本發(fā)明涉及乙二醇單丁醚濃度測定領(lǐng)域，涉及一種鈦合金化銑加工系統(tǒng)及其在線檢測裝置。

背景技術(shù)：

1、化學銑切加工在鈦合金減重及成形方面有其獨特的優(yōu)越性，可用于制造傳統(tǒng)的工藝方法不能完成或制造成本很高且輪廓外形復雜零件的加工。鈦合金化學銑切槽液主要由乙二醇單丁醚，硝酸和氫氟酸組成。此外，鈦合金化銑槽液在使用一段時間后，其中還含有化銑產(chǎn)生的鈦離子、釩離子和鋁離子等。乙二醇單丁醚作為一種表面活性劑對化銑工件的質(zhì)量有著顯著的影響，因此為提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量需要實時監(jiān)測化銑槽液中各組分特別是乙二醇單丁醚的濃度。目前，氫氟酸和硝酸的濃度均有成熟的檢測方法。然而，目前暫無關(guān)于乙二醇單丁醚濃度檢測方法的報道。

2、此外，乙二醇丁醚作為一種重要的化工產(chǎn)品，其在油漆、油墨、皮革、印染、醫(yī)藥、農(nóng)藥和電子等工業(yè)均有著廣泛的應用。例如，用作油漆、油墨的溶劑、金屬清洗劑組分及染料分散劑的原料；用作硝酸纖維素、噴漆、快干漆、清漆、搪瓷和脫漆劑的溶劑。還可作纖維潤濕劑、農(nóng)藥分散劑、樹脂增塑劑等有機合成的中間體。因此，開發(fā)乙二醇單丁醚濃度的測量方法并實現(xiàn)化銑槽液中乙二醇單丁醚濃度的在線監(jiān)測對鈦合金化銑質(zhì)量的提高以及航空航天工業(yè)和化工、電子等行業(yè)的發(fā)展具有重要的理論和實際意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種在線測量鈦合金化銑液中乙二醇單丁醚濃度的裝置及測試方法，該方法和裝置能夠準確測量鈦合金化銑槽液中乙二醇單丁醚的濃度，從而可根據(jù)測量結(jié)果調(diào)控槽液中乙二醇單丁醚的濃度，進而提高化銑加工質(zhì)量和加工效率。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是：

3、一種鈦合金化銑加工在線檢測裝置，所述在線檢測裝置包括：冷凝回流器、移液器、第一加液器、第二加液器、第三加液器、第四加液器、變色記錄儀、計算單元、中央控制單元；

4、所述冷凝回流器包括具有震蕩功能的回流瓶、以及環(huán)繞所述回流瓶設(shè)置的自動加熱/冷卻器；

5、所述中央控制單元被設(shè)置為能夠向所述冷凝回流器發(fā)出啟動信號，并能夠順序發(fā)出間隔預定時段的取液信號、第一、二、三、四信號，且所述啟動信號位于所述第二信號和所述第三信號之間；

6、所述移液器被設(shè)置為能夠接收中央控制單元的取液信號后，從鈦合金化銑槽中實時量取預定量值的化銑液，并提供至所述回流瓶；

7、所述第一加液器被設(shè)置為能夠根據(jù)接收到的所述中央控制單元的第一信號，向所述回流瓶中加入第一量的重鉻酸鉀標準溶液；

8、所述第二加液器被設(shè)置為能夠根據(jù)接收到的所述中央控制單元的第二信號，向所述回流瓶中加入第二量的硫酸-硫酸銀溶液；

9、所述第三加液器被設(shè)置為能夠根據(jù)接收到的所述中央控制單元的第三信號，向所述回流瓶中加入第三量的亞鐵靈指示劑；

10、第四加液器被設(shè)置為能夠根據(jù)接收到的所述中央控制單元的第四信號，向所述回流瓶中逐滴加入硫酸亞鐵銨標準溶液，并能夠根據(jù)所述變色記錄儀的反饋信號，向計算單元提供硫酸亞鐵銨標準溶液的滴加量；

11、所述變色記錄儀用于實時監(jiān)測所述回流瓶中溶液由黃色變?yōu)榧t褐色的時刻，并生成反饋信號；

12、所述計算單元被設(shè)置為能夠接收所述滴加量、所述預定量值、所述硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度值、空白樣對應的滴加量數(shù)值，計算得到鈦合金化銑槽中的化銑液中的乙二醇單丁醚的實時濃度值。

13、所述的空白樣對應的滴加量數(shù)值為將移液器中的化銑液替換為去離子溶液后，得到的硫酸亞鐵銨標準溶液的滴加量。

14、一種鈦合金化銑加工系統(tǒng)，包括盛裝有含有乙二醇單丁醚的化銑槽液，其特征在于，還包括乙二醇單丁醚及其添加裝置、基液及其添加裝置、以及如權(quán)利要求1所述的在線檢測裝置。

