本技術(shù)涉及金屬鍍膜液成分檢測,尤其是涉及一種金屬鍍膜液成分檢測裝置及方法。
背景技術(shù):
1、目前,金屬鍍膜技術(shù)廣泛應(yīng)用于電子、航空航天、汽車制造等領(lǐng)域,以提高基材的防腐性能、導(dǎo)電性能及美觀性。在鍍膜液中,鎳鍍膜液因其優(yōu)良的導(dǎo)電性及耐腐蝕性能而被廣泛采用,鎳鍍膜液的主要成分包括硫酸鎳、絡(luò)合劑、溶劑、酸堿調(diào)節(jié)劑等,其中絡(luò)合劑通常采用檸檬酸,其作用是通過絡(luò)合金屬離子來穩(wěn)定鍍液中的鎳離子濃度,防止沉淀生成并提高鍍層質(zhì)量。
2、在金屬鍍膜液的生產(chǎn)與使用過程中,常常需要對液體中的金屬離子濃度、酸堿性、添加劑及其他化學成分進行監(jiān)控和分析,以確保鍍膜過程的穩(wěn)定性和成品的質(zhì)量。傳統(tǒng)的成分檢測方法,如原子吸收光譜法、滴定法、電化學分析法等,已廣泛應(yīng)用于金屬鍍膜液的分析中,并在一定程度上保證了金屬鍍膜液的質(zhì)量控制。
3、然而,在實際生產(chǎn)過程中,鍍液中的金屬離子濃度、酸堿性等成分通過傳統(tǒng)檢測方法能夠有效監(jiān)控,但是作為絡(luò)合劑的檸檬酸含量隨著電鍍過程的進行,檸檬酸逐漸被消耗或發(fā)生分解,導(dǎo)致鍍液性能的下降,同時檸檬酸作為關(guān)鍵的絡(luò)合劑,其濃度直接影響鍍液的穩(wěn)定性和鍍層的質(zhì)量,但由于其性質(zhì)較為復(fù)雜且容易與其他成分發(fā)生交互作用,并且檸檬酸本身含量相對于鍍膜液整體來說并不是很高,傳統(tǒng)檢測手段難以直接、準確地測定其含量。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為便于對鎳鍍膜液進行實時的成分檢測,尤其是在進行電鍍加工一段時間后,鎳鍍膜液中絡(luò)合劑的剩余量檢測,以判斷鎳鍍膜液是否需要重新配制,顯著提升檢測效率和檢測實時性。
2、第一方面,本技術(shù)提供的一種金屬鍍膜液成分檢測裝置,采用如下的技術(shù)方案:
3、一種金屬鍍膜液成分檢測裝置,包括:
4、電鍍池,所述電鍍池上設(shè)置有控制器;
5、攪拌組件,所述攪拌組件包括攪拌軸和攪拌驅(qū)動件,所述攪拌軸設(shè)置在所述電鍍池內(nèi),所述攪拌軸上設(shè)置有攪拌葉,所述攪拌驅(qū)動件固設(shè)在所述電鍍池上,所述攪拌驅(qū)動件驅(qū)動所述攪拌軸轉(zhuǎn)動,從而對所述電鍍池中的金屬鍍膜液進行均勻攪拌;
6、粘稠度檢測組件,所述粘稠度檢測組件設(shè)置在所述攪拌葉上,所述粘稠度檢測組件根據(jù)所述攪拌葉所受阻力而對金屬鍍膜液粘稠度進行實時檢測;
7、取樣組件,所述取樣組件設(shè)置在電鍍池一側(cè),所述取樣組件能在所述電鍍池內(nèi)進行均勻取樣;
8、絡(luò)合劑檢測組件,所述絡(luò)合劑檢測組件包括檢測盒、滴定件、射線發(fā)生器和射線接收傳感器,所述檢測盒設(shè)置在所述電鍍池的一側(cè),所述取樣組件與所述檢測盒連通,所述滴定件設(shè)置在所述檢測盒上,所述滴定件向所述檢測盒內(nèi)滴加硝酸鋇溶液,所述射線發(fā)生器與所述接收傳感器相對設(shè)置于所述檢測盒兩側(cè),當硝酸鋇溶液滴入后,優(yōu)先與檸檬酸發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),通過監(jiān)測所述接收傳感器接受的射線透射強度變化檢測絡(luò)合劑含量。
