专利名称：一种在线检测锌池中有效铝的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于热浸镀锌锌池的检测装置，尤其是一种检测锌池中有效铝的装置。
背景技术：
在热浸镀锌工艺过程中，在锌池中加入适量铝后，钢的表面上可快速形成一层Fe2Al5化合物层，阻止铁锌化合物的形成，降低合金层厚度，改善镀层表面质量，提高镀层的韧性和结合强度及可加工性。但铝含量过低时，镀层厚度过大，产品成型性能低，锌池中会形成FeZn10底部锌渣；而铝含量过高，会使镀层不完整，影响镀锌产品的退火工艺和可焊接性。因此快速、精确测定锌池中的铝量从而控制锌池中的有效铝非常重要。用传统的取样化学分析的方法所测试得出的含铝量是锌池中所含的各种铝的化合物的总含铝量，而不是实际起作用的溶解在锌液中的有效铝的含铝量；而且，这种取样分析的方法所耗时间长，不能迅速反映锌池中的有效铝含量。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种检测速度快、精度高、使用寿命长的在线检测锌池中有效铝的装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是它包括与计算机10相接的数据采集模块9和与数据采集模块9相接的热电偶8，其特征是以铝条1作阳极、合金外套3作阴极和以含氯化铝的氯化盐作电解质构成的原电池与数据采集模块9相接。石英玻璃管4固装在合金外套3内，在石英玻璃管4中填充电解质2，阳极铝条1的下端通过固装在石英玻璃4上端的石英玻璃导管6穿入石英玻璃管4内的电解质2中，阳极铝条1的上端和合金外套3分别通过导线与数据采集模块9相接。合金外套3的上端套装在支架7内。石英玻璃管4通过粘结剂层5与合金外套3固联，石英玻璃管4的下端伸出合金外套3，并在石英玻璃管4伸出合金外套3的下端部分设凹槽。阳极铝条1和合金外套3分别采用高纯度金属铝和不锈钢。电解质2采用重量比为1∶(0.5～10)∶(1～3)∶(1～3)的氯化铝，氯化钠，氯化钾和氯化锂。
本实用新型的有益效果是，根据原电池原理，利用电动势与铝的活度及含量的关系，可以在线连续测量镀锌锌池中的有效铝的含量，它反应快，精度高，使用寿命长，而且能根据需要可以利用多个探测器同时多点测量。通过实验表明，本装置测量精度达到3％，连续使用寿命超过7天。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构原理图。
图中1.阳极铝条，2.电解质，3.合金外套，4.石英玻璃管，5.粘结剂层，6.石英玻璃导管，7.支架，8.热电偶，9.数据采集模块，10.计算机。
具体实施方式
本实用新型的基本工作原理是利用NaCl-AlCl3熔体+固体NaCl+固体KCl+固体LiCl为电解质，纯铝丝为电极，组成如下原电池纯铝|固体NaCl+固体KCl+固体LiCl+NaCl-AlCl3熔体|熔锌(含铝)该原电池的电动势的表达式为E=-RT3FlnaAl-----1]]>式中E为电动势，R为气体常数，T为Zn-Al熔体温度，F为法拉第常数，aAl为Zn-Al熔体中铝的活度。
根据活度与有效铝含量的关系计算出锌池中有效铝的含量。
实施例1，由
图1可知，本实用新型采用高纯度铝作阳极1，用1∶(0.5～10)∶(1～3)∶(1～3)的氯化铝，氯化钠，氯化钾和氯化锂为电解质2，不锈钢外套3作阴极组成原电池，原电池的电解质密封在石英玻璃管4中，石英管通过高温粘结剂层5与不锈钢外套3的筒内壁固联。在使用时，将石英玻璃管4的底部割开，将铝电极1上端与屏蔽线连接，然后将信号线与数据采集模块连结，接着连接不锈钢外套与支架7，然后将整个装置浸入锌池中要求的位置，此后将热电偶的底端伸入到与石英管底端相同的深度，测定原电池的电动势。通过数据采集模块9将原电池和热电偶8电动势信号转化成数据信号输入到计算机10，根据电动势和有效铝的关系式转换计算出与装置底端相接处的有效铝含量。为减少环境对信号的干扰，所有连接导线采用屏蔽导线。
实施例2，为了操作方便，在石英玻璃管4伸出合金外套3的下端部分设凹槽。在使用时，首先将石英玻璃管4在其下端凹槽处折断。其余同实施例1。
权利要求1.一种在线检测锌池中有效铝的装置，它包括与计算机(10)相接的数据采集模块(9)和与数据采集模块(9)相接的热电偶(8)，其特征是以铝条(1)作阳极、合金外套(3)作阴极和以含氯化铝的氯化盐作电解质构成的原电池与数据采集模块(9)相接。
2.根据权利要求1所述的在线检测锌池中有效铝的装置，其特征是石英玻璃管(4)固装在合金外套(3)内，在石英玻璃管(4)中填充电解质(2)，阳极铝条(1)的下端通过固装在石英玻璃(4)上端的石英玻璃导管(6)穿入石英玻璃管(4)内的电解质(2)中，阳极铝条(1)的上端和合金外套(3)分别通过导线与数据采集模块(9)相接。
3.根据权利要求2所述的在线检测锌池中有效铝的装置，其特征是合金外套(3)的上端套装在支架(7)内。
4.根据权利要求2所述的在线检测锌池中有效铝的装置，其特征是石英玻璃管(4)通过粘结剂层(5)与合金外套(3)固联，石英玻璃管(4)的下端伸出合金外套(3)，并在石英玻璃管(4)伸出合金外套(3)的下端部分设凹槽。
5.根据权利要求2所述的在线检测锌池中有效铝的装置，其特征是阳极铝条(1)和合金外套(3)分别采用高纯度金属铝和不锈钢。
6.根据权利要求2所述的在线检测锌池中有效铝的装置，其特征是电解质(2)采用重量比为1∶(0.5～10)∶(1～3)∶(1～3)的氯化铝，氯化钠，氯化钾和氯化锂。
专利摘要一种在线检测锌池中有效铝的装置，它属于一种用于热浸镀锌锌池的检测装置。它主要是解决现在还没有一种能用于热浸镀锌锌池中的实时检测有效铝装置等技术问题。其技术方案要点是它包括与计算机相接的数据采集模块和与数据采集模块相接的热电偶，以铝条作阳极、合金外套作阴极和以含氯化铝的氯化盐作电解质构成的原电池与数据采集模块相接。它是根据原电池原理，利用电动势与铝的活度及含量的关系，可以在线连续测量镀锌锌池中的有效铝的含量，它反应快，精度高，使用寿命长，而且能根据需要可以利用多个探测器同时多点测量。通过实验表明，本装置测量精度达到3％，连续使用寿命超过7天。
文档编号C23C2/06GK2627506SQ0324800
公开日2004年7月21日 申请日期2003年6月13日 优先权日2003年6月13日
发明者苏旭平, 尹付成, 彭梅香, 赵满秀 申请人:湘潭大学