一、概述

 氫是大量溶于液態鋁中的氣體。由于氫的存在，鋁鑄件易產生針孔、氣孔等缺陷，它導致鑄件的力學性能、內部質量大為降低。所以在澆注前需要簡單、直接、快速地確定鋁液中氫的含量，以獲得合格的鑄件。

 AHL2鋁液測氫儀就是采用Straube－Preiffer檢驗原理（真空氣體檢驗，稱為減壓凝固檢驗法）而研制的定性檢測鋁液中氫含量檢驗儀器。

 1、應用

 1)用于鋁和鋁合金鑄造生產中的質量控制，評估除氣效果、熔融鋁液質量和熔煉處理工藝的實用手段。

 2)適合熔煉現場檢測，尤其是有多臺保溫爐的爐前鑄造或鋁加工現場，如鋁鑄件、鋁型材加工。

 2、儀器特點：

 1)方便的移動式結構，可對處于不同固定位置的鋁液進行含氣量檢測，一機多用；

 2)分析速度快。在鑄造車間的現場環境下，能夠在5min內完成對鋁液的含氫量分析。

 3)檢測結果真實可信，重復性好。綜合幾種分析手段，可對鋁液質量作出準確的判斷，切實可靠的指導生產。

 4)儀器堅固耐用。整個儀器無易損件，運行成本低。

 5)操作簡單、使用安全。對操作者無過多經驗要求，略加培訓，即可正確使用。

 6)該機型真空室不采用玻璃鐘罩，鐘罩無損壞之憂。并配有不銹鋼提手及可視窗。

 7)適合爐前復雜環境，也適合實驗室應用。

二、工作原理

 減壓凝固檢驗，是在減壓（一定真空度）條件下，先制備試樣，然后再對試樣進行觀察、檢測，以此間接定性確定鋁液中含氫量多少的方法。

 在一定的真空度下制取試樣過程中，鋁液由于內外壓力平衡作用，液體內部的針孔、縮松被放大，便于區標、分析鋁液含氫量的多少。

 試驗時，從準備澆注的鋁液中，取少量熔體（l00g左右）試樣進行試驗。鋁液倒入經預熱的坩堝（鎳質坩堝須噴涂涂料）內，立即（小于30秒）放入密封的真空室內，然后接通真空泵，真空室迅速達到一定的真空度。在一定的真空度下，制得測試試樣。在生產現場，可綜合用如下三種方法定性衡量鋁液中的含氣量。

 ①凝固狀態法（試樣表面凸凹法）

 通過觀察凝固后試樣表面的狀態，粗略評估鋁液中的含氫量。試樣凸起越大，表面氣孔越多，則含氣量高；試樣表面凹陷或平整，表面光滑則標明含氣量少（如圖）。

 ②剖面狀態觀察法

待試樣凝固冷卻后，沿垂直面切開試樣，磨制并拋光，試樣中的氣體便以周邊園滑的孔洞形式呈現在拋光面上。試樣含氣量越大，孔洞尺寸也越大，孔洞分布密度也越大。根據實際生產對壓鑄件含氣量的要求，確定孔洞分布密度的低限和高限，并把它們制成若干標準等級樣板，以此作為檢驗和判定標準。（如圖）。

 ③測量密度法

 用天平稱出試樣在空氣中的質量W1，再稱出試樣在水中的質量W2。通過以下公式計算試樣的密度。

 W＝W1﹒ρ水/(W1－W2)W為鋁試樣的密度試樣的密度越大，越致密，氣孔越少，含氣量越少；反之，含氣量越大。注：前兩種分析方法，經驗性較強，無法定量。測量密度法，操作簡單，使用要求低，分析結果準確、可靠、實用，已廣泛應用于生產現場。

 我公司測氫儀現已配置密度直讀天平，操作按鈕自動計算出密度值。（選配）

三、儀器組成

 AHL2鋁液測氫儀由兩部分組成：VSP01型真空試樣制備系統和EH300密度測量裝置。

四、使用條件

 VSP01型真空試樣制備系統適用于下列工作所：
     1、不超過海拔1500m。

 2、戶內使用

 3、使用地區月平均空氣相對濕度不超過90％，同時該月的月平均溫度不高于25℃。

 4、周圍沒有導電塵埃，爆炸性氣體和能嚴重破壞金屬及絕緣的腐蝕性氣體。所有的電氣裝置在正常運行時應不會因物理和化學（如：環境的熱作用、潮氣等）的作業而受損傷。

 5、環境溫度在0～40℃范圍內。

VSP01型真空試樣制備系統

 一、用途

 在一定真空度條件下，制備鋁液含氫量測試試樣。

 二、技術參數

 1.真空室真空度：-0.098MPa

 2.真空室允許溫度：100℃

 3.排氣時間：≤2s

 4.測量時間：＜5min（0.01s-999H可調）

 5.真空室尺寸：Φ96×93

 6.至真空度時間：≤9s

 7.供電電源：220vAC/50Hz

 8.儀器功率：≤145W

 9.外型尺寸：750mm×458mm×960mm（長寬高）

 10.儀器重量：≤70kg

 三、儀器組成

 VSP01型真空試樣制備系統包括：真空系統、機架、電氣控制系統等三個部分。真空系統包括：真空泵、真空電磁通斷閥、真空室、調壓閥和真空壓力表組成。機架結構為鈑金，用于固定真空系統和其它部件。下面裝有4個負重腳輪2個萬向帶剎車，便于移動、固定。真空室位于儀器的上方，由真空罩和下部密封平臺組成。

 電氣控制系統的所有元器件均選用國產器件?？刂泼姘迳嫌卸€控制按鈕和時間繼電器，按下其中的開關按鈕，即可控制真空泵的啟停及電磁閥的通斷，測氫儀自動完成抽氣等操作。真空壓力顯示采用指針式壓力表顯示。

EH300型密度測量裝置

 一、用途

 測量鋁合金凝固試樣的密度。

 二、原理

 若一個物體的質量為m，體積為V，則其密度為

 先用天平稱被測物體在空氣中質量m1，然后將物體浸入密度已知的水中，稱出其在水中的質量m2，如圖下圖所示，則物體在水中受到的浮力為

 根據阿基米德原理，浸沒在液體中的物體所受浮力的大小等于物體所排開液體的重量。因此，可以推出

 其中ρ0為液體的密度（本實驗中采用的液體為蒸餾水）；V是排開液體的體積亦即物體的體積。聯立（1－2）和（3－3）式可以得

 三、技術說明

 1.交直流兩用，帶水準器

 2.液晶背光顯示，全量程可去皮

 3.稱量范圍（g）：300

 4.可讀性（g）：0.01

 5.測量方式：密度直讀

 四、儀器組成

 ①電子密度直讀天平②待測鋁合金凝固試樣③水杯及它附件。各種支架均為不銹鋼材料。

 測試步驟：

 1.按開關鍵開機，再按模式鍵，進入密度直讀模式；

 2.將試樣放在托盤上，在常壓下測試樣品的重量，并按“密度”鍵記憶；

 3.將試樣放在水中吊籃上，按“密度”鍵，約等待2秒試樣密度值將顯示在屏幕上。