9、通過采用上述技術(shù)方案,首先是對金屬鍍膜液采用動態(tài)粘稠度檢測,通過攪拌葉上的粘稠度檢測組件實時感知鍍膜液粘稠度的變化,由于金屬鍍膜液隨著電鍍過程的進行,金屬鍍膜液會逐漸積累雜質(zhì),并且伴隨著其自身的逐漸消耗,從而導(dǎo)致金屬鍍膜液粘稠度增大,因此根據(jù)粘稠度變化就能有效監(jiān)控金屬鍍膜液的消耗,以初始粘稠度為基準值,精準監(jiān)控粘稠度的動態(tài)趨勢,確保鍍膜液在整個電鍍過程中的物理穩(wěn)定性,有效避免因金屬鍍膜液過度消耗和雜質(zhì)積累過多引發(fā)的鍍膜缺陷;絡(luò)合劑檢測組件利用硝酸鋇溶液與檸檬酸的絡(luò)合反應(yīng),直接檢測鍍膜液樣品的有無出現(xiàn)渾濁以及出現(xiàn)渾濁時硝酸鋇溶液的消耗量,以此判斷樣品中絡(luò)合劑的剩余量,從而對電鍍池中的金屬度鍍膜液進行針對性操作,如此一來,相較傳統(tǒng)方法中要在實驗環(huán)境下進行繁復(fù)的檢測操作才能得到檢測結(jié)果,上述檢測方法以及檢測裝置可以快速、準確地檢測出檸檬酸含量,并對金屬鍍膜液進行實時監(jiān)測,顯著提升檢測效率和檢測的實時性,有效避免資源浪費,降低生產(chǎn)成本,同時提升工藝經(jīng)濟性和環(huán)保性;此外,控制器協(xié)調(diào)攪拌組件、粘稠度檢測組件、取樣組件及絡(luò)合劑檢測組件,實現(xiàn)全自動化的檢測過程,減少人為操作干預(yù),提升檢測穩(wěn)定性與可靠性。
10、可選的,還包括粘稠度檢測組件,所述粘稠度檢測組件包括活塞筒和顯示管,所述活塞筒設(shè)置在所述攪拌葉上,所述活塞筒內(nèi)滑動設(shè)置有活塞塊,所述活塞塊將所述活塞筒分隔成兩個獨立腔室,將兩個獨立腔室分別設(shè)置為擴縮腔室和壓縮腔室,所述壓縮腔室內(nèi)注有液壓油,所述活塞塊位于所述擴縮腔室的一面上固設(shè)有活塞桿,所述活塞桿滑動穿設(shè)在所述活塞筒一端,所述活塞筒遠離所述活塞桿的一端與所述攪拌軸轉(zhuǎn)動連接,所述活塞桿遠離所述活塞筒的一端與所述攪拌葉轉(zhuǎn)動連接;所述顯示管設(shè)置在所述電鍍池外壁上,所述顯示管一端與所述壓縮腔室連通,所述壓縮腔室內(nèi)的一部分液壓油會進入到所述顯示管內(nèi),當所述攪拌軸帶動所述攪拌葉在電解池內(nèi)轉(zhuǎn)動時,所述攪拌葉因金屬鍍膜液粘稠度而在所述攪拌軸上發(fā)生偏擺,從而通過所述活塞桿帶動所述活塞塊在所述活塞筒內(nèi)滑移,進而使所述顯示管顯示金屬鍍膜液粘稠度的實時變化。
11、通過采用上述技術(shù)方案,利用設(shè)置的活塞筒、活塞塊和顯示管在內(nèi)的粘稠度檢測組件,實現(xiàn)了金屬鍍膜液粘稠度的實時、精確檢測,利用攪拌葉在攪拌過程中因粘稠度變化產(chǎn)生的機械偏擺,結(jié)合流體的穩(wěn)定傳遞,將液體的動態(tài)粘稠度變化轉(zhuǎn)化為顯示管內(nèi)液柱高度這種直觀變化,靈敏度高,響應(yīng)快速,并且通過顯示管的設(shè)置使得操作人員能夠直接讀取數(shù)據(jù),操作簡便且無信號轉(zhuǎn)換延遲,降低了傳統(tǒng)復(fù)雜檢測方法的操作難度,顯著提高了工業(yè)化場景下的檢測效率;此外,得益于該方法的無損檢測特性,檢測過程避免了與鍍膜液直接接觸,從而保證了鍍膜液的完整性,防止污染或特性改變。
12、可選的,所述顯示管與所述活塞筒之間還設(shè)置有轉(zhuǎn)接管,所述電鍍池上固設(shè)有固定座,攪拌軸伸出所述電鍍池的一端開設(shè)有連通槽,所述轉(zhuǎn)接管一端轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述連通槽內(nèi),所述連通槽與所述轉(zhuǎn)接管一端連通,所述轉(zhuǎn)接管另一端與所述顯示管連通,所述轉(zhuǎn)接管與所述連通槽內(nèi)均注滿有液壓油,所述活塞筒靠近所述攪拌軸的一端固設(shè)有排液管,所述排液管一端與所述壓縮腔室連通,所述排液管另一端與所述連通槽連通。
