置为与所述工件(86、87、91、93)接触。4.根据权利要求2所述的装置(30、50、60)，其中所述探头(61)包括间隔导管(63)，所述间隔导管(63)具有与所述进入开口(29)连接的第一端(63')和与所述第一端(63')相对的第二端出3〃)，所述间隔导管￠3)与所述混合腔￠2)气连接。5.根据权利要求1所述的装置(30、50、60)，还包括用于在所述工件中进行渗透试验的设备(40)，所述设备(40)包括氢气源(31)，所述氢气源(31)用于在与所述工件的第二面(89)相对的所述工件(86)的第一面(88)上产生测量氢气(13 ^ )，所述收集元件(29)布置在所述第一面(88); 其中所述处理器装置(16)用于计算选自以下构成的组的相互作用参数(17): -所述工件中的氢的扩散系数或扩散性(D); -所述工件(86)中吸收的氢的平均含量(Cni); -所述工件(86)中吸收的氢的分布(C)。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述氢气源(31)为电解池(31)，所述电解池(31)包括: -布置为产生电压(V)的阳极(36)和阴极(37); -布置在所述阳极(36)与所述阴极(37)之间的电解液(33); 其中所述阴极(37)具有与所述工件(86)的电压相等的电压且所述电解池(31)用于保持所述电解液(33)与所述工件的所述第一面(88)接触； 其中所述电压(V)和所述电解液(33)被选择为在所述第一面(88)上产生所述测量氢气(13')的还原反应。7.根据权利要求1所述的装置(70)，其中所述探头((71))包括容器(72)，所述容器用于容纳所述工件(94)，以便从所述工件(94)散发出的所述一定量的氢(13)与所述容器(72)内的所述测量气体((26))形成所述气态混合物(24)，且所述处理器装置(16)用于: -从所述测量气体(26)的所述流速(W)和所述氢浓度(F)计算从所述工件(94)散发出的所述氢(13)在一段时间内的流值(Φ); -通过在预定时间间隔内对所述时间内的所述流(Φ)求积分计算氢吸收参数、特别是所述工件(94)中吸收的所述氢的平均含量(Cni)，作为与所述相互作用有关的至少一个参数(17)。8.根据权利要求1所述的装置70，其中所述探头(71)包括加热装置，所述加热装置用于当所述一定量的氢(13)从所述工件(94)散发出时将工件(94)保持为预定温度。9.根据权利要求1所述的装置(20)，所述装置(20)用于测量在处理浴(81)内接受处理的工件(85)中吸收的氢的含量，所述处理通过在所述金属工件(85)的表面上产生氢气而发生，其中: -所述收集元件包括限定出所述混合腔(25)的金属壳(21); -所述金属壳(21)用于至少部分地浸入所述处理浴(81); -所述金属壳(21)本身用于在暴露于所述处理浴(81)的本身的外表面上接受处理且用于被另外一定量所述氢渗透，以便所述氢渗透入所述金属壳(21)且进入所述混合腔(25); -所述处理器装置(16)用于计算选自以下构成的组的参数作为与所述相互作用有关的参数: -所述金属工件(85)中吸收的氢(13)的含量(C); -所述处理的效率参数(η)，更特别地，所述处理的阴极效率参数(nC)， 特别地，所述处理选自以下构成的组: -电化学涂覆金属沉积工艺； -酸洗工艺； -化学铣削工艺； -电抛光工艺。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述金属壳包括管状本体(21)，所述管状本体(21)具有与所述入口孔(27)气连接的第一端(2P )和与出口孔连接的第二端(21”)，所述固态传感器(15)通过所述出口孔与所述混合腔(25)气连接。11.根据权利要求9所述的装置，其中所述程序装置用于处理所述测量信号(19)，和用于响应于所述时间，从所述测量信号通过以有限元方法计算所述工件中吸收的所述氢的多个分布值，计算与所述工件(8、21、86、87、91、93、69、94)和被吸收的所述氢之间的所述相互作用相关的至少一个参数(17)。12.一种测量通过渗透以氢原子的形式被工件(8、21、85、86、87、91、93、69、94)吸收的氢的含量以表征所述工件与能够弱化所述工件或导致所述工件的脆裂的所述被吸收的氢之间的相互作用的方法，所述方法包括以下步骤: -将混合腔(7'、25、38'、51'、62、66'、72)与所述工件(8、21、85、86、87、91、93、69、94)邻近布置，以便散发出的一定量的氢(13)可进入所述混合腔(7'、25、38'、51'、62、66' 、72)； -将测量气体(26)、特别是环境空气的流以预定流速(W)引入所述混合腔O’、25、38' 、51' 、62、66' 、72)； -在所述混合腔C、25、38'、51'、62、66'、72)内形成所述测量气体(26)与散发出的所述一定量的氢(13)的混合物(24); -将所述混合物(24)运送到与所述混合腔(7'、25、38'、51'、62、66'、72)相关联的固态传感器(15); -通过所述固态传感器(15)测量所述气态混合物(24)中的氢浓度(F)，所述测量步骤包括响应所述氢浓度(F)产生测量信号(19)的步骤； -处理所述测量信号(19)和计算至少一个参数(17)，所述至少一个参数(17)与所述工件(8、21、86、87、91、93、69、94)和从所述工件散发出的所述氢之间的所述相互作用有关。