必須同時(shí)測(cè)量熔體中的溫度。 

鋁熔體中氫分壓的測(cè)量采用熱導(dǎo)式測(cè)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(dòng)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(cè)量電橋輸出不平衡電勢(shì)。該不平衡電勢(shì)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(hào)。 

2、溫度測(cè)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(cè)溫范圍在650℃-750℃，范圍較窄，所以采用K型熱電偶測(cè)溫較好。為了將熱電勢(shì)信號(hào)轉(zhuǎn)換來(lái)便于A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，同時(shí)考慮到補(bǔ)償熱電偶冷端電勢(shì)，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(hào)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(hào)處理 

溫度信號(hào)和氫分壓信號(hào)由單片機(jī)8031控制的多路開(kāi)關(guān)逐一由A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)宇信號(hào)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(jì)時(shí)，考慮到該儀器使用條件，爐前溫度高，所以將儀器設(shè)計(jì)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(duì)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(dòng)使用，所以，既要考慮易于搬動(dòng)，又要考慮防止現(xiàn)場(chǎng)非法操作。因此，主機(jī)外殼設(shè)計(jì)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(jì)為鎖控總電源開(kāi)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(jì)為薄膜面板。鍵盤設(shè)計(jì)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(cè)和參比電阻溫度元件。電動(dòng)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。