专利名称：氨分压检测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及的氨分压检测仪属于热处理行业常用仪器，同时又属于气体分析仪器 行业。
背景技术：
现有技术中，可对气体渗氮炉内气氛进行自动检测的仪器有工业气相色谱仪、红 外线分析器和氢探头(又称氢传感器)。经使用后得知工业气相色谱仪和红外线分析器都 不适合用于高氨含量的气氛分析，现在热处理行业主要采用氢探头对炉气进行自动分析。 通过检测气氛中的氢含量而计算得知氨含量(氨分压)，它的数学依据是下列化学平衡式 2NH3 = 3H2+N2。在现代气体渗氮工艺中，炉气成分的调节是依据渗氮指数进行的，渗氮指数的表 达如下
Tfn- Pa/^/3 Kn-—
CfHz)^式中Kn 渗氮指数，Pnh3 氨分压，Ph2 氢分压，(注在混合气氢中，每种气体含量 的体积百分数称做该气体的分压)。上式对纯氨渗氮是适用的，但对于氨+氮、氨+氢的气体渗氮工艺则不适用了。此 外，在气体渗氮工艺中，最主要的参数是氨分压。现在尚缺少能够直接并自动化地对气体渗 氮炉内气氛中氨分压的检测仪器。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明设计了一种可对渗氮炉气中氨分压自动检测 的仪器即本发明-氨分压测定仪。该发明的设计依据是在常温常压条件下，一个体积的水可溶解700个体积的氨 (气态)，本发明利用氨气的水溶性特点设计出一种氨分压检测仪，它用等内径的管状计量 器计量，充满样品气的计量管水溶后的液位高与计量管总长之比，表达混合气体的氨分压。该仪器的组成见图1，主要部件有等内径计量管、样气阀、注水阀、水箱、泄流阀、检 测阀、微压力传感器(或微压差传感器)、微处理机，该仪器可对渗氮炉内气氛中的氨分压 进行周期式的自动检测。
附图1 本发明氨分压检测仪的主要组成部件。附图2 本发明氨分压检测仪的检测实例。
具体实施例方式
以下结合附图1和附图2说明该仪器的工作程序和测量结果。
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图中4支阀门为微型电磁阀，第一步为采样，此时注水阀，检测阀关闭，样品气阀 与泄流阀开启，采样气体流量> 100c. c/m，炉气流经计量管2-3分钟；第二步为分析，此时 关闭样气阀和泄流阀，然后开启注水阀，此时计量管内的氨气所占的体积将被水占据，其余 氮气、氢气则占据余下的空间。例如图2所示；第三步为计量、关闭注水阀，开启检测阀，计 量管全高为1000mm，注水后计量管内的液位为800mm即表示氨分压为80%，此时的液位高 将以标准信号传输给气氛控制系统(标准信号可任选4-20mA，0-10mA，l-5V)。以上动作周 期式的不断运行就不断地给出氨分压的测量值，这一检测方式的优点是测量精度高，因为 微压力传感器的精度可达0. 1级，另外对样品气的预处理要求不高，这种测量方式重复性 好，稳定性高，适合在各种工况条件下使用。
权利要求
一种氨分压检测仪依据氨气的水溶性特点设计而成，它用等内径的管状计量器计量充满样品气的计量管水溶后的液位高与计量管总长之比表达混合气体的氨分压。
2.一种氨分压自动检测仪式由计量管，微压力传感器(或微压差传感器)及样气阀、注 水阀、泄流阀、检测阀、微处理机组成见(图2)，从而实施周期式的渗氮炉气氨分压的自动 检测。
全文摘要
本发明涉及一种混合气体中氨分压的自动检测方法和仪器，该发明可对氨分压进0-100％的检测，并可以用标准电信号输出，该仪器具有重复性好，稳定性高的优点，可用于气体渗氮的炉气氨分压的自动检测。
文档编号G01N7/00GK101886999SQ20091006882
公开日2010年11月17日 申请日期2009年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者张元增 申请人:天津市天瑞硬化工程有限公司