冶金中應用的氫傳感器在線檢測系統(tǒng)的研制.pdf

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

2、的原理，依據(jù)能斯特公式，通過測量待測材料的溫度和固體電解質(zhì)原電池的電動勢，計算轉(zhuǎn)換為待測材料中氫的含量。整個系統(tǒng)以ATmega64單片機為核心，同時配置相應的外圍接口電路，包括溫度模塊、電動勢模塊、時鐘日歷模塊、鍵盤顯示模塊、通訊模塊、電源模塊等，集采集、顯示、上位機通訊于一體，應用C語言開發(fā)。
　　本論文完成的主要工作有:
　　(1)氫傳感器在線檢測儀探頭的制作;
　　(2)氫傳感器在線檢測儀硬件電路的設(shè)計，制作電路

3、板和焊接調(diào)試;
　　(3)氫傳感器在線檢測儀的軟件編程，實驗室調(diào)試;
　　(4)氫傳感器在線檢測儀測量的標定、校正及誤差分析。
　　本研究設(shè)計的氫傳感器在線檢測儀由遼寧省計量局標準校驗儀進行校驗，證明其硬件設(shè)計可靠，軟件開發(fā)達到了所要求的預期功能。該傳感器可以實現(xiàn)在線、直接、快速、連續(xù)的檢測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，可以與上位機進行通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)快速處理和保存，為研究鋼材和鋁合金中氫的