專利名稱：氨分解率自動(dòng)測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種氨分解率自動(dòng)測(cè)試裝置，具體是一種測(cè)定滲氮?dú)夥罩邪狈纸饴实淖詣?dòng)裝置。用于金屬材料熱處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在涉及氣體氮化的領(lǐng)域中，以氮?jiǎng)轂橹饕墓に噮?shù)指標(biāo)，而氨分解率與氮?jiǎng)荽嬖诤?jiǎn)單的換算關(guān)系又便于測(cè)量，所以在工業(yè)上同樣把氨分解率作為重要的工藝參數(shù)。在特定的滲氮工藝下，氨氣與鋼接觸時(shí)分解出活性氮原子與金屬表面發(fā)生作用，被吸收并向內(nèi)部擴(kuò)散形成滲氮層，在工件表面得到人們需要的組織和性能。氨分解率與氮原子的活性具有相當(dāng)密切的關(guān)系，可以通過控制氨分解率的大小來控制滲氮層的組織性能和厚度。
經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?3115182，該專利技術(shù)在一個(gè)裝有水溶液的容器，上方連接進(jìn)水管和進(jìn)氣管，下方連接出水管，再在容器上安裝能將水位高度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置。在其實(shí)例中提出了用浮標(biāo)+光源的方法，用電極檢測(cè)電路的方法，用金屬探針檢測(cè)電路的方法，磁性浮標(biāo)+磁場(chǎng)的方法。這些方法在實(shí)際應(yīng)用中很難實(shí)現(xiàn)。主要存在以下一些問題1)取氣和測(cè)量在同一個(gè)容器內(nèi)完成，氨氣以及氨水的腐蝕性，使得測(cè)量裝置的使用受到限制，有些實(shí)例中指出的測(cè)量手段將會(huì)產(chǎn)生較大的偏差或在技術(shù)上不可行。2)取氣和測(cè)量在同一個(gè)容器內(nèi)完成，容器內(nèi)的壓力直接受熱處理爐內(nèi)壓力的影響，使得一些通過測(cè)量壓力變化將水位高度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的方法不可行。3)取氣和測(cè)量在同一個(gè)容器內(nèi)完成，爐氣內(nèi)的雜質(zhì)會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大影響，同時(shí)會(huì)影響到裝置的使用壽命和維修。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種氨分解率自動(dòng)測(cè)試裝置，通過利用兩個(gè)不同的容器將氨分解率的測(cè)量工作與爐氣的獲取及排放分離開，使得裝置的測(cè)量在純水(自來水)、標(biāo)壓(大氣壓)的環(huán)境下完成，保證測(cè)量結(jié)果的精度和重現(xiàn)性，同時(shí)保護(hù)了測(cè)量?jī)x器。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括儲(chǔ)氣容器，儲(chǔ)水容器，兩個(gè)三通管接頭，帶有電磁閥的進(jìn)氣管，帶有電磁閥的進(jìn)水管，帶電磁閥的出水氣兩用管，帶電磁閥的進(jìn)水管，其連接關(guān)系儲(chǔ)氣容器與大氣相通，儲(chǔ)氣容器上方連有一個(gè)三通管接頭，三通管接頭一端接帶有電磁閥的進(jìn)氣管，另一端接帶有電磁閥的進(jìn)水管，儲(chǔ)氣容器下方連有帶電磁閥的出水氣兩用管，儲(chǔ)水容器上方連有帶電磁閥的進(jìn)水管，下方連有另一個(gè)三通管接頭，三通管接頭一端通過電磁閥與儲(chǔ)氣容器相連，一端接壓力測(cè)量裝置。
壓力測(cè)量裝置能將液面變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置，設(shè)置在儲(chǔ)水容器底部，該裝置將液位壓力變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出。
壓力測(cè)量裝置或者設(shè)置在儲(chǔ)水容器上，并連接有顯示裝置、控制電磁閥通斷的控制裝置，將液面變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置，并通過可編程控制器或微機(jī)或邏輯電路控制電磁閥的通斷。
