[发明专利]一种原位测氢装置及其测量方法

摘要

本发明是一种原位测氢装置及其测量方法，该装置包括一个作为电源(6)的CH‑1型恒电位仪，该电源(6)的电压为10^‑1数量级，该电源(6)上的四个接头分别通过导线(11)对应连接钢制测试样品(1)、对电极(4)、参比电极(5)、单片机(9)，其中，对电极(4)、参比电极(5)浸在装有测试容器(3)内的测试溶液(2)中，测试溶液(2)为NaOH溶液，溶液浓度为0.2mol/L，测试容器(3)放置在钢制测试样品(1)上，所述单片机(9)为CQY‑I型单片机，该单片机(9)包括电源接头(10)、控制面板(8)和数据面板(7)。本装置可移动，适用于实验室外进行现场测氢，且对测试样品的形状和尺寸无严格要求，存在一块可进行测试的平面即可。不需要破坏样品，且测试时间较短，可实现无损、快速测氢。对批次性成品钢制构件的潜在氢脆危害性评价存在重要意义。

主权项

1.一种原位测氢的测量方法，其特征在于：该方法使用的测量装置包括一个作为电源(6)的CH‑1型恒电位仪，该电源(6)的电压为10‑1数量级，该电源(6)上的四个接头分别通过导线(11)对应连接钢制测试样品(1)、对电极(4)、参比电极(5)、单片机(9)，其中，对电极(4)、参比电极(5)浸在测试容器(3)内的测试溶液(2)中，测试溶液(2)为NaOH溶液，溶液浓度为0.2mol/L，测试容器(3)放置在钢制测试样品(1)上，所述单片机(9)为CQY‑I型单片机，该单片机(9)包括电源接头(10)、控制面板(8)和数据面板(7)；该方法的步骤为：步骤一、根据待测钢制测试样品(1)的钢材种类，在单片机(9)的控制面板(8)上选择相应的测试模式后进入准备状态；步骤二、将电源(6)上的四个接头分别通过导线(11)对应连接钢制测试样品(1)、对电极(4)、参比电极(5)、单片机(9)形成三电极体系的电流回路，测试容器(3)中倒入2/3容器体积的测试溶液(2)；步骤三、开启电源(6)，由单片机(9)获取电流值并经计算得到钢制测试样品(1)的氢含量C，计算公式如下：I/Z F＝C(D/πt)1/2式中：I即为反应电流，单位为μA，C为氢浓度，单位为ppm，Z为氧化电子数并取值为1，F为法拉第常数，取值为96500C/mol，D为氢在钢基体中的扩散系数，π均为常数；所述反应电流I为钢制测试样品(1)内部的氢失去电子被氧化而产生的反应电流，该电流经对电极(4)、参比电极(5)和钢制测试样品(1)的三电极回路，回到电源内部；该计算结果通过单片机(9)的“拟合”功能在数据面板(7)显示氢含量C的数值结果，所谓“拟合”功能是将不同时间t下获取的I值，排除掉坏点后计算算术平均值再得到的计算结果。