13、通過采用上述技術(shù)方案,設(shè)置的轉(zhuǎn)接管能夠確保液壓油在攪拌過程中順暢傳遞,不僅能夠保證粘稠度組件與攪拌組件的同步性,避免二者之間的出現(xiàn)運動干涉,從而確保液壓油的流動和分配在系統(tǒng)中的各個部分之間保持均衡,確保測量結(jié)果更加穩(wěn)定可靠,從而增強了整個檢測系統(tǒng)的精確度。
14、可選的,所述顯示管與所述轉(zhuǎn)接管之間還設(shè)置有連接管,所述連接管一端與所述顯示管一端連通,所述連接管另一端與所述轉(zhuǎn)接管遠離所述攪拌軸的一端連通,所述連接管的管徑遠小于所述顯示管的管徑,所述顯示管滑動設(shè)置有滑移塞,所述滑移塞位于所述顯示管靠近所述連接管的一端,所述滑移塞一端固設(shè)有滑移部,所述滑移部滑動設(shè)置在所述連接管內(nèi),所述顯示管上設(shè)置有可視窗,所述可視窗上設(shè)置有刻度,當所述攪拌葉帶動所述活塞塊在所述活塞筒內(nèi)滑移時,所述滑移塞在所述顯示管內(nèi)滑移,從而實現(xiàn)將金屬鍍膜液粘稠度的實時變化通過所述顯示管示出。
15、通過采用上述技術(shù)方案,連接管的設(shè)置是利用流體力學中伯努利原理,通過將連接管管徑設(shè)置的遠小于顯示管的管徑,有效的增強了位于攪拌葉一端的流體壓力變化,在通過滑移塞和顯示管上的刻度,不僅使顯示管能夠精確、實時地反映金屬鍍膜液的粘稠度變化,還得操作人員可以直觀、便捷地獲取液體粘稠度的變化信息,此外,顯示管的實時反饋功能使操作人員能夠迅速了解粘稠度的波動,并根據(jù)變化及時調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),確保鍍膜液始終保持在最佳狀態(tài)。
16、可選的,所述滑移塞背離所述滑移部的一端固設(shè)有透光板,所述透光板設(shè)置為矩形板,沿所述透光板長度方向?qū)⑺鐾腹獍宓确譃閮蓚€顯色區(qū),并將兩個顯色區(qū)分別設(shè)置為綠色和紅色,綠色顯色區(qū)位于紅色顯色區(qū),所述顯示管上同時還設(shè)置有冷光燈和顏色傳感器,所述冷光燈與所述顏色傳感器在所述顯示管上呈圓周對稱分布,并且所述冷光燈與所述顏色傳感器均穿設(shè)在所述顯示管上,所述顏色傳感器與所述控制器電連接,當活塞塊在活塞筒內(nèi)滑移時,所述滑移塞將所述透光板頂起,所述冷光燈會通過所述透光板上的不同顯色區(qū)而映射出不同顏色的光,所述顏色傳感器能接收到這些不同顏色的光。
17、通過采用上述技術(shù)方案,利用設(shè)置的透光板,能夠直觀地展示金屬鍍膜液粘稠度的變化,當攪拌葉帶動滑移塞移動時,透光板上的顯色區(qū)將隨粘稠度的變化而改變顏色,從而提供清晰的視覺反饋,幫助操作者實時監(jiān)控金屬鍍膜液的粘稠度,并且這種實時的顏色變化反饋不僅提供了粘稠度的定量信息,還能通過顏色變化自動觸發(fā)控制系統(tǒng)的反應(yīng),當顏色傳感器檢測到紅色光時,能夠自動啟動控制器并驅(qū)動壓力泵進行取樣,不僅使得操作者能夠快速獲取金屬鍍膜液的實時變化,還保證了金屬鍍膜液檢測操作的精準性和實時性,避免人為誤差,并且顏色反饋機制提供了更高的可視性和操作便捷性,確保操作者能夠迅速識別關(guān)鍵變化。
18、可選的,所述取樣組件還包括升降件,所述升降件包括升降電機、絲桿、滑座和連接板,所述電鍍池上固設(shè)有安裝座,所述升降電機固設(shè)在所述安裝座上,所述升降電機與所述控制器電連接,所述絲桿轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述安裝座上,所述升降電機的輸出端與所述絲桿一端固定連接,所述滑座穿設(shè)在所述絲桿上,所述滑座與所述絲桿螺紋連接,所述連接板一端與所述滑座固定連接,所述連接板另一端與所述取樣管遠離所述電鍍池的一端固定連接,當所述升降電機驅(qū)動所述絲桿轉(zhuǎn)動時,所述滑座通過所述連接板帶動所述取樣管沿電鍍池高度方向往復(fù)滑移。
