System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种QPQ氮化盐关键成分智能化检测分析系统及方法技术方案_技高网
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一种QPQ氮化盐关键成分智能化检测分析系统及方法技术方案

技术编号:39980542 阅读:9 留言:0更新日期:2024-01-09 01:29
一种QPQ氮化盐关键成分智能化检测分析系统及方法,该系统包括流路系统、样品反应检测室、光电检测系统、控制电路系统、嵌入式信号处理系统、人机交互系统。流路系统包括:多位阀、储液环、注射泵、第一高压电磁阀、第二高压电磁阀、微型蠕动泵;所述光电检测系统包括:LED光源、准直光路、聚焦光路、光电二极管;LED光源及准直光路集成于一体,安装于样品反应检测室内一侧,其所发出的平行光垂直透过石英流体反应检测池,光路与流路垂直,交汇于石英流体反应检测池,完成对样品反应溶液的吸光度检测;控制电路系统连接嵌入式信号处理系统,嵌入式信号处理系统连接人机交互系统。本发明专利技术能够提升QPQ技术生产效率,实现该产业的智能化技术升级与改造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金行业金属表面热处理—碳氮共渗盐浴复合处理技术的智能化升级改造,具体涉及一种qpq氮化盐关键成分智能化检测分析系统及方法。


技术介绍

1、qpq(quench—polish—quench)是指金属在两种不同性质的高温熔融盐浴中作复合处理的表面强化改性技术,金属在两种不同性质的高温熔融盐浴中作复合处理,可以使多种元素同时渗入金属表面,形成由氮化物和氧化物扩散形成的化合物层,以使金属表面得到强化改性,同时又可以大幅度提高金属表面的耐磨性、抗蚀性,这种金属表面强化改性技术实现了渗氮工序和氧化工序(碳氮共渗)的复合,氮化物和氧化物的复合,耐磨性和抗蚀性复合,热处理技术和防腐技术的复合。该技术目前在国内得到大量的推广应用,尤其在汽车、摩托车、轴类产品、电子零件、纺机、机床、电器开关、工模具上使用效果非常突出。其具有增强工件的耐磨性、耐腐蚀性和耐疲劳性、工艺过程成本低、低碳环保(可代替电镀)的技术优势。

2、qpq技术质量控制涉及到氮化温度、氮化时间、氮化盐(氮化盐、碳化盐等,)氰酸根含量等因素,其中,氮化盐氰酸根含量对qpq技术质量控制影响较大,通常应控制在32%-38%的范围内,当氰酸根的含量由质量分数为32%增加到38%,在同样的氮化温度和氮化时间的条件下(如钛合金熔炉中570℃、2.5h氮化的条件下,以45钢样品为试验对象),随着氮化盐浴中氰酸根含量的升高,化合物层深度直线增加,这是因为氰酸根浓度的升高,使得原子态氮的浓度升高(氰酸根在高温下分解产生氮原子),加快了化合物层的形成速度。实验发现,当盐浴中氮化盐氰酸根含量低于质量分数的32%时,元素渗入速度会大幅度下降,同样条件下,化合物层的深度会大大减小。当盐浴中氰酸盐含量高于质量分数的38%时,则盐浴的氧化性增强,形成的化合物层会带来严重的疏松。因此,一般氰酸根含量的质量分数应控制在32%-38%的正常范围内,如高于40%,则可以升高盐温,使氰酸根自动分解降低其含量到适当范围;若低于32%,则须按比例添加调整盐升高氰酸根的含量到适当范围。由此可见,氮化盐氰酸根的含量直接影响到工件表面化合物层的质量,其检测与控制是qpq技术质量控制的一个重要环节。

3、然而,目前分析仪器市场却没有能够检测qpq技术氮化盐氰酸根含量的半自动或全自动分析仪器,目前行业内测定氮化盐氰酸根含量所普遍采用的化学滴定法(甲醛定氮法)操作复杂,需要反复滴定,而且要靠人眼观测颜色变化来确定滴定终点,容易引入人为误差,因而重复性差,人为误差大,很难为qpq技术的质量控制提供精确的技术支持与分析参考,即使依据滴定法开发出全自动分析仪器,但是仪器结构复杂,成本较高,不便为业内接受。据qpq企业调查分析,大多数厂家不愿接受高成本、高售价如5~10万/台的全自动滴定分析仪器。同时,也可依据氨气敏电极法(用化学法把氰酸根cno-转换为铵根,在用铵电极法间接检测氰酸根含量)开发全自动分析仪器,但是其准确度很难达到qpq行业的应用要求,而qpq行业要求对氰酸根含量检测的准确度需控制在±2%

4、~±4%范围内。因此,开发一种性价比与准确度均满足用于qpq技术行业生产质量过程控制要求的氮化盐氰酸根含量自动化检测仪器具有重要的意义。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种qpq氮化盐关键成分智能化检测分析系统及方法,能够提升qpq技术生产效率,实现该产业的智能化技术升级与改造。

2、本专利技术采取的技术方案为:

3、一种qpq氮化盐关键成分智能化检测分析系统,该系统包括:

4、流路系统、样品反应检测室、光电检测系统、控制电路系统、嵌入式信号处理系统、人机交互系统;