初始，電磁閥都處在關(guān)閉的狀態(tài)。利用本裝置進(jìn)行測(cè)量工作時(shí)，首先，儲(chǔ)水容器上方的電磁閥打開，向儲(chǔ)水容器中加滿純水(或自來水)。接著，儲(chǔ)氣容器上方的進(jìn)氣管上的電磁閥和儲(chǔ)氣容器下方的出水氣管上的電磁閥打開，使得爐氣從進(jìn)氣管經(jīng)過電磁閥進(jìn)入儲(chǔ)氣容器內(nèi)，再經(jīng)過電磁閥從出水氣管流出。在獲得與熱處理爐內(nèi)氣氛基本一致的爐氣后，關(guān)閉儲(chǔ)氣容器兩端的電磁閥，使其封閉在儲(chǔ)氣容器內(nèi)。接著，打開儲(chǔ)水容器和儲(chǔ)氣容器之間的電磁閥使得儲(chǔ)水容器中的水進(jìn)入裝滿爐氣的儲(chǔ)氣容器內(nèi)，儲(chǔ)水容器中的水位發(fā)生變化。安裝在儲(chǔ)水容器上的測(cè)量裝置將水位變化轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎蓛x表或微機(jī)讀取的信號(hào)。
與背景技術(shù)相比本發(fā)明測(cè)量的是儲(chǔ)水容器而不是儲(chǔ)氣容器的水位變化，使得測(cè)量裝置能在不含氨的環(huán)境下工作，保證了裝置的使用壽命。本發(fā)明設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)保證了使用壓力測(cè)量裝置的可行性，避免了爐膛壓力對(duì)壓力測(cè)量的影響。取氣和測(cè)量的分離也使得爐氣內(nèi)的雜質(zhì)不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生太大的影響，保證了測(cè)量的精度。同時(shí)，本裝置達(dá)到了將氨分解率轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎蓛x表或微機(jī)讀取的信號(hào)的要求，能簡(jiǎn)單直接地將測(cè)量結(jié)果輸出，便于處理和控制。


圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意2本發(fā)明具體實(shí)施例示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括儲(chǔ)氣容器1，儲(chǔ)水容器2，三通管接頭3、帶有電磁閥的進(jìn)氣管4，帶有電磁閥的進(jìn)水管5，帶電磁閥的出水氣兩用管6，帶電磁閥的進(jìn)水管7，三通管接頭8，其連接關(guān)系為儲(chǔ)氣容器1與大氣相通，儲(chǔ)氣容器1上方連有三通管接頭3，三通管接頭3一端接帶有電磁閥的進(jìn)氣管4，另一端接帶有電磁閥的進(jìn)水管5，儲(chǔ)氣容器1下方連有帶電磁閥的出水氣兩用管6，儲(chǔ)水容器2上方連有帶電磁閥的進(jìn)水管7，下方連有三通管接頭8，三通管接頭8一端通過電磁閥與儲(chǔ)氣容器1相連，一端接壓力測(cè)量裝置9。
壓力測(cè)量裝置9設(shè)置在儲(chǔ)水容器2底部，壓力測(cè)量裝置9或者設(shè)置在儲(chǔ)水容器2上，并連接有顯示裝置13、控制電磁閥通斷的控制裝置14，通過可編程控制器或微機(jī)或邏輯電路控制電磁閥的通斷。
電磁閥采用耐氨的氣動(dòng)式的電磁閥，或者使用兩位三通閥代替三通管接頭3、帶有電磁閥的進(jìn)氣管4、帶有電磁閥的進(jìn)水管5，控制取氣和測(cè)量。
以下提供具體實(shí)施實(shí)例氨分解率自動(dòng)測(cè)試裝置包括一個(gè)儲(chǔ)氣容器1，一個(gè)儲(chǔ)水容器2，儲(chǔ)氣容器1上方連有一個(gè)三通管接頭3，三通管接頭3一端接帶有電磁閥的進(jìn)氣管4，接氣體采樣預(yù)處理裝置10，另一端接帶有電磁閥的進(jìn)水管5，儲(chǔ)氣容器1下方連有帶電磁閥的出水氣兩用管6，接尾氣廢水處理裝置11。儲(chǔ)水容器2上方連有帶電磁閥的進(jìn)水管7，接供水系統(tǒng)12，下方連有一個(gè)三通管接頭8，三通管接頭8一端通過電磁閥與儲(chǔ)氣容器1相連，一端接壓力測(cè)量裝置9，壓力測(cè)量裝置9采用壓力傳感器探頭，設(shè)置在儲(chǔ)水容器2底部，直接將水位高度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出到顯示裝置13。顯示裝置13能將測(cè)量結(jié)果顯示并進(jìn)一步輸出給控制裝置14，控制裝置14處理數(shù)據(jù)，并控制電磁閥的動(dòng)作，從而控制整個(gè)測(cè)量過程。
電磁閥采用耐氨的氣動(dòng)式的電磁閥，耐氨塑料或不銹鋼的都能選用。儲(chǔ)氣容器1和儲(chǔ)水容器2用耐氨塑料或有機(jī)玻璃或不銹鋼制成，兩容器用內(nèi)徑一樣的圓筒型，長(zhǎng)度為200～300mm，其中儲(chǔ)水容器2要比儲(chǔ)氣容器1長(zhǎng)。電磁閥和容器之間用標(biāo)準(zhǔn)接頭連接，可用八分之一的管接頭。