19、通過采用上述技術(shù)方案,利用設(shè)置的升降件驅(qū)動取樣管沿電鍍池高度方向進行移動,以此不僅在攪拌組件的基礎(chǔ)上進一步對金屬鍍膜液進行擾動,同時也使得取樣管在電鍍池中的位置可以隨意變化,以此確保取樣的均勻性。
20、可選的,所述取樣組件還包括自動稀釋件,所述自動稀釋件包括自吸管、注液管和水箱,所述電鍍池一側(cè)設(shè)置有安裝架,所述壓力泵、所述自吸管和所述水箱均設(shè)置在所述安裝架上,所述自吸管一端與所述壓力泵出液端連通,所述自吸管另一端與所述檢測盒連通,所述自吸管沿長度方向的中部設(shè)置有收縮段,所述收縮段處的管徑遠小于所述自吸管兩端的管徑,所述注液管固設(shè)在所述自吸管上,所述注液管一端與所述收縮段連通,所述注液管另一端與所述水箱連通,當所述壓力泵對所述電鍍池進行取樣時,所述自吸管會自動抽吸所述水箱中的水對金屬鍍膜液樣品進行稀釋。
21、通過采用上述技術(shù)方案,在壓力泵抽取的樣品從自吸管中流經(jīng)時,利用自吸管設(shè)置的特殊結(jié)構(gòu)實現(xiàn)自動吸水對樣品進行稀釋,根據(jù)伯努利原理,流體在管道中流動時,管道管徑逐漸減小,流體的流速就會逐漸增大,流體壓力下降,因此當樣品流經(jīng)收縮段時,就會導(dǎo)致收縮段處形成低壓區(qū),從而將水箱的水自動吸入,并且吸入的量是根據(jù)自吸管的設(shè)置決定,因此可以做到針對性精準控制稀釋液的流量,保證每次稀釋的液體量適中,避免人為稀釋造成的誤差,確保了后續(xù)檢測的精準性和樣品的穩(wěn)定性,同時在此過程中,操作人員僅需進行監(jiān)控,而無需進行繁瑣的手動操作,顯著降低了勞動強度,提高了生產(chǎn)效率。
22、可選的,所述取樣組件包括壓力泵和取樣管,所述壓力泵設(shè)置在所述電鍍池一側(cè),所述取樣管一端與所述壓力泵進液端連接,所述取樣管另一端伸入所述電鍍池內(nèi),所述取樣管能在所述電鍍池內(nèi)進行均勻取樣;所述取樣管上設(shè)置有過濾件,所述過濾件可拆卸設(shè)置在所述取樣管一端,當所述取樣管進行金屬鍍膜液取樣時,所述過濾件能夠?qū)θ拥慕饘馘兡ひ哼M行過濾。
23、通過采用上述技術(shù)方案,設(shè)置的壓力泵和取樣管,在電鍍池內(nèi)實現(xiàn)均勻取樣,進一步提高了檢測的代表性和數(shù)據(jù)準確性;設(shè)置的過濾件能夠?qū)Τ槿〉臉悠愤M行預(yù)先過濾,將金屬鍍膜液中的固體雜質(zhì)去除,以此降低對后續(xù)成分檢測的干擾,確保檢測的準確性。
24、可選的,所述滴定件包括滴定壺和滴定管,所述檢測盒內(nèi)設(shè)置為液位傳感器,所述液位傳感器與所述控制器電連接,所述滴定壺設(shè)置在所述檢測盒上,所述滴定壺內(nèi)注入有硝酸鋇溶液,所述滴定管一端與所述滴定壺連通,所述滴定管另一端與所述檢測盒連通,所述滴定壺通過所述滴定管與所述檢測盒連通,所述滴定管上設(shè)置有第一電磁閥,所述第一電磁閥與所述控制器電連接。
25、通過采用上述技術(shù)方案,滴定壺與滴定管以及設(shè)置的第一電磁閥,能夠確保滴定過程中的液量精準控制,避免人為誤差對實驗結(jié)果的影響,液位傳感器則能保證每次檢測時樣品的量都是相同的,確保檢測的一致性。
26、另一方面,本技術(shù)提供一種金屬鍍膜液成分檢測方法,包括以下步驟:
