一种新型锌液成分测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种新型锌液成分测量装置，它包括有安装在外壳内的激光头，激光头与光纤束相连接，光纤束与采集镜头相连接，采集镜头底部设有铝反射镜，外壳下部设有与铝反射镜相配合的光束混合镜，外壳底部设有与光束混合镜相配合的探测头窗，探测头窗上设有光窗锁环，光窗锁环上设有不锈钢保护套，不锈钢保护套底部设有陶瓷保护管，外壳内腔顶部设有泄漏检测器，激光头一侧设有输入/输出接口板，光纤束内设有传感器，传感器与流量计相连接；外壳内腔底部冷却风扇。本方案可以实现有效铝、溶解铁实时、在线和直接的测量，并且测量是连续的可以实现每秒钟一次测量采样。
【专利说明】
一种新型锌液成分测量装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及检测技术领域，尤其是指利用激光诱导击穿光谱技术对锌锅锌液成分进行在线和连续的测量的新型锌液成分测量装置。
【背景技术】
[0002]热镀锌过程中，铝用于调节反应速度。一般的锌锅中的铝含量应当控制在0.12%至0.24%，而铁在锌锅内总是饱和的，超过饱和含量之后就会形成锌渣，锌渣影响镀锌产品的质量。控制锌渣成为控制镀锌产品质量的关键。传统上，由操作工进行取样送至化验室分析可得总铝和总铁含量，但是这个结果需要使用经验。做为控制镀锌等产品质量的重要部分，传统的锌锅成分分析从而无法满足实时，连续，最直接的测量，从而影响产品质量。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以实现有效铝、溶解铁实时、在线和直接的测量，并且测量是连续的可以实现每秒钟一次测量采样的新型锌液成分测量装置。
[0004]镀锌行业从业人员大都知道，锌锅内存在Zn、Fe和Al三种元素金属，并且Al和Fe在锌锅中的溶解度与温度密切相关。Fe和Al并不是熔化状态，而是溶解在锌液中。因此，如果Fe和Al过量，就会在锌锅内形成Fe-Zn-Al三相合金，即锌渣。
[0005]本方案判断测得的Fe、Al是溶解状态的或者合金渣状态的依据是光谱中AL和Fe谱线的强度。判断元素种类的谱线波长是相同的，区别在与如果测得的Fe、Al如果是包含于锌渣之中，其强度是其在溶解状态的20倍以上。由于锌锅成分在短时间内不可能发生20倍上下的差距变化，因此很容易辨别出强度高的被激发物是锌渣。
[0006]为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为:一种新型锌液成分测量装置，它包括有安装在外壳内的激光头，激光头与光纤束相连接，光纤束与采集镜头相连接，采集镜头底部设有铝反射镜，外壳下部设有与铝反射镜相配合的光束混合镜，外壳底部设有与光束混合镜相配合的探测头窗，探测头窗上设有光窗锁环，光窗锁环上设有不锈钢保护套，不锈钢保护套底部设有陶瓷保护管，外壳内腔顶部设有泄漏检测器，激光头一侧设有输入/输出接口板，光纤束内设有传感器，传感器与流量计相连接;外壳内腔底部冷却风扇。
[0007]所述的光纤束内设有第一聚焦镜头，第一聚焦镜头下方设有第二聚焦镜头。
[0008]所述的采集镜头内设有激光能量计。
[0009]本方案可以在非常短的时间内准确测量锌锅化学成分并且改变生产条件，因此给生产工艺调整带来极大的弹性空间。同时，本方案也可以用于进行锌锅成分研究以及新的镀锌工艺的开发，以及改善和优化锌渣控制操作。比如说短时间加快带钢速度来检查锌渣含量的升高。锌渣颗粒的增加直接导致锌锅底部的底渣增多;而一旦带钢速度降低，锌渣颗粒减少，精品镀锌板才可以生产出来。用户可以进行温度和铝含量的微小变化使部分底渣转化进而延长GA生产时间。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0011 ]图2为本实用新型的聚焦镜头安装示意图。
[0012]图3为本实用新型的侧面结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合所有附图对本实用新型作进一步说明，本实用新型的较佳实施例为:参见附图1至附图3，本实施例所述的新型锌液成分测量装置包括有安装在外壳内的激光头I，激光头I与光纤束2相连接，光纤束2与采集镜头3相连接，采集镜头3底部设有铝反射镜5，外壳下部设有与铝反射镜5相配合的光束混合镜6，外壳底部设有与光束混合镜6相配合的探测头窗4，探测头窗4上设有光窗锁环7，光窗锁环7上设有不锈钢保护套8，不锈钢保护套8底部设有陶瓷保护管9，外壳内腔顶部设有泄漏检测器13，激光头I 一侧设有输入/输出接口板14，光纤束2内设有传感器15，传感器15与流量计16相连接;外壳内腔底部冷却风扇17。光纤束2内设有第一聚焦镜头10，第一聚焦镜头10下方设有第二聚焦镜头11。采集镜头3内设有激光能量计12。为了使测量采样能反映锌锅真实的成分，本方案通过高能脉冲激光将被测物的表面极微小的部分激发至等离子态，等离子体发射的光谱经过光谱仪分析进而测得各种元素的含量。物体被激发至等离子态的过程被称为“击穿”，因为电子-原子结构能键被打破，之后进行光谱分析。本方案通过耐高温陶瓷管浸入锌液内，通过氩气吹入陶瓷管在锌液内形成气泡，从而不断地更新被测目标的表面。本方案测得的结果输出至控制室，操作工即可根据实际的情况计算需要添加何种锌锭以及添加量。
[0014]以上所述之实施例只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种新型锌液成分测量装置，其特征在于:它包括有安装在外壳内的激光头(I)，激光头(I)与光纤束(2)相连接，光纤束(2)与采集镜头(3)相连接，采集镜头(3)底部设有铝反射镜(5)，外壳下部设有与招反射镜(5)相配合的光束混合镜(6)，外壳底部设有与光束混合镜(6)相配合的探测头窗(4)，探测头窗(4)上设有光窗锁环(7)，光窗锁环(7)上设有不锈钢保护套(8)，不锈钢保护套(8)底部设有陶瓷保护管(9)，外壳内腔顶部设有泄漏检测器(13)，激光头(I)一侧设有输入/输出接口板(14)，光纤束(2)内设有传感器(15)，传感器(15)与流量计(16)相连接;外壳内腔底部冷却风扇(17)。2.根据权利要求1所述的一种新型锌液成分测量装置，其特征在于:光纤束(2)内设有第一聚焦镜头(10)，第一聚焦镜头(10)下方设有第二聚焦镜头(11)。3.根据权利要求1所述的一种新型锌液成分测量装置，其特征在于:采集镜头(3)内设有激光能量计(I 2)。
【文档编号】C23C2/06GK205581003SQ201620314460
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】肖勇彬, 袁跃军
【申请人】华菱安赛乐米塔尔汽车板有限公司