专利名称：氨分解率自动测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种氨分解率自动测试装置，具体是一种测定渗氮气氛中氨分解率的自动装置。用于金属材料热处理领域。
背景技术：
在涉及气体氮化的领域中，以氮势为主要的工艺参数指标，而氨分解率与氮势存在简单的换算关系又便于测量，所以在工业上同样把氨分解率作为重要的工艺参数。在特定的渗氮工艺下，氨气与钢接触时分解出活性氮原子与金属表面发生作用，被吸收并向内部扩散形成渗氮层，在工件表面得到人们需要的组织和性能。氨分解率与氮原子的活性具有相当密切的关系，可以通过控制氨分解率的大小来控制渗氮层的组织性能和厚度。
经文献检索发现，中国发明专利申请号03115182，该专利技术在一个装有水溶液的容器，上方连接进水管和进气管，下方连接出水管，再在容器上安装能将水位高度转变为电信号的装置。在其实例中提出了用浮标+光源的方法，用电极检测电路的方法，用金属探针检测电路的方法，磁性浮标+磁场的方法。这些方法在实际应用中很难实现。主要存在以下一些问题1)取气和测量在同一个容器内完成，氨气以及氨水的腐蚀性，使得测量装置的使用受到限制，有些实例中指出的测量手段将会产生较大的偏差或在技术上不可行。2)取气和测量在同一个容器内完成，容器内的压力直接受热处理炉内压力的影响，使得一些通过测量压力变化将水位高度转变为电信号的方法不可行。3)取气和测量在同一个容器内完成，炉气内的杂质会对测量结果产生较大影响，同时会影响到装置的使用寿命和维修。

发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种氨分解率自动测试装置，通过利用两个不同的容器将氨分解率的测量工作与炉气的获取及排放分离开，使得装置的测量在纯水(自来水)、标压(大气压)的环境下完成，保证测量结果的精度和重现性，同时保护了测量仪器。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括储气容器，储水容器，两个三通管接头，带有电磁阀的进气管，带有电磁阀的进水管，带电磁阀的出水气两用管，带电磁阀的进水管，其连接关系储气容器与大气相通，储气容器上方连有一个三通管接头，三通管接头一端接带有电磁阀的进气管，另一端接带有电磁阀的进水管，储气容器下方连有带电磁阀的出水气两用管，储水容器上方连有带电磁阀的进水管，下方连有另一个三通管接头，三通管接头一端通过电磁阀与储气容器相连，一端接压力测量装置。
压力测量装置能将液面变化转变为电信号的装置，设置在储水容器底部，该装置将液位压力变化转变为电信号输出。
压力测量装置或者设置在储水容器上，并连接有显示装置、控制电磁阀通断的控制装置，将液面变化转变为电信号的装置，并通过可编程控制器或微机或逻辑电路控制电磁阀的通断。
初始，电磁阀都处在关闭的状态。利用本装置进行测量工作时，首先，储水容器上方的电磁阀打开，向储水容器中加满纯水(或自来水)。接着，储气容器上方的进气管上的电磁阀和储气容器下方的出水气管上的电磁阀打开，使得炉气从进气管经过电磁阀进入储气容器内，再经过电磁阀从出水气管流出。在获得与热处理炉内气氛基本一致的炉气后，关闭储气容器两端的电磁阀，使其封闭在储气容器内。接着，打开储水容器和储气容器之间的电磁阀使得储水容器中的水进入装满炉气的储气容器内，储水容器中的水位发生变化。安装在储水容器上的测量装置将水位变化转变为可由仪表或微机读取的信号。
与背景技术相比本发明测量的是储水容器而不是储气容器的水位变化，使得测量装置能在不含氨的环境下工作，保证了装置的使用寿命。本发明设计的结构保证了使用压力测量装置的可行性，避免了炉膛压力对压力测量的影响。取气和测量的分离也使得炉气内的杂质不会对测量结果产生太大的影响，保证了测量的精度。同时，本装置达到了将氨分解率转变为可由仪表或微机读取的信号的要求，能简单直接地将测量结果输出，便于处理和控制。


图1本发明结构示意2本发明具体实施例示意图具体实施方式
如图1所示，本发明包括储气容器1，储水容器2，三通管接头3、带有电磁阀的进气管4，带有电磁阀的进水管5，带电磁阀的出水气两用管6，带电磁阀的进水管7，三通管接头8，其连接关系为储气容器1与大气相通，储气容器1上方连有三通管接头3，三通管接头3一端接带有电磁阀的进气管4，另一端接带有电磁阀的进水管5，储气容器1下方连有带电磁阀的出水气两用管6，储水容器2上方连有带电磁阀的进水管7，下方连有三通管接头8，三通管接头8一端通过电磁阀与储气容器1相连，一端接压力测量装置9。
压力测量装置9设置在储水容器2底部，压力测量装置9或者设置在储水容器2上，并连接有显示装置13、控制电磁阀通断的控制装置14，通过可编程控制器或微机或逻辑电路控制电磁阀的通断。