13.根据权利要求11所述的方法，其中提供测定高于预定脆裂值(C*)的所述被吸收的氢的含量的步骤，其中所述工件包括用于容纳包括氢的气体(92)或布置为产生氢的流体的容器(91、93)的壁(91'、93')，其中 -所述混合腔(51'、61')具有用于从所述工件散发出的所述氢(13)的进入开口(29); -所述布置混合腔(51'、61')的步骤提供了将所述混合腔(51'、61')布置为使所述进入开口(29)面对所述壁(91'、93')的外表面、特别是使所述进入开口与所述壁(91r ,93r )接触的步骤； -提供从所述混合腔(51'、61')吸气的步骤，由此导致引入测量气体(26)的流、形成混合物(24)和运送所述混合物(24)的所述步骤； -其中测定高于预定脆裂值(C*)的所述被吸收的氢的浓度的步骤使得处理所述测量信号(19)的步骤计算所述壁(91'、93')中吸收的氢(13)的浓度的值(C)，特别是所述工件内吸收的氢的含量的多个分布值，作为所述相互作用参数(17)。14.根据权利要求11所述的方法，其中提供检测和/或监控用于容纳腐蚀性流体(92)的金属容器(91、93)的壁(9P ,93r )的腐蚀过程的步骤，其中 -所述混合腔(51'、61')具有用于从所述工件散发出的所述氢(13)的进入开口(29); -所述布置混合腔(51'、61')的步骤提供了将所述混合腔(51'、61')布置为使所述进入开口(29)面对所述壁(91'、93')的外表面、特别是使所述进入开口与所述壁(91r ,93r )接触的步骤； -设有从所述混合腔(51'、61')吸气的步骤，由此导致引入测量气体(13)的流、形成混合物(24)和运送所述混合物(24)的所述步骤； -其中所述检测和/或监控腐蚀过程的步骤使得所述处理所述测量信号(19)的步骤计算由于所述腐蚀性流体(92)产生的所述壁(91'、93')的腐蚀率的值，作为所述相互作用参数(17) ο15.根据权利要求11所述的方法，其中提供当通过自动程序￠9)形成金属工件(67'、67")的焊缝(69)时检测高于所述焊缝(69)的预定脆裂值(C*)的被吸收的氢的剩余含量的步骤，其中: -所述布置混合腔￠6')的步骤包括随着所述焊缝￠9)的前部的形成将所述混合腔(66')从所述金属工件￠7'、67")移动预定距离的步骤； -提供从所述混合腔￠6')吸气的步骤，由此导致引入测量气体(13)的流、形成混合物(24)和运送所述混合物(24)的所述步骤； -其中所述测量步骤使得处理所述测量信号(19)的所述步骤计算所述焊缝￠9)中吸收的氢(13)的剩余含量(C)的值，作为所述相互作用参数(17)。
【专利摘要】用于测量通过渗透以氢原子的形式被金属工件(86)吸收的氢的含量以特别是表征该工件与可弱化或导致该工件脆裂的该被吸收的氢之间的相互作用的方法和装置(30)，其中该装置包括：探头(38)，探头(38)具有混合腔(38′)，从工件散发出的一定量氢(13)可进入混合腔(38′)，且混合腔(38′)与测量气体(26)的入口孔(27)连通；与混合腔(38′)气连接的固态氢浓度传感器(15)；形成从入口孔(27)到传感器(15)的测量气体(26)的流(W)的气体传输装置(14)；处理器装置(16)，处理器装置(16)用于处理传感器的浓度信号(19)和产生与金属工件(86)和被吸收的氢之间的相互作用有关的参数(17)。在示例性实施例中，探头用于接受在浴中的处理，例如电沉积处理、酸洗处理等等，以测量氢吸收率和/或处理效率。在另一示例性实施例中，设有将探头(38)布置为使进入开口(27)面对金属工件(86)、特别是使进入开口(27)与金属工件(86)接触的装置，特别地，传感器(15)为布置在混合腔(38)中的内置传感器，用于直接渗透测量容器中的包括氢的气体或腐蚀性流体以监控氢脆裂和/或由于流体产生的腐蚀。在用于测量扩散性的设备中，装置(30)和布置在与暴露于探头(38)的面(88)相对的工作件(86)的面(89)上的氢(13)的产生池(31)相关联。在另一示例性实施例中，探头包括用于容纳金属工件的容器，以测量工件中吸收的氢。
【IPC分类】G01N15/08, G01N1/22, G01N33/20
【公开号】CN105143878
【申请号】CN201380056220
【发明人】伦佐·瓦伦蒂尼
【申请人】莱托迈科有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2013年10月25日
【公告号】EP2912452A1, US20150301010, WO2014064658A1