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：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)試過程中尚存在幾個(gè)問題：

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。