具体实施方式

为了使得本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本申请实施例的以下说明清楚且简明，本申请省略了已知功能和已知部件的详细说明。

图1示出了本申请实施例的锆及锆合金渗氢装置的一实施例的结构示意图。参见图1，一种锆及锆合金渗氢装置，包括：

气体净化机构2，其具有进气端211和出气端212，进气端211用于连接气源1，气体净化机构2用于去除包括水分和氧气的杂质；

渗氢管4，其具有输入端411和输出端412，输入端411与气体净化机构2的出气端212连接；

第一加热炉3，其环绕在渗氢管4外部，用于对渗氢管4加热；

压力计5，其与渗氢管4的输出端连接，用于测量通过渗氢管4的气体压力。

本申请实施例提供的锆及锆合金渗氢装置可以用于锆及锆合金的管材、带材等气体渗氢试验，采用气体净化机构去除杂质气体，消除因气源的问题对试验的影响，保证了渗氢效果。

一些实施例中，气体净化机构包括石英管21和第二加热炉22。石英管21的一端为进气端211，另一端为出气端212，石英管21包括用于除氧段213和除水段214，除氧段213内设有铜丝，除水段214内设有高氯酸镁。铜丝在高温下可以去除气体中的氧气、水分。高氯酸镁可以去水分。采用铜丝除氧，方法简单，无污染，成本低。采用高氯酸镁去除水分，孔隙合适，不会堵塞石英管。

一些实施例中，除氧段213相对于除水段214靠近进气端211。加热后的铜丝与氧气反应，可以去除氧气。铜丝在高温下还可以与水发生反应，去除水分。高氯酸镁可以去除残余的水分。

一些实施例中，除水段214相对于除氧段213靠近进气端211。先通过高氯酸镁除水后，再通过高温铜丝除氧。

第二加热炉22套设于除氧段213，第二加热炉22用于对除氧段213加热。第二加热炉22用于对除氧段213加热，使铜丝在高温下与氧结合，从而去除气体中的氧气，同时还可以去除气体中的水分。第二加热炉22可以将铜丝加热到500℃～700℃，铜丝在该温度范围内可以与氧反应，从而去除气体中的氧气。

本申请实施例中，铜丝以及高氯酸镁等的纯度应符合要求，以免带入其他杂质。

本申请实施例中，除氧段213和除水段214可以是设于一个石英管的不同部位，也可以是设于不同的石英管。

一些实施例中，参见图3，石英管21包括第一石英管210和第二石英管220，除氧段213设于第一石英管210，除水段214设于第二石英管220，第一石英管210和第二石英管220通过端塞23连接。例如，端塞23封闭第一石英管210的一端，第二石英管220穿过端塞23上的轴向通孔。

一些实施例中，第二加热炉22为管式加热炉。第二加热炉22采用管式加热炉可以更好地对石英管21进行加热。

一些实施例中，第一加热炉3沿渗氢管4轴向包括多个相互独立的加热段，每个加热段具有独立的加热器和自动控制系统，自动控制系统控制对应的加热器加热。示例性实施例中，第一加热炉3可以是包括两个加热段、3个加热段或更多加热段。采用多段式控温炉实现自动化、升温、测温、控温，有效增加均温区长度，保证渗氢试验的足够的试验空间，提高控温精度，高效完成试验。例如，第一加热炉3分成三个加热段进行分别控温，每个加热段具有独立的加热器和对应的自动控制系统，自动控制系统通过检测到的相应加热段的温度，控制该加热段的加热器加热。可以保证±5℃的均温区长度超过250mm，保证渗氢试验的足够的试验空间，保证控温自动化和温度精度。

一些实施例中，渗氢管4内设有匀速板6。匀速板6靠近渗氢管4的输入端411设置。参见图6，匀速板6上开有通孔61，可以调节气体在渗氢管4的截面上的流速均匀。匀速板6可以使气氛在渗氢管4内均匀分布，从而使样品渗氢均匀。

一些实施例中，渗氢管4内还设有样品架7。匀速板6相较于样品架7靠近渗氢管4的输入端411。气体通过输入端411进入渗氢管4，进入渗氢管内不同位置的气体流速不同，经过匀速板6后，气体流速基本一致，保证了样品架7所在区域的气体氛围均匀，使样品架上的样品渗氢均匀。

一些实施例中，匀速板6采用石英玻璃制成。匀速板6采用石英玻璃制成，即可承受渗氢过程中的高温，又避免了带入其他杂质。匀速板6上的通孔61的孔径从匀速板6的中心到边边缘逐渐变大。示例性实施例中，匀速板6上的通孔为圆形的通孔。

一些实施例中，匀速板6上的通孔61呈同心圆分布。匀速板6的中心不开孔。

一些实施例中，渗氢管4包括主管414和与主管414连接的管帽413，输入端411设于管帽413上，输出端412设于主管414上。示例性实施例中，匀速板6设于管帽413内，样品架7设于主管414内。便于样品的置入及取出。

本申请实施例中，主管414和管帽413密封连接。示例性实施例中吗，主管414和管帽413之间磨砂密封。

一些实施例中，样品架7包括圆形的石英盘和与是石英盘垂直连接的石英棒。样品可以挂在石英棒上。

下面对本申请的渗氢装置的工作过程进行说明。

样品架7上放置有6个锆合金样品。气源1(例如可以是气瓶)通过管路与气体净化机构2连接，用于去除气源中的氧气、水份等杂质气体。气体净化机构2的石英管21的除氧段213内置有高纯铜丝，除水段214内置有高氯酸镁。第二加热炉22工作温度为630℃，用于加热铜丝去除气体中氧气、水分；高氯酸镁用于去除残余的水分。

第一加热炉3为箱式加热炉，分三段分别进行加热、测温、控温，温度设置为400℃，三段温度显示在398℃～402℃波动；实际测量均温区长度290mm。

经气体净化机构2去除杂质的气体进入渗氢管4；经过匀速板6后，气体流速基本一致；样品架7放置在渗氢管均温区内。经过渗氢管4的气体从输出端412排出。压力计5通过管道与输出端412连接，用于测量通过渗氢管4的气体压力。气体可通过管道排出至室外。

6个样品氢含量测试分别为：0.0208wt％，0.0215wt％，0.0201wt％，0.0209wt％，0.0213wt％，0.0206wt％。可见本申请实施例的渗氢装置有力的保障了渗氢的均匀性和精密性。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本申请的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。