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                英國EMC-在線(xiàn)鋁液測氫儀-Hycal MK4

                液態(tài)鋁合金中氫溶解度控制是鋁制品行業(yè)的關(guān)鍵要求。世界范圍內的鋁生產(chǎn)商和鑄造廠(chǎng)在固定設備、耗材和人力資源方面進(jìn)行大量投資以確保溶解氫含量在可接受的限值內。如果氫含量過(guò)高,在固化期間,有可能形成空穴/孔洞。相反,在某些條件下, 為克服收縮孔隙,可能需要適度的氫含量。因此,應在鑄造期間建立和控制最優(yōu)氫含量。盡管溶解氫較為關(guān)鍵,但是孔洞的形成還受若干其他因素影響,最顯著(zhù)的是熔化金屬清潔度,即,金屬氧化物等包含物的含量?!皽p壓測試”等氫測量技術(shù)為氫含量和金屬清潔度的組合效應提供了指示。但是,為能專(zhuān)門(mén)分析氫含量,需要對其進(jìn)行直接測量。此外,為控制氫含量,需要實(shí)時(shí)準確地進(jìn)行測量。

                一、測量原理:

                該技術(shù)是基于一種新型陶瓷材料 (CaZrO3-In), 該材料在高溫下能夠傳導氫離子。該材料用于測量氫濃度的原理如下所示:

                微信圖片_20210805141544.png

                如上所示,傳導氫離子的陶瓷(綠色)的非滲透部分的兩側上涂覆有金屬電極。由于氫濃度較高,右側電子濃度高于左側。這導致右側相對左側呈現為帶負電荷。如果已知陶瓷上的電壓及一側的氫濃度(“基準”氫濃度),即可計算另一側的氫濃度。這類(lèi)布置稱(chēng)為“氫濃度單元”。為能使用氫濃度單元來(lái)測量氫,必須已知基準氫濃度。享有專(zhuān)利的“固態(tài)基準”(產(chǎn)生已知氫濃度的固體材料) 密封在傳感器內以影響該基準。因此,與固態(tài)基準接觸的電極為“基準電極” 且與被測氣體接觸的電極為“測量電極”。

                以下示意圖顯示在熔化鋁的氫濃度測量期間探針的布置。在探針的末端,有一個(gè)多孔的擴散屏障。熔化金屬中溶解的氫離開(kāi)溶液且在測量腔室內形成氫氣,如圖所示。氫濃度單元的測量電極與該氣體接觸。測量來(lái)自氫濃度單元的電壓且由于已知基準氫濃度,即可計算測量腔室中氫氣的濃度。為得出熔化金屬中的氫濃度,必須已知氫的溶解度。氫在純鋁中的溶解度取決于溫 度。因此,還必須測量熔化金屬的溫度以便計算溶解的氫含量。氫溶解度還取決于熔化金屬的合金成分。有鑒于此,對分析儀內對溶解度系數進(jìn)行調節以進(jìn)行相應地補償。

                微信圖片_20210805141741.png

                Hycal 測氫儀專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)用于滿(mǎn)足鑄鐵場(chǎng)和鑄造廠(chǎng)的生產(chǎn)環(huán)境的要求。



                二、測氫儀特性:

                ? 便攜式:無(wú)需接頭。電池供電。內部氣缸。

                ? 經(jīng)久耐用:可耐受苛刻的工作環(huán)境(最高 70 攝氏度)。

                ? 遠程控制:隨附 PC 軟件可從控制室或辦公室等遠端位置查看和控制每個(gè)功能。

                ? SCADA:可輕松集成到現有的 SCADA 系統(MODBUS TCP 協(xié)議)。

                ? 用戶(hù)界面:已專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)精致的用戶(hù)界面以滿(mǎn)足操作員層級的生產(chǎn)環(huán)境要求。安全性由基于登錄的訪(fǎng)問(wèn)權限(操作員/管理員/工程師)控制。

                ? OBD:精致的板載診斷可持續監控探針的阻抗、流量和內部壓力等并在出現問(wèn)題時(shí)輸出相應的報警消息以及建議的補救措施,如在檢測到最大使用時(shí)提示更換探針。

                ? 控制:可用于在“除氣”或“充氣”程序期間控制氫。通過(guò)Hycal 可定義氫含量的設定點(diǎn),而不是進(jìn)行處理持續固定時(shí)間。

                三、引導式測量:

                EMC 與客戶(hù)緊密合作,開(kāi)發(fā)出一種精致的可選用戶(hù)界面,可引導操作員完成一系列“步驟”,從選擇合金和批號到最終結果,輸出和記錄平均氫值以及其他統計數據,如跨度(最大值減去最小值)、分析時(shí)間和分析期間的溫度范圍。

                四、PC軟件:

                Hycal 內的數據通過(guò)保護格式存儲,這樣,僅經(jīng)過(guò)驗證的數據可導入至 PC 軟件,由此提供數據存檔安全性。該軟件使用極為簡(jiǎn)單??赏ㄟ^(guò)熔化金屬編碼和批號搜索來(lái)自多個(gè)分析儀和探針的所有數據,并篩選探針編號 等??缮蓤D片(如下所示)或電子表格報告。

                微信圖片_20210805142634.png

                五、校準服務(wù)和維修:

                EMC 使用通過(guò)認證的 ISO9001:2008 質(zhì)量體系。提供校準服務(wù),可追溯至國際標準。通常需要年度服務(wù)和校準,在此情況下,過(guò)渡期期間可提供更換用 Hycal 系統以避免停工時(shí)間。標配為所有分析儀和探針提供校準證書(shū)。

                六、技術(shù)規格:

                ★ 測氫量

                  傳感器類(lèi)型
                  電化學(xué),固態(tài)基準
                  測量單位

                  ml/100g [20°C 和 1 atm 條件下](每 100 克液體鋁毫升氫)

                  可再現性

                  ±0.01 ml/100g 或 3% 的氫濃

                  響應時(shí)間

                  初試結果:通常為 5 分鐘。后續響應:< 5 秒

                  工作溫度

                  620°C 至 800°C

                ★ 機械

                  分析儀

                  340(寬) × 266(高) × 223(深) mm. / 8 kg

                  探針

                  標準長(cháng)度:750mm。最大浸入深度:300mm 直徑:6mm

                  探針電纜(標配)

                  1170m

                  可裝填氣瓶 (300ml)

                  干氬氣或氮氣。最大裝填壓力:120 bar

                ★ 溫度測量

                  熱電偶   K型
                  規定誤差極限

                  1.1 攝氏度或 0.4%——以較大者為準

                ★ 電氣

                  電源(外部裝置)

                  交流 85 - 265 V,47 - 63 H

                  典型功耗

                  < 10 W(探針加熱器關(guān)閉,電池放電情況下

                  最大功耗

                  210 W(探針加熱器開(kāi)啟,電池充電情況下)

                  電池化學(xué)   鋰離子
                  電池壽命   8 - 14 小時(shí)(取決于屏幕亮度)
                  屏幕照明   LED
                  屏幕分辨率   800 x 480 WVGA,TFT 彩色 LCD
                  屏幕尺寸

                  對角線(xiàn) 7” (177mm

                  觸摸屏類(lèi)型

                  模擬電阻式,硬度為 4

                  以太網(wǎng)接口

                  10/100 Base-T,RJ45

                  通信協(xié)議   MODBUS TCP
                  USB   2.0 全速(A 型)
                  工作溫度

                  0 - 70 攝氏度

                  濕度   5 - 95% 無(wú)冷凝



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