迄今為止，各國(guó)研制的測(cè)氫裝置近20余種,。這些方法大體上可分為二類(lèi)：取樣法和直接法,。取樣法是從鋁液中取樣進(jìn)行分析，以確定其氫含量,，諸如凝固試樣法,、*氣泡法，真空萃取法等,。前二者的測(cè)試精度不夠,。其受夾雜物的影響較大，且易誤判,。真空萃取法測(cè)試雖然,，但是取樣要求高，測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)(1h-2h),，難以用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),。近年來(lái)人們對(duì)鋁液直接測(cè)氫方法研究較多,，其大多是在循環(huán)氣體法(egas法)的基礎(chǔ)上改進(jìn),，其應(yīng)用也較廣泛,，zui近國(guó)外報(bào)道了一種直接壓力法測(cè)氫裝置，其較ega法更為簡(jiǎn)單,，而且具有廣泛的應(yīng)用前景,。

一、浸人探頭法

前蘇聯(lián)科學(xué)家Baщeнко等人于1978年發(fā)明此法,。其假定鋁液中氫的擴(kuò)散遵循菲克*定律,。其將AIN制成的探頭浸入鋁液中，并抽以真空,，測(cè)定吸氫速率,，即通過(guò)計(jì)算可得出鋁液中氫的濃度。此法甚為快速,，即僅40s-50s便可獲得穩(wěn)定的氫氣流,。但是鋁液中氫的擴(kuò)散是非穩(wěn)態(tài)的。此裝置對(duì)高氫含量的鋁液測(cè)試準(zhǔn)確,，而對(duì)低氫含量的鋁液測(cè)試偏差較大,。此外該裝置較復(fù)雜。穩(wěn)定性較差,。

二,、電測(cè)法

   Gee與Frey于1975年發(fā)明此法。其以CaH2作為參比電極,，根據(jù)濃差電池的原理測(cè)出電位差,，從而計(jì)算出鋁液中氫的平衡濃度。其濃差電池的組成是：不銹鋼,，Ca+CaH2|CaH2|鋁液,，不銹鋼。

此法簡(jiǎn)單,、快速,，但是存在兩個(gè)缺點(diǎn)： 

1、CaH2的熱穩(wěn)性不好,，易熱分解,；

2、CaH2易受潮與鋁液反應(yīng),，導(dǎo)致誤測(cè),，所以此法尚需進(jìn)一步研究。

三,、循環(huán)氣體法(egas法)

   30多年前Ransley等人發(fā)明此法,。其通過(guò)向鋁液中提供惰性氣泡，并往復(fù)循環(huán),，經(jīng)一段時(shí)間后,，氣泡內(nèi)的氫分壓達(dá)到平衡,，通過(guò)熱導(dǎo)析氣儀測(cè)出鋁液中的平衡氫分壓，然后按Sievert定律計(jì)算鋁液中氫的濃度,。依此原理,，人們研制出多種儀表應(yīng)用于生產(chǎn)與研究中。諸如我國(guó)研制的SQH-I型爐前測(cè)氫氣相色譜儀,，美國(guó)ALSCAN測(cè)氫儀,，Leco RH-3等。迄今為止,，循環(huán)氣體法是開(kāi)發(fā)與應(yīng)用得zui為成熟的測(cè)氫方法,。zui近Andersen等人將循環(huán)氣體法進(jìn)行改進(jìn)，即調(diào)整了測(cè)試探頭,、電橋等而研制出egasⅡ型測(cè)氫儀,。其使測(cè)試更加、方便,。

循環(huán)氣體法測(cè)試鋁液中氫的濃度一般需要5min-10min,。該法測(cè)試過(guò)程中尚存在幾個(gè)問(wèn)題：

1、測(cè)試所需達(dá)到的平衡受氫傳質(zhì)系數(shù)影響,，對(duì)低氫鋁液測(cè)試時(shí)間略長(zhǎng),，偏差略大；

2,、在測(cè)試過(guò)程中,，惰性氣體氣泡連續(xù)破壞鋁液氧化膜，引起鋁液與大氣反應(yīng)而導(dǎo)致誤測(cè),；

3,、測(cè)試裝置昂貴，且其探頭易熱脆,。

四,、直接壓力法(DPM法)

早在1958年，Ransley研究了循環(huán)氣體法和直接壓力法測(cè)試鋁液中的氫含量,。由于當(dāng)時(shí)他認(rèn)為直接壓力法是不能實(shí)現(xiàn)的,，因此便著力于尹發(fā)循環(huán)氣體法裝置。隨著測(cè)試技術(shù)的不斷更新,，zui近德國(guó)Max-Plank研究中心的E.Fromm研制出一種直接壓力測(cè)氫裝置,。

直接壓力法是將一特制探頭插入鋁液，并抽以真空,，氫在探頭表面析出并擴(kuò)散到真空系統(tǒng)中,，經(jīng)一段時(shí)間后，真空系統(tǒng)內(nèi)的氫分壓與鋁液中的氫達(dá)到平衡，然后據(jù)Siever定律便能計(jì)算鋁液中氫的濃度,。

DPM法zui大的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試裝置簡(jiǎn)單,。但是其測(cè)試達(dá)到平衡的時(shí)間長(zhǎng)，即一般需要20min-30min,。Fromrn在測(cè)試過(guò)程中向真空系統(tǒng)內(nèi)通入少量氫氣，使之能快速達(dá)到平衡,。據(jù)報(bào)道,，F(xiàn)romm的DPM裝置能在10min左右測(cè)出鋁液的平衡氫分壓。DPM法的測(cè)試精度較高,。

DPM法尚處在研究階段,，還存在幾個(gè)缺點(diǎn)：

1、測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng),，應(yīng)尋找更為合適的探頭材料,；

2、與探頭連接的小管易熱脆,，探頭壽命不長(zhǎng),；

3、測(cè)試過(guò)程中通氫,，其量不易控制,，不安全。

有些學(xué)者對(duì)此法進(jìn)行了初步研究后,，設(shè)計(jì)出一套新型DPM裝置,。DPM法裝置zui關(guān)鍵的組元是測(cè)氫探頭8及數(shù)據(jù)采集處理儀5。其對(duì)測(cè)氫探頭要求：

a,、組成探頭的材料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,，高溫下不發(fā)氣、不與鋁液反應(yīng),；

b,、探頭材料的孔隙度必須適宜，真空下氫能滲入而鋁液不能透入,；

c,、探頭材料與鋁液不潤(rùn)濕，防止鋁液滲透,，同時(shí)氫能在探頭表面析出,，在鋁液中，探頭能充當(dāng)一個(gè)“人工氣泡”,；

d,、與探連接的小管必須要耐熱沖擊，表面光滑,。

其采用不銹鋼管與碳素材料制成探頭,。數(shù)據(jù)采集處理儀必須能分辨微電信號(hào),，且能抗干擾以及測(cè)試穩(wěn)定。其能判別氫分壓穩(wěn)定與否,。通過(guò)其能將氫分壓換算成氫濃度,。

這種新型DPM裝置與E.Fromm的裝置相比較，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　a,、測(cè)試探頭成本低廉且壽命較長(zhǎng),；

　　b、該裝置在測(cè)試過(guò)程中不需添加氫,，設(shè)備更加簡(jiǎn)單且測(cè)試時(shí)間短,，僅5min左右便能測(cè)出鋁液平衡氫分壓。