液体アルミニウム合金中の溶存水素の管理は、アルミニウム業界にとって重要な要件です。世界中のアルミニウム生産者や鋳造所は、溶存水素含有量が許容範囲内に収まるようにするために、設備、消耗品、人材に多大な投資を行っています。

水素レベルが高すぎる場合、凝固中に空洞や気泡（ポア）が形成される可能性があります。逆に、収縮巣（引け巣）に対抗するために、特定の条件下では適度な水素レベルが望ましい場合もあります。そのため、鋳造中に確立し管理すべき最適な水素レベルが存在します。溶存水素は重要ですが、ポアの形成は他のいくつかの要因にも影響されます。最も重要なのは溶湯の清浄度、つまり金属酸化物などの介在物のレベルです。

「減圧凝固試験」のような水素測定技術は、水素含有量と金属清浄度の両方の複合的な影響を示します。しかし、水素含有量を具体的に分析するには、それを直接測定する必要があります。さらに、水素含有量を制御するには、リアルタイムで正確に測定する必要があります。

上図では、水素イオン伝導性セラミック（緑色）の不浸透性セクションの両面に金属電極がコーティングされています。水素濃度が高いため、右側の電子濃度は左側よりも高くなります。これにより、右側が左側に対して負に帯電します。

セラミックにかかる電圧が既知であり、片側の水素濃度（「参照」水素濃度）が既知であれば、もう一方の側の水素濃度を計算できます。この種の配置は「水素濃淡電池」と呼ばれます。

水素濃淡電池を使用して水素を測定するには、参照水素濃度が既知である必要があります。特許取得済みの「固体参照」（既知の水素濃度を生成する固体材料）がセンサー内に封入され、この参照を実現します。したがって、固体参照にさらされる電極は「参照電極」であり、測定ガスにさらされる電極は「測定電極」となります。

下の概略図は、溶融アルミニウム中の水素濃度測定時のプローブの配置を示しています。プローブの先端には、多孔質拡散バリアがあります。溶湯中の溶存水素は溶液から出て、図のように測定チャンバー内に水素ガスを形成します。水素濃淡電池の測定電極はこのガスにさらされます。水素濃淡電池からの電圧が測定され、参照水素濃度は既知であるため、測定チャンバー内の水素ガス濃度が計算されます。

Hycal 内のデータは保護された形式で保存されるため、検証済みのデータのみが PC ソフトウェアにインポートされ、データアーカイブのセキュリティが確保されます。

ソフトウェアは非常に使いやすいです。複数の分析計とプローブからのすべてのデータを、融解コード、ロット番号、プローブ番号などで検索し、その後フィルタリングできます。グラフ形式（下図）またはスプレッドシート形式のレポートを生成できます。