测氢仪原理全解析：工业铝液中氢含量是如何被检测的？

在铝合金铸造和压铸生产过程中，熔铝中的氢含量被视为影响铸件质量的关键因素之一。由于铝在高温下容易吸收氢气，而凝固过程中氢不能及时排出时会形成气孔缺陷，导致铸件的强度下降、密度不足、表面粗糙等问题。因此，对熔铝氢含量的实时、准确检测成为企业质量控制中不可或缺的一环。

 

本篇文章将全面解析测氢仪的工作原理，介绍常见技术路径及其适用场景，帮助您深入理解工业铝液中氢气是如何被“看见”的。

 

一、为什么要测量铝液中的氢气？

 

氢是熔铝中唯一以原子或分子状态溶解的气体。它主要来源于：

 

湿润环境中的水汽分解反应；

 

合金料、回炉料中的油污和水分；

 

熔炼燃烧过程中的氢源气体（如天然气）。

 

过量的氢在铝液凝固时会以气泡形式析出，若未及时排出，将在铸件内部形成微孔、缩松等缺陷，影响后续加工及力学性能。

 

因此，企业需在除气处理前后、浇注前等关键工序中检测氢含量，确保工艺稳定，提升良品率。

 

二、测氢仪的主流原理有哪些？

 

目前在工业铝液检测中，主要应用三种测氢原理：

 

1. 气体循环原理（Carrier Gas Method）

 

这是当前应用最广泛的工业测氢原理。其基本思路是：

 

将惰性气体（如氮气）通过探头引入到熔铝中；

 

惰性气体与铝液接触，置换出其中溶解的氢；

 

被置换出的氢与载气一起被导入传感器检测室；

 

通过传感器检测氢的浓度 ml/100g 读数。

 

气体循环原理：加拿大欧速比Accurity铝液测氢仪可通过浸入式探头快速测量流槽中熔铝的氢含量，操作方便，数据准确可靠。

 

该类测氢仪尤其适合现场快速检测和过程控制，操作简便、响应时间短，适用于熔炼车间、压铸前检查、脱气效果评估等场景。

 

2. 真空减压法（Reduced Pressure Test, RPT）

 

该方法常用于实验室或质量分析环节。其步骤为：

 

将熔铝置于真空环境中冷却；

 

真空促使氢气迅速逸出；

 

气体在样品中形成气孔，通过样品密度或孔隙率判断氢含量。

 

优点是简单、成本低，缺点是无法提供定量数值，仅作趋势判断，且受操作影响大，重复性不强。

 

三、不同原理适用场景对比

 

原理类型	适用场景	精度	是否便于现场使用	是否可定量
气体循环法	熔炼现场、压铸前、除气后检测	高	✅ 是	✅ 是
真空减压法	实验室缺陷趋势分析	中	❌ 否	❌ 否

 

 

四、气体循环原理的典型优势

 

气体循环式测氢仪器，如欧速比Accurity铝液测氢仪，在行业中广受好评，主要优势包括：

 

可快速现场测量，无需复杂准备；

 

适用于铝液转运包、炉内或流槽位置；

 

探头更换方便，维护成本低；

 

可接入MES系统，支持数据记录与追溯；

 

适合批量生产、频繁切换材料的铸造车间。

 

欧速比Accurity铝液测氢仪

 

五、选对测氢原理，就是掌握质量控制的主动权

 

在铝合金铸造这个对“内部致密性”要求极高的制造行业中，测氢仪不仅仅是一台设备，更是保障质量、减少缺陷、提升效率的重要工艺工具。

 

理解不同测氢原理的核心差异，并选择适合企业现场需求的技术方案，才能在生产节奏加快、品质要求提升的大环境中立于不败之地。