[发明专利]基于微差压原理的搪瓷用钢抗鳞爆性检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于微差压原理的搪瓷用钢抗鳞爆性检测装置及方法，析氢槽和扩氢槽分别设置在待测钢铁试样上、下两侧；所述扩氢槽孔壁设有氢扩散液体注入管和氢扩散液体导出管；温度计通过橡胶塞放置在析氢槽中；铂电极穿过橡胶塞置于析氢槽中，铂电极通过导线与直流恒电流恒电压仪的正极相连；待测钢铁试样通过导线与直流恒电流恒电压仪的负极相连；所述氢扩散液体导出管通过硅胶管连接微差压传感器；微差压传感器与计算机相连，计算机连接数显触摸屏。本发明采用计算机数据处理和数显触摸屏结合，方便检测数据的即时检查和存储，并直观地显示析氢数量与时间变化关系。

技术领域

本发明涉及一种搪瓷用钢抗鳞爆性能的检测装置及方法，尤其是一种采用微差压原理的检测装置及方法。

背景技术

搪瓷制品在生产制作中，来自钢板、瓷釉、搪烧工艺等中的氢以原子的形式溶解到钢板中并在钢板中扩散，只有一小部分的氢被钢铁中的空穴、间隙、位错、偏析、夹杂物等缺陷捕集，大部分原子氢扩散至瓷层与金属界面中，并以氢分子的形式聚集，当大量的氢气聚集所形成的界面压力达到破坏瓷层临界值时，就会使搪瓷表面发生形状如月牙、鱼鳞状的鳞爆现象。鳞爆产生毫无预兆，会涂搪后立即出现，也可能在24小时后出现，甚至1个月以后出现，由此给搪瓷制品带来严重的危害。因此正确预测和评价搪瓷用钢的抗鳞爆，成为搪瓷用钢生产企业和搪瓷制品的制造企业的首要关键。

目前，国内外企业和研究院所评价搪瓷用钢的抗鳞爆性的方法主要是电化学方法，如Devanathan和Stachurki设计的电化学方法，通过检测氢穿透钢板时的电流密度来评价搪瓷用钢的鳞爆敏感性。Devanthan发明使用的电化学双电解池法，试样检测时需要镀钯或镍，当镀钯层不均匀，会影响测试氢扩散电流的测试数据准确性。此外，这种方法用于测试尺寸较厚的钢板所需时间长，操作过程较繁琐，电压噪声等对电化学仪器测试精度有影响。基于电化学双电解池法原理，目前已有ISO17081：2008标准和GB/T29515：2013 标准。美国、日本和韩国则基于ISO17081:2008 标准来评价搪瓷用钢板抗鳞爆性能。GB/T29515:2013 标准则是中国制定的评价搪瓷用钢板抗鳞爆性能的标准。

除电流密度测试方法外，采用电解析氢的方法，通过收集穿透钢板的氢气体积转换的液位高度来衡量氢渗透时间。如欧洲国家广泛采用EN10209:2013 标准。该方法采用光栅传感器检测毛细管中有色液体液位的光电信号，并通过计算机来实现液位高度与时间的关系。但这种方法的问题是液位检测装置造价昂贵，另外毛细管中有色液体颜色的深浅与光照强度都会影响光栅传感器捕捉液位准确性。

发明内容

本发明是要提供一种基于微差压原理的搪瓷用钢抗鳞爆性检测装置及方法，基于电解析氢的方法，采用微差压传感器取代光栅传感器，用微差压传感器测出钢中的析氢气体压力差，并转换成电信号，通过计算机模拟计算，转换成液位高度，来替代光栅传感器测量毛细管中有色液体液位的判断；该方法操作更加简便、稳定性好、检测准确性高。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于微差压原理的搪瓷用钢抗鳞爆性检测装置，包括控制柜、计算机、微差压传感器、数显触摸屏、直流恒电流恒电压仪、硅胶管、铂电极、温度计、橡胶塞、析氢槽、环氧树脂板固定夹、扩氢槽、橡胶塞、氢扩散液体注入管、氢扩散液体导出管，所述析氢槽和扩氢槽分别设置在待测钢铁试样上、下两侧；所述扩氢槽孔壁设有氢扩散液体注入管和氢扩散液体导出管；温度计通过橡胶塞放置在析氢槽中；铂电极穿过橡胶塞置于析氢槽中，铂电极通过导线与直流恒电流恒电压仪的正极相连；待测钢铁试样通过导线与直流恒电流恒电压仪的负极相连；所述氢扩散液体导出管通过硅胶管连接微差压传感器；微差压传感器与计算机相连，计算机连接数显触摸屏。

所述微差压传感器和计算机置于控制柜1内；数显触摸屏位于控制柜的上表层。

所述氢扩散液体注入管外圆直径为5mm，内圆直径为1mm；氢扩散液体导出管外圆直径为5mm，内圆直径为0.5mm。

所述扩氢槽的孔壁与氢扩散液体注入管之间通过橡胶塞密封连接。