專利名稱：氨分壓檢測儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及的氨分壓檢測儀屬于熱處理行業常用儀器，同時又屬于氣體分析儀器 行業。
背景技術：
現有技術中，可對氣體滲氮爐內氣氛進行自動檢測的儀器有工業氣相色譜儀、紅 外線分析器和氫探頭(又稱氫傳感器)。經使用后得知工業氣相色譜儀和紅外線分析器都 不適合用于高氨含量的氣氛分析，現在熱處理行業主要采用氫探頭對爐氣進行自動分析。 通過檢測氣氛中的氫含量而計算得知氨含量(氨分壓)，它的數學依據是下列化學平衡式 2NH3 = 3H2+N2。在現代氣體滲氮工藝中，爐氣成分的調節是依據滲氮指數進行的，滲氮指數的表 達如下
Tfn- Pa/^/3 Kn-—
CfHz)^式中Kn 滲氮指數，Pnh3 氨分壓，Ph2 氫分壓，(注在混合氣氫中，每種氣體含量 的體積百分數稱做該氣體的分壓)。上式對純氨滲氮是適用的，但對于氨+氮、氨+氫的氣體滲氮工藝則不適用了。此 外，在氣體滲氮工藝中，最主要的參數是氨分壓。現在尚缺少能夠直接并自動化地對氣體滲 氮爐內氣氛中氨分壓的檢測儀器。
發明內容
針對現有技術中存在的問題，本發明設計了一種可對滲氮爐氣中氨分壓自動檢測 的儀器即本發明-氨分壓測定儀。該發明的設計依據是在常溫常壓條件下，一個體積的水可溶解700個體積的氨 (氣態)，本發明利用氨氣的水溶性特點設計出一種氨分壓檢測儀，它用等內徑的管狀計量 器計量，充滿樣品氣的計量管水溶后的液位高與計量管總長之比，表達混合氣體的氨分壓。該儀器的組成見圖1，主要部件有等內徑計量管、樣氣閥、注水閥、水箱、泄流閥、檢 測閥、微壓力傳感器(或微壓差傳感器)、微處理機，該儀器可對滲氮爐內氣氛中的氨分壓 進行周期式的自動檢測。
附圖1 本發明氨分壓檢測儀的主要組成部件。附圖2 本發明氨分壓檢測儀的檢測實例。
具體實施例方式
以下結合附圖1和附圖2說明該儀器的工作程序和測量結果。
3
圖中4支閥門為微型電磁閥，第一步為采樣，此時注水閥，檢測閥關閉，樣品氣閥 與泄流閥開啟，采樣氣體流量> 100c. c/m，爐氣流經計量管2-3分鐘；第二步為分析，此時 關閉樣氣閥和泄流閥，然后開啟注水閥，此時計量管內的氨氣所占的體積將被水占據，其余 氮氣、氫氣則占據余下的空間。例如圖2所示；第三步為計量、關閉注水閥，開啟檢測閥，計 量管全高為1000mm，注水后計量管內的液位為800mm即表示氨分壓為80%，此時的液位高 將以標準信號傳輸給氣氛控制系統(標準信號可任選4-20mA，0-10mA，l-5V)。以上動作周 期式的不斷運行就不斷地給出氨分壓的測量值，這一檢測方式的優點是測量精度高，因為 微壓力傳感器的精度可達0. 1級，另外對樣品氣的預處理要求不高，這種測量方式重復性 好，穩定性高，適合在各種工況條件下使用。
權利要求
一種氨分壓檢測儀依據氨氣的水溶性特點設計而成，它用等內徑的管狀計量器計量充滿樣品氣的計量管水溶后的液位高與計量管總長之比表達混合氣體的氨分壓。
2.一種氨分壓自動檢測儀式由計量管，微壓力傳感器(或微壓差傳感器)及樣氣閥、注 水閥、泄流閥、檢測閥、微處理機組成見(圖2)，從而實施周期式的滲氮爐氣氨分壓的自動 檢測。
全文摘要
本發明涉及一種混合氣體中氨分壓的自動檢測方法和儀器，該發明可對氨分壓進0-100％的檢測，并可以用標準電信號輸出，該儀器具有重復性好，穩定性高的優點，可用于氣體滲氮的爐氣氨分壓的自動檢測。
文檔編號G01N7/00GK101886999SQ20091006882
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月13日 優先權日2009年5月13日
發明者張元增 申請人:天津市天瑞硬化工程有限公司