一種氧化劑感應(yīng)器及氧化劑添加控制電路及控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電化學(xué)檢測裝置，尤其涉及一種氧化劑感應(yīng)器，本實(shí)用新型還涉及一種氧化劑添加控制裝置和一種氧化劑添加控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]ORP:是英文Oxidat1n-Reduct1n Potential的縮寫，它表示溶液的氧化還原電位。ORP值是水溶液氧化還原能力的測量指標(biāo)，其單位是mV。ORP儀表是測試溶液氧化還原電位的專用儀器。
[0003]現(xiàn)時(shí)酸性蝕刻液的氧化劑傳感器一般使用一對銅棒-碳棒電極進(jìn)行連續(xù)測量?？刂破魍高^測量銅棒-碳棒電極間的電位測量進(jìn)行銅離子比例的數(shù)值轉(zhuǎn)換，進(jìn)而控制氧化劑的添加。由于銅棒會在測量過程中消耗，一方面，使用時(shí)需定時(shí)安排人員更換新銅棒，增加人力成本；另一方面，銅棒是消耗品，銅棒耗盡時(shí)需要購買新銅棒更換，增加運(yùn)行成本；而且由于探頭經(jīng)常移動及更換，增加電線斷落或接觸不良的風(fēng)險(xiǎn)。此外，由于其輸出為低電壓訊號(直流電IV以下)，不利于高干擾環(huán)境使用。
[0004]此外，也可以使用ORP儀表進(jìn)行測量，但由于酸性蝕刻液會大大縮短ORP探頭之壽命，一般不會長期使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種電極不會消耗、不需更換的氧化劑感應(yīng)器。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種電極不會消耗、不需更換的氧化劑添加控制電路。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的第三個(gè)目的是提供一種電極不會消耗、不需更換的氧化劑添加控制器。
[0008]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0009]一種氧化劑感應(yīng)器，其包括至少兩個(gè)碳棒電極、內(nèi)部電源和輸出模塊，所述內(nèi)部電源供電使至少兩個(gè)碳棒電極之間產(chǎn)生電壓，所述輸出模塊用于將至少兩個(gè)碳棒電極所在電流回路的電流輸出或采樣輸出。
[0010]優(yōu)選的，其還包括前端模塊和處理器，所述內(nèi)部電源通過處理器輸出電壓到至少兩個(gè)碳棒電極，所述前端模塊通過電流測量裝置采集電流值輸出到處理器，所述處理器將采集電流值進(jìn)行處理后輸出到輸出模塊。
[0011]優(yōu)選的，所述輸出模塊還包括保護(hù)電路。
[0012]一種氧化劑添加控制電路，其包括一種氧化劑感應(yīng)器和添加控制模塊，所述添加控制模塊的輸入端與輸出模塊的輸出端連接。
[0013]優(yōu)選的，所述內(nèi)部電源為內(nèi)部電源穩(wěn)壓器，所述直流電源為內(nèi)部電源穩(wěn)壓器供電。
[0014]優(yōu)選的，所述添加控制模塊為PLC、單片機(jī)或個(gè)人電腦。
[0015]一種氧化劑添加控制器，其包括一種氧化器添加控制電路、電路板和殼體，所述氧化劑添加控制電路設(shè)置在電路板上，所述電路板設(shè)置在殼體中，所述至少兩個(gè)碳棒電極從露出殼體。
[0016]優(yōu)選的，所述碳棒電極套有碳棒保護(hù)套，所述的保護(hù)套上具有若干個(gè)通孔。
[0017]優(yōu)選的，所述殼體上蓋有頂蓋。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0019]本實(shí)用新型使用碳棒-碳棒電極取代銅棒-碳棒電極并提供一個(gè)穩(wěn)定及特定的電壓至碳棒-碳棒電極進(jìn)行主動式的銅離子比例的測量。一方面，由于碳棒電極不會消耗、不需更換，故此將能節(jié)省人力和消耗品的成本；另一方面，由于不需經(jīng)常移動電極，使得電線斷落或接觸不良的風(fēng)險(xiǎn)有效降低。
[0020]本實(shí)用新型可應(yīng)用于各種氧化劑添加控制系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明:
