专利名称：一种氨分解率自动测定仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体渗氮处理中使用的检测仪器，是一种氨分解率自动测定仪。
背景技术：
在背景技术领域中，渗氮处理都以氨的分解率为重要的工艺参数，氨分解率的大小直接影响气氛的渗氮能力。在一定温度下，当分解率很小(5～10％)时，由于活性氮原子太少，被吸收的氮量也少；而当分解率过高时，由于炉内氢浓度太高，阻止氮的渗入，且过多的活性氮很快结合成氮分子，致使氮渗入量受到限制。一定的渗氮温度下，有一个最适宜的氨分解率，通过氨的分解率，可以控制炉内气氛中的氮势，从而对渗氮过程及质量进行监控。实际渗氮处理时，通过调整通氨量的大小来达到适合的分解率，通氨量越大，氨气在炉内停留时间越短，分解率越低，反之分解率增加。
目前氨分解率的测定仪器如图1所示，包括刻有刻度的容器C，容器C上连接装有二通阀a的进水管，装有二通阀b的进气管和装有二通阀C的排水管。取100份氮化炉排出的废气，在保持密封的条件下向此容器中注入水，因氨全部溶解于水(常温下，单位体积水可溶解700体积氨)，因此，容器中水占的分数是废气中所含氨的分数，而容器中剩下的空间是H2+N2所占的分数，其和与总容积之比就是氨的分解率。
该仪器价格便宜、使用方便，但存在以下问题1)需人工操作，每隔一定时间操作一次，无法自动进行测量；2)无法自动记录；3)无法对氨分解率进行控制；4)所用材料为玻璃，容易损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种氨分解率自动测定仪，将水位高度转换为电信号，外加电路对气体渗氮的质量进行监测。
本发明采用的技术方案如下它包括装有水溶液的容器，水溶液上有浮标或无浮标，容器上方分别连接装有第一电磁阀的进气管和装有第二电磁阀的进水管，容器下方连接装有第三电磁阀的出水、气管，在容器上装有能将水位高度转变为电信号的装置。
本发明的有益效果是与原有氨分解率测定仪相比，本发明的氨分解率测定仪可通过电路，对氨分解率进行自动的测量与记录、可进行NH3分解率的控制，同时由于采用塑料等材料，因而不易损坏。此外，还可以在此基础上，设定最佳的氨分解率工艺参数，通过测定并反馈、调节氨气通气量，对氨分解率进行全程控制，从而实现可控渗氮，有效的保证渗氮质量。
图1是常用的氨分解率测定仪；图2是本发明的第1个实施例；图3是本发明的第2个实施例；图4是本发明的第3个实施例；图5是本发明的第4个实施例。
具体实施例方式
如图2、图3、图4、图5所示，它包括装有水溶液5的容器3，水溶液5上有浮标或无浮标，容器3上方分别连接装有电磁阀1的进气管和装有电磁阀2的进水管，容器3下方连接装有电磁阀7的出水、气管，在容器3上装有能将水位高度转变为电信号的装置。
1、2、7采用塑料或不锈钢电磁阀、直径为5～10mm的管，容器3用塑料或有机玻璃制成，形状可以是圆筒形或方形，长度200～400mm，容器3外表面可以镀覆金属Ni。浮标可以是黑色塑料、或内含磁性粉末的密封片，也可以不用浮标。测定前将电磁阀1与炉气接通，电磁阀2与水接通。打开电磁阀1、7，关闭电磁阀2，使炉气充满容器3。之后关闭电磁阀1与7，打开电磁阀2，使水溶液进入容器3。延时1分钟使水彻底进入后，采用光、电、磁或电容等方法，将水位高度转化为电信号，外加电路对该电信号进行检测，由此得到水位的高度，也即氨的分解率。测量完毕，打开电磁阀7放水放气，完成一个测定循环。
实施例1如图2所示，所说的在容器4上装有能将水位高度转变为电信号的装置，它包括在水溶液5上有浮标4，容器3的一侧设置发光源6，另一侧设置由螺杆9带动作上下移动的接收器8，螺杆9上装有电机10。
用电机10驱动螺杆使接收器上下移动，当接收器8处于黑色浮标4位置时，光线被阻挡，得到脉冲电信号。外加电路对该信号进行检测，由此得到高度信息。
实施例2如图3所示，所说的在容器3上装有能将水位高度转变为电信号的装置，它包括在容器3壁上设置数十只电极12，电极12的两端经检测电路11连接。