27、s1、鍍膜液粘稠度檢測,將金屬鍍膜液注入到電鍍池中,啟動檢測裝置對金屬鍍膜液進行攪拌,并在攪拌過程中對金屬鍍膜液進行粘稠度檢測,得到第一粘稠度p1,記錄p1為基準值;
28、s2、取樣,檢測裝置在整個電鍍過程中會對金屬鍍膜液進行持續(xù)攪拌,并且對金屬鍍膜液進行實時粘稠度檢測,得到第n粘稠度pn,當pn大于p1且pn小于1.2倍的p1時,檢測裝置對金屬鍍膜液進行取樣,檢測裝置對取樣的金屬鍍膜液進行稀釋;
29、s3、絡(luò)合劑檢測,檢測裝置會對金屬鍍膜液樣品中緩慢滴加硝酸鋇溶液,并對金屬鍍膜液樣品進行透光性檢測;若檢測初始階段金屬鍍膜液樣品透光性就明顯降低,則說明檸檬酸含量不足;
30、s4、數(shù)據(jù)分析,根據(jù)s3中滴加的硝酸鋇溶液,以得出金屬鍍膜液樣品中檸檬酸的含量,從而以此判斷是否重新配置鍍膜液。
31、通過采用上述技術(shù)方案,只需要對金屬鍍膜液的粘稠度進行實時監(jiān)測,一旦粘稠度增大并超過閾值,就會自動啟動取樣與稀釋步驟,既能避免人工取樣的繁瑣與誤差,又能確保樣品的均勻性與準確性,為后續(xù)分析提供可靠基礎(chǔ),以此顯著提高了檢測的精準性與效率,降低了生產(chǎn)成本。
32、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
33、1.?首先是對金屬鍍膜液采用動態(tài)粘稠度檢測,通過攪拌葉上的粘稠度檢測組件實時感知粘稠度的變化,精準監(jiān)控粘稠度的動態(tài)趨勢,有效避免因金屬鍍膜液過度消耗和雜質(zhì)積累過多引發(fā)的鍍膜缺陷;利用絡(luò)合劑檢測組件檢測鍍膜液樣品的有無出現(xiàn)渾濁以及出現(xiàn)渾濁時硝酸鋇溶液的消耗量,以此判斷樣品中絡(luò)合劑的剩余量,從而對金屬度鍍膜液進行針對性操作,如此一來,不僅顯著提升檢測效率和檢測的實時性,有效避免資源浪費,還提升工藝經(jīng)濟性和環(huán)保性,并且利用控制器控制各組件之間的協(xié)同運作,實現(xiàn)全自動化的檢測調(diào)節(jié)過程,減少人為操作干預(yù),提升檢測穩(wěn)定性與可靠性;
34、2.利用設(shè)置的活塞筒、活塞塊和顯示管在內(nèi)的粘稠度檢測組件,實現(xiàn)金屬鍍膜液粘稠度的實時、精確監(jiān)測,利用攪拌葉在攪拌過程中因粘稠度變化產(chǎn)生的機械偏擺,將液體的動態(tài)粘稠度變化轉(zhuǎn)化為顯示管內(nèi)液柱高度這種直觀變化,靈敏度高且響應(yīng)快速,并且通過顯示管的設(shè)置使得操作人員能夠直接讀取數(shù)據(jù),操作簡便且無信號轉(zhuǎn)換延遲,降低了傳統(tǒng)復(fù)雜檢測方法的操作難度,顯著提高了工業(yè)化場景下的檢測效率;
35、3.連接管的設(shè)置是利用流體力學中伯努利原理,通過將連接管的設(shè)置有效的增強了位于攪拌葉一端的流體壓力變化,再通過滑移塞、顯示管上的刻度以及設(shè)置的透光板,不僅使顯示管能夠精確、實時地反映金屬鍍膜液的粘稠度變化,保證了金屬鍍膜液檢測操作的精準性和實時性,還使得操作人員可以直觀、便捷地獲取液體粘稠度的變化信息,并根據(jù)變化及時調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),確保鍍膜液始終保持在最佳狀態(tài);
36、4.在壓力泵抽取的樣品從自吸管中流經(jīng)時,利用自吸管設(shè)置的特殊結(jié)構(gòu)實現(xiàn)自動吸水對樣品進行稀釋,保證每次稀釋的液體量適中,避免人為稀釋造成的誤差,確保了后續(xù)檢測的精準性和樣品的穩(wěn)定性,同時在此過程中,操作人員僅需進行監(jiān)控,而無需進行繁瑣的手動操作,顯著降低了勞動強度,提高了生產(chǎn)效率。