專利名稱：一種有效鋁大深度檢測探頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于熱浸鍍鋅鋅池的檢測裝置，尤其是一種檢測鋅液中大深度處有效鋁的裝置。
背景技術：
鋁是連續(xù)熱鍍鋅過程中鋅液成分的一種重要合金元素，其一少部分與鋅液中的鋅或鐵形成化合物鋅渣，另一部分溶入鋅液中，稱之為有效鋁，有效鋁的主要作用是在鍍層與基板的界面處形成鋁鐵化合物的阻擋層，在純鋅熱鍍鋅時，一定厚度的阻擋層避免了鍍層中脆性鋅鐵化合物的生成，保證了鍍層的附著性；在合金化熱鍍鋅時，阻擋層的厚度是影響合金化速度的一個重要因素。因此，鋅液鋁含量是重要的鍍鋅工藝參數(shù)之一，它直接影響鍍層質(zhì)量和鋅渣的種類及含量，所以，監(jiān)控鋅液中的鋁含量極為重要。用傳統(tǒng)的取樣化學分析方法所測試得出的鋁含量是鋅液中所含的各種鋁的化合物的總鋁含量，而不是實際起作用的溶解在鋅液中的有效鋁含量，而且這種取樣分析的方法所耗時間長，不能迅速反映鋅液中的有效鋁含量。
加拿大COMMICO公司、寶鋼股份公司先后均開發(fā)出基于電化學原理的鋅液有效鋁在線檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)是集成了計算機技術，傳感器技術，接口和通訊技術，電化學知識為一體的綜合性技術。放入鋅液中的探測器是硬件系統(tǒng)中重要部分，如圖1所示，其包括外殼體10、內(nèi)管20、鋁條30；內(nèi)管20插設固定于外殼體10內(nèi)，內(nèi)管20內(nèi)填充電解質(zhì)；鋁條30一端插埋入內(nèi)管20電解質(zhì)中，另一端通過一導線40與信號數(shù)據(jù)采集模塊50連接；通過它將鋅池70中的鋁含量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，然后?shù)據(jù)采集模塊50將探測器收集的電信號傳輸給計算機60，通過顯示屏幕將鋅池70中該點的有效鋁含量顯示出來，實現(xiàn)有效鋁的在線實時檢測。但目前這類探測器檢測深度只能在15cm左右有效，而鋅池深度為2.4米，在這個深度的鋅液往往由于表面鋅渣較多，實際有效鋁比鋅液深層的有效鋁偏低，因此，有效鋁探頭能探測的深度越深，測定的數(shù)據(jù)就越接近鋅液深處的真實有效鋁。然而，由于鋅液溫度較高，密度大，隨探頭使用深度增加，探頭底端承受鋅液的壓強迅速增加，鋅液常會滲入探頭的電解質(zhì)中形成短路，導致整個探測器失效。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于設計一種有效鋁大深度檢測探頭，可有效提高探頭的使用深度。
為達到上述目的，本實用新型的有效鋁大深度檢測探頭，包括一殼體、內(nèi)管、鋁條；內(nèi)管插設固定于所述的殼體內(nèi)，內(nèi)管內(nèi)填充電解質(zhì)；鋁條一端插埋入內(nèi)管電解質(zhì)中，另一端通過一導線與信號采集模塊連接；其特征是，所述的內(nèi)管下端形成兩段式結(jié)構(gòu)，其中上段填充石英粉和NaCl的混合物，下段填充NaCl。
進一步，所述的內(nèi)管下端兩段間由凹槽結(jié)構(gòu)。
所述的殼體為不銹鋼管；所述的內(nèi)管為石英管。
利用石英粉和NaCl的混合物增加電解質(zhì)的強度，防止鋅液由于壓力較大進入探頭電解質(zhì)中與鋁絲接觸產(chǎn)生短路；同時防止探頭底部的電解質(zhì)在高壓熔鋅的沖刷作用下流失，利用凹槽和石英粉與NaCl的混合物提高防止熔鋅滲入電解質(zhì)的能力。
本實用新型的有益效果是，利用探頭底部的石英粉與NaCl的混合物。和凹槽防止熔鋅滲入電解質(zhì)，提高探頭的使用深度，其最大使用深度可以達到70cm。


圖1為現(xiàn)有有效鋁檢測系統(tǒng)；圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見圖2，本實用新型的有效鋁大深度檢測探頭，包括殼體1、內(nèi)管2、鋁條3；其中，所述的殼體1為不銹鋼管；內(nèi)管2插設固定于所述的殼體1內(nèi)，所述的內(nèi)管2為石英管，內(nèi)管2內(nèi)填充電解質(zhì)4；所述的內(nèi)管2下端形成兩段式結(jié)構(gòu)21、22，兩段間由凹槽結(jié)構(gòu)23，其中上段21填充石英粉和NaCl的混合物，下段22填充NaCl；鋁條3一端插埋入內(nèi)管2電解質(zhì)中，另一端通過一導線與信號采集模塊連接(圖中未示)。
在200-300℃溫度下加熱使電解質(zhì)溶解與下部的混合物粘結(jié)成一體。在使用時，將石英玻璃管底部從凹槽23處割開，其余步驟與一般有效鋁探測器的使用方法一致。
表1 測定的有效鋁數(shù)據(jù)比較結(jié)果
權(quán)利要求1.有效鋁大深度檢測探頭，包括，一殼體，內(nèi)管，插設固定于所述的殼體內(nèi)，內(nèi)管內(nèi)填充電解質(zhì)；鋁條，一端插埋入內(nèi)管電解質(zhì)中，另一端通過一導線與信號采集模塊連接；其特征是，所述的內(nèi)管下端形成兩段式結(jié)構(gòu)，其中上段填充石英粉和NaCl的混合物，下段填充NaCl。
2.如權(quán)利要求1所述的有效鋁大深度檢測探頭，其特征是，所述的內(nèi)管下端兩段間由凹槽結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的有效鋁大深度檢測探頭，其特征是，所述的殼體為不銹鋼管。
4.如權(quán)利要求1所述的有效鋁大深度檢測探頭，其特征是，所述的內(nèi)管為石英管。
專利摘要有效鋁大深度檢測探頭，包括一殼體、內(nèi)管、鋁條；所述的殼體為不銹鋼管；內(nèi)管插設固定于所述的殼體內(nèi)，內(nèi)管為石英管，內(nèi)管內(nèi)填充電解質(zhì)；鋁條一端插埋入內(nèi)管電解質(zhì)中，另一端通過一導線與信號采集模塊連接；所述的內(nèi)管下端形成兩段式結(jié)構(gòu)，所述的內(nèi)管下端兩段間由凹槽結(jié)構(gòu)，其中上段填充石英粉和NaCl的混合物，下段填充NaCl。利用石英粉和NaCl的混合物增加電解質(zhì)的強度，防止鋅液由于壓力較大進入探頭電解質(zhì)中與鋁絲接觸產(chǎn)生短路，同時防止探頭電解質(zhì)在高壓熔鋅的沖刷作用下流失，利用凹槽和石英粉與NaCl的混合物提高防止熔鋅滲入電解質(zhì)的能力。本實用新型提高了探頭的檢測深度，其最大檢測深度達到70cm。
文檔編號G01N27/416GK2758763SQ20042011486
公開日2006年2月15日 申請日期2004年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日
發(fā)明者張紅, 蘇旭平, 姚鳳元, 尹付成 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司, 湘潭大學科學技術開發(fā)公司