在容器3壁上设置数十只电极，当水位到达某一位置时，该位置及其以下位置处的电极导通，以上位置电极不导通。通过外加检测电路11，判断所导通的电极位置，由此获得水位高度信号。测量精度由容器3的高度以及设置的电极12数量决定。
实施例3如图4所示，所说的在容器3上装有能将水位高度转变为电信号的装置，它包括在容器3外表面镀有一层作为电容一个电极的金属膜14，在容器3的底部设置一根作为电容另一个电极的金属探针13，金属膜14与金属探针13经检测电路11连接。
在容器外表面镀覆一层金属膜14，作为电容的一个电极，同时在容器3底部设置一金属探针13，作为电容的另一电极。氨气溶于水后，溶液可以看作是导体，连同金属膜14，探针13，容器壁一起构成完整电容器。当水位发生变化时，该电容器的容量发生变化，电容与液位高度的关系由下式所示。其中K，εr对确定的容器是常量，其中K是与容器几何形状有关，εr是介电常数，与容器的材料有关，L是液位高度。外设测定电容大小的电路，即可获得水位高度信息。
C＝KεrL实施例4如图5所示，所说的在容器3上装有能将水位高度转变为电信号的装置，它包括在水溶液5上有磁性浮标15，容器3四周设置一磁场16，磁场16中装有检测电路11。
在容器四周设置一磁场16，当含磁性粉体的浮标15随水位升高时，磁性浮标15与外磁场相互作用，产生电流，外加检测电路11对电流的变化进行测定，由此得到水位高度信号。
权利要求
1.一种氨分解率自动测定仪，其特征在于它包括装有水溶液(5)的容器(3)，水溶液(5)上有浮标或无浮标，容器(3)上方分别连接装有第一电磁阀(1)的进气管和装有第二电磁阀(2)的进水管，容器(3)下方连接装有第三电磁阀(7)的出水、气管，在容器(3)上装有能将水位高度转变为电信号的装置。
2.根据权利要求1所述的一种氨分解率自动测定仪，其特征在于所说的在容器(3)上装有能将水位高度转变为电信号的装置，它包括在水溶液(5)上有浮标(4)，容器(3)的一侧设置发光源(6)，另一侧设置由螺杆(9)带动作上下移动的接收器(8)，螺杆(9)上装有电机(10)。
3.根据权利要求1所述的一种氨分解率自动测定仪，其特征在于所说的在容器(3)上装有能将水位高度转变为电信号的装置，它包括在容器(3)壁上设置数十只电极(12)，电极(12)的两端经检测电路(11)连接。
4.根据权利要求1所述的一种氨分解率自动测定仪，其特征在于所说的在容器(3)上装有能将水位高度转变为电信号的装置，它包括在容器(3)外表面镀有一层作为电容一个电极的金属膜(14)，在容器(3)的底部设置一根作为电容另一个电极的金属探针(13)，金属膜(14)与金属探针(13)经检测电路(11)连接。
5.根据权利要求1所述的一种氨分解率自动测定仪，其特征在于所说的在容器(3)上装有能将水位高度转变为电信号的装置，它包括在水溶液(5)上有磁性浮标(15)，容器(3)四周设置一磁场(16)，磁场(16)中装有检测电路(11)。
全文摘要
本发明公开了一种氨分解率自动测定仪。它包括装有水溶液的容器，水溶液上有浮标或无浮标，容器上方分别连接装有电磁阀的进气管和装有电磁阀的进水管，容器下方连接装有电磁阀的出水气管，在容器上装有能将水位高度转变为电信号的装置。与原有氨分解率测定仪相比，本发明的氨分解率自动测定仪可通过电路，对氨分解率进行自动的测量与记录、可进行NH3分解率的控制，同时由于采用塑料等材料，因而不易损坏。此外，还可以在此基础上，设定最佳的氨分解率工艺参数，通过测定并反馈、调节氨气通气量，对氨分解率进行全程控制，从而实现可控渗氮，有效的保证渗氮质量。
文档编号G01N27/22GK1431490SQ0311518
公开日2003年7月23日 申请日期2003年1月23日 优先权日2003年1月23日
发明者凌国平 申请人:浙江大学
专业数控铣床产品供应商
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