[0022]圖1是本實(shí)用新型氧化劑添加控制電路一種實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本實(shí)用新型氧化劑添加控制器一種實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本實(shí)用新型氧化劑添加控制器一種實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0026]如圖1所示，一種氧化劑感應(yīng)器I，其包括至少兩個(gè)碳棒電極12、內(nèi)部電源11和輸出模塊14，所述內(nèi)部電源11供電使至少兩個(gè)碳棒電極12之間產(chǎn)生電壓V，所述輸出模塊14用于將至少兩個(gè)碳棒電極12所在電流回路的電流輸出或采樣輸出。該實(shí)施例中，只有兩個(gè)碳棒電極12，當(dāng)然也可以是多個(gè)碳棒電極12。
[0027]優(yōu)選的，其還包括前端模塊13和處理器U1，所述內(nèi)部電源11通過處理器Ul輸出電壓V到至少兩個(gè)碳棒電極12，所述前端模塊13通過電流測量裝置A采集電流值輸出到處理器U1，所述處理器Ul將采集電流值進(jìn)行處理后輸出到輸出模塊14。所述處理器Ul用于但不限于實(shí)現(xiàn)以下四個(gè)功能:
[0028]1.對輸出到碳棒電極12電壓進(jìn)行控制；
[0029]2.對回饋電流進(jìn)行控制和處理；
[0030]3.對回饋電流進(jìn)行曲線轉(zhuǎn)換；
[0031]4.對偏移增益進(jìn)行校正。
[0032]優(yōu)選的，所述輸出模塊14還包括保護(hù)電路141。所述保護(hù)電路141用于防止沖擊電流或反饋電流等損害氧化劑感應(yīng)器1，可用采用電容濾波或二極管單向?qū)ɑ蚬怦铖詈系确绞綄?shí)現(xiàn)。
[0033]—種氧化劑添加控制電路，其包括一種氧化劑感應(yīng)器I和添加控制模塊U2，所述添加控制模塊U2的輸入端與輸出模塊14的輸出端連接。
[0034]如圖1所示，下面以測量酸性氯化銅蝕刻液的氧化劑添加濃度為例，詳述本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)原理。
[0035]兩個(gè)碳棒電極12浸沒在蝕刻液3中，蝕刻液3裝在取樣盒2中。碳-碳棒氧化劑傳感器利用定電位庫侖法(Potent1static Coulometry)原理，透過提供一個(gè)穩(wěn)定及特定的電壓V到碳-碳棒電極12使溶液產(chǎn)生非自發(fā)性(non-spontaneous)化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)式包括:
[0036]1.Cu.+e-— Cu ；
[0037]2.Cu.—?.Cu2++e。
[0038]在這兩個(gè)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，碳-碳棒電極12間將有電流I流經(jīng)，此電流值可以經(jīng)由特別設(shè)計(jì)的電路(前端模塊13)取得。硬件設(shè)置上，碳-碳棒電極12的長度(或電極沉沒長度)和距離會影響電流大小。銅離子濃度愈高，測得電流值愈大；銅離子濃度愈低，測得電流值愈小。測量所得之電流大小與銅離子濃度轉(zhuǎn)換可以透過特定的轉(zhuǎn)換曲線求得。經(jīng)由處理器Ul進(jìn)行轉(zhuǎn)換及計(jì)算后即可得出碳棒-碳棒電極12時(shí)相對應(yīng)的數(shù)值，并經(jīng)由輸出模塊14中的電流轉(zhuǎn)換裝置Aout轉(zhuǎn)換成4?20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出至的添加控制模塊U2。外部的添加控制模塊U2進(jìn)而控制氧化劑的添加。
[0039]需要說明的是，除了碳棒電極12之外，如使用任何導(dǎo)電，但不和蝕刻藥水產(chǎn)生反應(yīng)的金屬或非金屬材料制成的電極，其原理和本實(shí)用新型相同，其也屬于等同技術(shù)特征，應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)范疇。
[0040]優(yōu)選的，所述內(nèi)部電源11為內(nèi)部電源11穩(wěn)壓器，所述直流電源DC為內(nèi)部電源11穩(wěn)壓器供電。該實(shí)施例中，所述直流電壓提供24V直流電，通過內(nèi)部電源11穩(wěn)壓器穩(wěn)壓處理后分別輸出到前端模塊13、處理器Ul和輸出模塊14。
[0041]優(yōu)選的，所述添加控制模塊U2為PLC、單片機(jī)或個(gè)人電腦等處理終端。
[0042]如圖2和圖3所示，一種氧化劑添加控制器，其包括一種氧化器添加控制電路、電路板和殼體5，所述氧化劑添加控制電路設(shè)置在電路板上，所述電路板設(shè)置在殼體5中，所述至少兩個(gè)碳棒電極12從露出殼體5。