5、所述流路系统包括:多位阀、储液环、注射泵、第一高压电磁阀、第二高压电磁阀、微型蠕动泵;

6、多位阀的公共端口通过储液环连接注射泵,多位阀的其中一个阀位通过第一管路连接第一高压电磁阀一端,第一高压电磁阀的另一端通过第二管路连接样品反应检测室的流路输入口,样品反应检测室的流路输出口通过第三管路连接第二高压电磁阀,第二高压电磁阀的常开口通过第四管路连接溢流废液池,第二高压电磁阀的常闭口通过第五管路连接微型蠕动泵;

7、所述光电检测系统包括:led光源、准直光路、聚焦光路、光电二极管;

8、led光源及准直光路集成于一体,安装于样品反应检测室内一侧,其所发出的平行光垂直透过石英流体反应检测池,并通过聚焦光路,聚焦于光电二极管的光窗内,聚焦光路和光电二极管集成于一体,安装于样品反应检测室内的另一侧,光路与流路垂直,交汇于石英流体反应检测池,完成对样品反应溶液的吸光度检测;

9、所述控制电路系统连接第一高压电磁阀、第二高压电磁阀、微型蠕动泵,控制电路系统连接嵌入式信号处理系统,嵌入式信号处理系统连接人机交互系统。

10、所述样品反应检测室包括:石英流体反应检测池、加热电热丝、热电偶和散热风扇;

11、石英流体反应检测池的输入端和输出端分别连接流路系统中的第一高压电磁阀和第二高压电磁阀;

12、石英流体反应检测池竖直安装于样品反应检测室正中;

13、加热电热丝缠绕于石英流体反应检测池,用于加热内部反应溶液;

14、热电偶通过导热硅胶安放于石英流体反应检测池的温度检测凹腔内,用于检测石英流体反应检测池内反应溶液的温度;

15、散热风扇安装在样品反应检测室上,起到散热作用。

16、所述led光源连接led驱动电路,led驱动电路连接控制电路系统。

17、所述光电二极管连接光电检测电路,光电检测电路直接输出数字信号,送嵌入式信号处理系统进行分析计算。

18、所述第一、第二、第三、第四、第五管路均为peek管硅胶管管路。

19、该qpq氮化盐关键成分智能化检测分析系统,连接至云数据分析系统。

20、一种氮化盐氰酸根含量检测分析方法,包括以下步骤:

21、第一步:在酸性环境下把氮化盐样品溶液中的氰酸根cno-转化为铵根nh4+,酸性环境下,铵根不会以氨气的形式逸出,化学反应方程式如下:

22、cno-+2h++h2o=co2+nh4+;

23、第二步:依据水杨酸分光光度法测定样品反应体系中铵根nh4+的含量:在碱性介质中,样品反应体系中的铵离子nh4+与次氯酸根反应生成氯胺,在60℃和亚硝基铁氰化钾存在条件下,氯胺与水杨酸盐反应形成蓝绿色化合物,于660nm波长处测量靛酚蓝吸光度,再把吸光度代入标准曲线,即可测定样品溶液中氨氮的含量;

24、第三步:通过对被测样品溶液中铵根nh4+的检测间接分析氰酸根的浓度,并据此计算出氮化盐样品中氰酸根的质量百分含量。

25、本专利技术一种qpq氮化盐关键成分智能化检测分析系统及方法,技术效果如下:

26、1)本专利技术是分析化学方法在金属表面热处理行业qpq技术生产质量控制领域的创新应用,解决了qpq技术质量控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种QPQ氮化盐关键成分智能化检测分析系统,其特征在于,该系统包括:

2.根据权利要求1所述一种QPQ氮化盐关键成分智能化检测分析系统,其特征在于:所述样品反应检测室(B)包括:石英流体反应检测池(9)、加热电热丝、热电偶和散热风扇;

3.根据权利要求1所述一种QPQ氮化盐关键成分智能化检测分析系统,其特征在于:所述LED光源(10)连接LED驱动电路(13),LED驱动电路(13)连接控制电路系统(D)。

4.根据权利要求1所述一种QPQ氮化盐关键成分智能化检测分析系统,其特征在于:所述光电二极管(11)连接光电检测电路(12),光电检测电路(12)直接输出数字信号,送嵌入式信号处理系统(E)进行分析计算。

5.如权利要求1~4所述任意一种QPQ氮化盐关键成分智能化检测分析系统,其特征在于:

6.采用如权利要求1~4所述任意一种QPQ氮化盐关键成分智能化检测分析系统的氮化盐氰酸根含量检测分析方法,其特征在于包括以下步骤:

【技术特征摘要】

1.一种qpq氮化盐关键成分智能化检测分析系统,其特征在于,该系统包括:

2.根据权利要求1所述一种qpq氮化盐关键成分智能化检测分析系统,其特征在于:所述样品反应检测室(b)包括:石英流体反应检测池(9)、加热电热丝、热电偶和散热风扇;

3.根据权利要求1所述一种qpq氮化盐关键成分智能化检测分析系统,其特征在于:所述led光源(10)连接led驱动电路(13),led驱动电路(13)连接控制电路系统(d)。

【专利技术属性】
技术研发人员:魏康林李成松
申请(专利权)人:宜宾学院
类型:发明
国别省市:

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