冶金中應(yīng)用的氫傳感器在線檢測(cè)系統(tǒng)的研制.pdf

1、氫作為雜質(zhì)元素對(duì)金屬材料危害巨大。氫的析出，使鑄件和板材形成氣孔、白點(diǎn)、疏松等缺陷，明顯降低制品的氣密性、強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性以及斷裂韌性，對(duì)金屬材料等造成嚴(yán)重的影響。因此，為了檢測(cè)氫含量及其變化，以便加以控制，研究具有連續(xù)、在線檢測(cè)氫含量的氫傳感器具有重要的意義。本課題針對(duì)現(xiàn)行取樣測(cè)定氫方法的復(fù)雜性、滯后性、局部性和非本質(zhì)性，設(shè)計(jì)和研制滿足測(cè)量精度、可靠獲取氫含量的在線連續(xù)檢測(cè)系統(tǒng)。
　　氫傳感器在線檢測(cè)系統(tǒng)基于固體電解質(zhì)原電池

2、的原理，依據(jù)能斯特公式，通過(guò)測(cè)量待測(cè)材料的溫度和固體電解質(zhì)原電池的電動(dòng)勢(shì)，計(jì)算轉(zhuǎn)換為待測(cè)材料中氫的含量。整個(gè)系統(tǒng)以ATmega64單片機(jī)為核心，同時(shí)配置相應(yīng)的外圍接口電路，包括溫度模塊、電動(dòng)勢(shì)模塊、時(shí)鐘日歷模塊、鍵盤(pán)顯示模塊、通訊模塊、電源模塊等，集采集、顯示、上位機(jī)通訊于一體，應(yīng)用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。
　　本論文完成的主要工作有:
　　(1)氫傳感器在線檢測(cè)儀探頭的制作;
　　(2)氫傳感器在線檢測(cè)儀硬件電路的設(shè)計(jì)，制作電路

3、板和焊接調(diào)試;
　　(3)氫傳感器在線檢測(cè)儀的軟件編程，實(shí)驗(yàn)室調(diào)試;
　　(4)氫傳感器在線檢測(cè)儀測(cè)量的標(biāo)定、校正及誤差分析。
　　本研究設(shè)計(jì)的氫傳感器在線檢測(cè)儀由遼寧省計(jì)量局標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)儀進(jìn)行校驗(yàn)，證明其硬件設(shè)計(jì)可靠，軟件開(kāi)發(fā)達(dá)到了所要求的預(yù)期功能。該傳感器可以實(shí)現(xiàn)在線、直接、快速、連續(xù)的檢測(cè)鋼和鋁合金的氫含量，并具有精度高、攜帶方便、易于操作的優(yōu)點(diǎn)，可以與上位機(jī)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)快速處理和保存，為研究鋼材和鋁合金中氫的