[0043]優(yōu)選的，所述碳棒電極12套有碳棒保護(hù)套4，所述的保護(hù)套4上具有若干個(gè)通孔
41。所述保護(hù)套4上的通孔41用于是蝕刻液3可以通過通孔41與碳棒電極12接觸。
[0044]優(yōu)選的，所述殼體5上蓋有頂蓋6。
[0045]本實(shí)用新型使用碳棒-碳棒電極取代銅棒-碳棒電極并提供一個(gè)穩(wěn)定及特定的電壓至碳棒-碳棒電極進(jìn)行主動式的銅離子比例的測量。一方面，由于碳棒電極不會消耗、不需更換，故此將能節(jié)省人力和消耗品的成本；另一方面，由于不需經(jīng)常移動電極，使得電線斷落或接觸不良的風(fēng)險(xiǎn)有效降低。
[0046]本實(shí)用新型可應(yīng)用于各種氧化劑添加控制系統(tǒng)。
[0047]以上是對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氧化劑感應(yīng)器，其特征在于:其包括至少兩個(gè)碳棒電極、內(nèi)部電源和輸出模塊，所述內(nèi)部電源供電使至少兩個(gè)碳棒電極之間產(chǎn)生電壓，所述輸出模塊用于將至少兩個(gè)碳棒電極所在電流回路的電流輸出或采樣輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化劑感應(yīng)器，其特征在于:其還包括前端模塊和處理器，所述內(nèi)部電源通過處理器輸出電壓到至少兩個(gè)碳棒電極，所述前端模塊通過電流測量裝置采集電流值輸出到處理器，所述處理器將采集電流值進(jìn)行處理后輸出到輸出模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氧化劑感應(yīng)器，其特征在于:所述輸出模塊還包括保護(hù)電路。
4.一種氧化劑添加控制電路，其特征在于:其包括權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種氧化劑感應(yīng)器和添加控制模塊，所述添加控制模塊的輸入端與輸出模塊的輸出端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氧化劑添加控制電路，其特征在于:其還包括直流電源，所述內(nèi)部電源為內(nèi)部電源穩(wěn)壓器，所述直流電源為內(nèi)部電源穩(wěn)壓器供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種氧化劑添加控制電路，其特征在于:所述添加控制模塊為PLC、單片機(jī)或個(gè)人電腦。
7.一種氧化劑添加控制器，其特征在于:其包括如權(quán)利要求4至6任一項(xiàng)所述的一種氧化器添加控制電路、電路板和殼體，所述氧化劑添加控制電路設(shè)置在電路板上，所述電路板設(shè)置在殼體中，所述至少兩個(gè)碳棒電極從露出殼體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種氧化劑添加控制器，其特征在于:所述碳棒電極套有碳棒保護(hù)套，所述的保護(hù)套上具有若干個(gè)通孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種氧化劑添加控制器，其特征在于:所述殼體上蓋有頂蓋。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了氧化劑感應(yīng)器及控制電路及控制器。感應(yīng)器包括至少兩個(gè)碳棒電極、內(nèi)部電源和輸出模塊，內(nèi)部電源供電使至少兩個(gè)碳棒電極之間產(chǎn)生電壓，輸出模塊用于將至少兩個(gè)碳棒電極所在電流回路的電流輸出或采樣輸出。電路包括氧化劑感應(yīng)器和添加控制模塊，添加控制模塊的輸入端與輸出模塊的輸出端連接?？刂破靼ㄑ趸魈砑涌刂齐娐?、電路板和殼體，氧化劑添加控制電路設(shè)置在電路板上，電路板設(shè)置在殼體中，至少兩個(gè)碳棒電極從露出殼體。本實(shí)用新型使用碳棒-碳棒電極取代銅棒-碳棒電極。由于碳棒電極不會消耗、不需更換，故此將能節(jié)省人力和消耗品的成本，并且使得電線斷落或接觸不良的風(fēng)險(xiǎn)有效降低。本實(shí)用新型可應(yīng)用于各種氧化劑添加控制系統(tǒng)。
【IPC分類】G01N27-42
【公開號】CN204514852
【申請?zhí)枴緾N201420800218
【發(fā)明人】陳德和
【申請人】宇宙電路板設(shè)備(深圳)有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年12月16日