电磁阀采用耐氨的气动式的电磁阀，或者使用两位三通阀代替三通管接头3、带有电磁阀的进气管4、带有电磁阀的进水管5，控制取气和测量。
以下提供具体实施实例氨分解率自动测试装置包括一个储气容器1，一个储水容器2，储气容器1上方连有一个三通管接头3，三通管接头3一端接带有电磁阀的进气管4，接气体采样预处理装置10，另一端接带有电磁阀的进水管5，储气容器1下方连有带电磁阀的出水气两用管6，接尾气废水处理装置11。储水容器2上方连有带电磁阀的进水管7，接供水系统12，下方连有一个三通管接头8，三通管接头8一端通过电磁阀与储气容器1相连，一端接压力测量装置9，压力测量装置9采用压力传感器探头，设置在储水容器2底部，直接将水位高度转变为电信号输出到显示装置13。显示装置13能将测量结果显示并进一步输出给控制装置14，控制装置14处理数据，并控制电磁阀的动作，从而控制整个测量过程。
电磁阀采用耐氨的气动式的电磁阀，耐氨塑料或不锈钢的都能选用。储气容器1和储水容器2用耐氨塑料或有机玻璃或不锈钢制成，两容器用内径一样的圆筒型，长度为200～300mm，其中储水容器2要比储气容器1长。电磁阀和容器之间用标准接头连接，可用八分之一的管接头。
测量过程由控制装置14(本实例中使用可编程控制器)控制电磁阀动作来完成。测量前，电磁阀打开将储水容器2中加满水至满刻度处。测量开始时，先打开进气管4和出水气管6上的电磁阀，排出储气容器1中原有气体，并使炉气稳定流过。储气容器1中的炉气与热处理炉内气氛一致并均匀后，先后关闭出水气管6和进气管4上的电磁阀，将待测气体封闭在储气容器1内。打开储水容器2和储气容器1之间的进水管5上的电磁阀，纯水(或自来水)从储水容器2中进入储气容器1，此时压力传感器探头9将储水容器2中的水压变化转变为电信号传输给显示装置13，并通过其进一步传输给控制装置14处理并记录。记录完成后，关闭进水管5上的电磁阀，打开进气管4和出水气管6上的电磁阀，将储气容器1中的氨水和剩下的气体排出。排完之后关闭进气管4和出水气管6上的电磁阀，完成一个测量周期。整个过程都实现了自动化，如果根据记录下来的氨分解率的数据，进一步用来调节氨气的流量，改变氨分解率，实现整个渗氮过程的自动化。
权利要求
1.一种氨分解率自动测试装置，包括储气容器(1)，储水容器(2)，三通管接头(3)、带有电磁阀的进气管(4)，带有电磁阀的进水管(5)，带电磁阀的出水气两用管(6)，带电磁阀的进水管(7)，三通管接头(8)，其特征在于，储气容器(1)上方连有三通管接头(3)，三通管接头(3)一端接带有电磁阀的进气管(4)，另一端接带有电磁阀的进水管(5)，储气容器(1)下方连有带电磁阀的出水气两用管(6)，储水容器(2)上方连有带电磁阀的进水管(7)，下方连有三通管接头(8)，三通管接头(8)一端通过电磁阀与储气容器(1)相连，一端接压力测量装置(9)。
2.根据权利要求1所述的氨分解率自动测试装置，其特征是，压力测量装置(9)设置在储水容器(2)底部，压力测量装置(9)或者设置在储水容器(2)上，并连接有显示装置(13)、控制电磁阀通断的控制装置(14)，通过可编程控制器或微机或逻辑电路控制电磁阀的通断。
3.根据权利要求1或2所述的氨分解率自动测试装置，其特征是，当压力测量装置(9)采用压力传感器探头时，设置在储水容器(2)底部，直接将水位高度转变为电信号输出到显示装置(13)。
4.根据权利要求1所述的氨分解率自动测试装置，其特征是，电磁阀采用耐氨的气动式的电磁阀，或者使用两位三通阀代替三通管接头(3)、带有电磁阀的进气管(4)、带有电磁阀的进水管(5)。
全文摘要
一种氨分解率自动测试装置，用于金属材料热处理领域。本发明包括储气容器，储水容器，两个三通管接头，带有电磁阀的进气管，带有电磁阀的进水管，带电磁阀的出水气两用管，带电磁阀的进水管，储气容器与大气相通，储气容器上方连有一个三通管接头，三通管接头一端接带有电磁阀的进气管，另一端接带有电磁阀的进水管，储气容器下方连有带电磁阀的出水气两用管，储水容器上方连有带电磁阀的进水管，下方连有另一个三通管接头，三通管接头一端通过电磁阀与储气容器相连，一端接压力测量装置。本发明保证了使用压力测量装置的可行性，避免了炉膛压力对压力测量的影响，保证了测量的精度。同时，能简单直接地将测量结果输出，便于处理和控制。
文档编号G01N27/00GK1584573SQ200410024888
公开日2005年2月23日 申请日期2004年6月3日 优先权日2004年6月3日
发明者张伟民, 蒋志俊, 陈乃录, 潘健生 申请人:上海交通大学