測(cè)量過程由控制裝置14(本實(shí)例中使用可編程控制器)控制電磁閥動(dòng)作來完成。測(cè)量前，電磁閥打開將儲(chǔ)水容器2中加滿水至滿刻度處。測(cè)量開始時(shí)，先打開進(jìn)氣管4和出水氣管6上的電磁閥，排出儲(chǔ)氣容器1中原有氣體，并使?fàn)t氣穩(wěn)定流過。儲(chǔ)氣容器1中的爐氣與熱處理爐內(nèi)氣氛一致并均勻后，先后關(guān)閉出水氣管6和進(jìn)氣管4上的電磁閥，將待測(cè)氣體封閉在儲(chǔ)氣容器1內(nèi)。打開儲(chǔ)水容器2和儲(chǔ)氣容器1之間的進(jìn)水管5上的電磁閥，純水(或自來水)從儲(chǔ)水容器2中進(jìn)入儲(chǔ)氣容器1，此時(shí)壓力傳感器探頭9將儲(chǔ)水容器2中的水壓變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)傳輸給顯示裝置13，并通過其進(jìn)一步傳輸給控制裝置14處理并記錄。記錄完成后，關(guān)閉進(jìn)水管5上的電磁閥，打開進(jìn)氣管4和出水氣管6上的電磁閥，將儲(chǔ)氣容器1中的氨水和剩下的氣體排出。排完之后關(guān)閉進(jìn)氣管4和出水氣管6上的電磁閥，完成一個(gè)測(cè)量周期。整個(gè)過程都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，如果根據(jù)記錄下來的氨分解率的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步用來調(diào)節(jié)氨氣的流量，改變氨分解率，實(shí)現(xiàn)整個(gè)滲氮過程的自動(dòng)化。
權(quán)利要求
1.一種氨分解率自動(dòng)測(cè)試裝置，包括儲(chǔ)氣容器(1)，儲(chǔ)水容器(2)，三通管接頭(3)、帶有電磁閥的進(jìn)氣管(4)，帶有電磁閥的進(jìn)水管(5)，帶電磁閥的出水氣兩用管(6)，帶電磁閥的進(jìn)水管(7)，三通管接頭(8)，其特征在于，儲(chǔ)氣容器(1)上方連有三通管接頭(3)，三通管接頭(3)一端接帶有電磁閥的進(jìn)氣管(4)，另一端接帶有電磁閥的進(jìn)水管(5)，儲(chǔ)氣容器(1)下方連有帶電磁閥的出水氣兩用管(6)，儲(chǔ)水容器(2)上方連有帶電磁閥的進(jìn)水管(7)，下方連有三通管接頭(8)，三通管接頭(8)一端通過電磁閥與儲(chǔ)氣容器(1)相連，一端接壓力測(cè)量裝置(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨分解率自動(dòng)測(cè)試裝置，其特征是，壓力測(cè)量裝置(9)設(shè)置在儲(chǔ)水容器(2)底部，壓力測(cè)量裝置(9)或者設(shè)置在儲(chǔ)水容器(2)上，并連接有顯示裝置(13)、控制電磁閥通斷的控制裝置(14)，通過可編程控制器或微機(jī)或邏輯電路控制電磁閥的通斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氨分解率自動(dòng)測(cè)試裝置，其特征是，當(dāng)壓力測(cè)量裝置(9)采用壓力傳感器探頭時(shí)，設(shè)置在儲(chǔ)水容器(2)底部，直接將水位高度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出到顯示裝置(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨分解率自動(dòng)測(cè)試裝置，其特征是，電磁閥采用耐氨的氣動(dòng)式的電磁閥，或者使用兩位三通閥代替三通管接頭(3)、帶有電磁閥的進(jìn)氣管(4)、帶有電磁閥的進(jìn)水管(5)。
全文摘要
一種氨分解率自動(dòng)測(cè)試裝置，用于金屬材料熱處理領(lǐng)域。本發(fā)明包括儲(chǔ)氣容器，儲(chǔ)水容器，兩個(gè)三通管接頭，帶有電磁閥的進(jìn)氣管，帶有電磁閥的進(jìn)水管，帶電磁閥的出水氣兩用管，帶電磁閥的進(jìn)水管，儲(chǔ)氣容器與大氣相通，儲(chǔ)氣容器上方連有一個(gè)三通管接頭，三通管接頭一端接帶有電磁閥的進(jìn)氣管，另一端接帶有電磁閥的進(jìn)水管，儲(chǔ)氣容器下方連有帶電磁閥的出水氣兩用管，儲(chǔ)水容器上方連有帶電磁閥的進(jìn)水管，下方連有另一個(gè)三通管接頭，三通管接頭一端通過電磁閥與儲(chǔ)氣容器相連，一端接壓力測(cè)量裝置。本發(fā)明保證了使用壓力測(cè)量裝置的可行性，避免了爐膛壓力對(duì)壓力測(cè)量的影響，保證了測(cè)量的精度。同時(shí)，能簡(jiǎn)單直接地將測(cè)量結(jié)果輸出，便于處理和控制。
文檔編號(hào)G01N27/00GK1584573SQ200410024888
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者張偉民, 蔣志俊, 陳乃錄, 潘健生 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)