15、所述中央控制單元被設(shè)置為能夠根據(jù)計算單元提供的所述實時濃度值與標準值的差值，啟動所述乙二醇單丁醚添加裝置或啟動所述基液添加裝置。

16、所述基液與標準的標準化銑液成分相比，其中除了乙二醇單丁醚外的其他組分含量均正常，但乙二醇單丁醚的含量較低，或者不含有乙二醇單丁醚。

17、一種鈦合金化銑加工系統(tǒng)的檢測方法，具體包括以下步驟：

18、s1.當化銑工件出現(xiàn)質(zhì)量問題時，中央控制單元接收指令，并控制移液器準確移取2ml鈦合金化銑槽液，置于250ml回流瓶中，然后控制第一加液器向回流瓶中準確加入50ml重鉻酸鉀標準溶液，同時啟動其搖晃功能。

19、s2.中央控制單元接收指令，并控制第二加液器向回流瓶中加入50ml的硫酸-硫酸銀溶液。

20、s3.中央控制單元下達指令，通過控制自動加熱裝置將上述溶液加熱煮沸并保溫2h，同時，揮發(fā)物將通過冷凝回流器回流至錐形瓶中。

21、s4.中央控制單元下達指令，通過控制自動冷卻裝置將上述溶液冷卻至室溫，隨后通過控制第三加液器向其中加幾滴亞鐵靈指示劑，隨后通過控制第四加液器逐滴加入2mol/l的硫酸亞鐵銨標準溶液。同時，變色記錄儀準確檢測溶液顏色。

22、s5.當變色記錄儀檢測到溶液由黃色變?yōu)榧t褐色時，中央控制器得到變色記錄儀反饋并停止第四加液器，此時硫酸亞鐵銨的用量為v1毫升。

23、s6.中央控制單元將上述滴加量、所述預定量值、所述硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度值和體積等參數(shù)反饋至計算單元。

24、s7.做空白對比試驗：中央控制單元控制移液器準確移取2ml去離子水，并重復上述步驟s1-s6，得到硫酸亞鐵銨的用量為v0毫升。

25、s8計算單元通過下面的公式得到鈦合金化銑槽液中乙二醇單丁醚的濃度為34.2g/l。

26、乙二醇單丁醚的濃度

27、c(g/l)＝3.48*(v0-v1)*n/v

28、式中n—硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度(mol/l)

29、v—鈦合金化銑槽液的體積(ml)

30、s9.計算單元將乙二醇單丁醚的濃度反饋至中央控制單元，由于其濃度低于標準濃度，因此中央控制單元發(fā)出指令并向鈦合金化銑槽液中添加一定量的乙二醇單丁醚。

31、準確性驗證：中央控制單元接收指令，并控制移液器準確移取2ml乙二醇單丁醚的濃度為50g/l的標準溶液，隨后重復上述步驟s1-s8。得到鈦合金化銑槽液標準溶液中乙二醇單丁醚的濃度為50.1g/l，相對誤差為0.2％，說明該方法具有很好的準確性。

32、當s9中計算單元得到乙二醇單丁醚的濃度高于標準濃度時，中央控制單元發(fā)出指令并向鈦合金化銑槽液中添加一定量的基液。

33、本發(fā)明的有益效果為：

34、通過高效檢測化銑槽液中乙二醇單丁醚的濃度，可實現(xiàn)鈦合金化銑槽液成分的精準控制，從而提高鈦合金化銑加工的生產(chǎn)效率和鈦化銑工件的質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種鈦合金化銑加工在線檢測裝置，其特征在于，所述在線檢測裝置包括：冷凝回流器(1)、移液器(2)、第一加液器(3)、第二加液器(4)、第三加液器(5)、第四加液器(6)、變色記錄儀(7)、計算單元(13)、中央控制單元(14)；

2.如權(quán)利要求1所述的一種鈦合金化銑加工在線檢測裝置，其特征在于，所述變色記錄儀(7)用于實時監(jiān)測所述回流瓶(8)中溶液由黃色變?yōu)榧t褐色的時刻，并生成反饋信號。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種鈦合金化銑加工在線檢測裝置，其特征在于，所述啟動信號位于所述第二信號和所述第三信號之間。

4.如權(quán)利要求1或2所述的一種鈦合金化銑加工在線檢測裝置，其特征在于，所述空白樣對應的滴加量數(shù)值為將移液器(2)中的化銑液替換為去離子溶液后，得到的硫酸亞鐵銨標準溶液的滴加量。

5.如權(quán)利要求3所述的一種鈦合金化銑加工在線檢測裝置，其特征在于，所述空白樣對應的滴加量數(shù)值為將移液器(2)中的化銑液替換為去離子溶液后，得到的硫酸亞鐵銨標準溶液的滴加量。

6.一種鈦合金化銑加工系統(tǒng)，包括盛裝有含有乙二醇單丁醚(12)的化銑槽液(10)，其特征在于，還包括乙二醇單丁醚(12)及其添加裝置、基液(11)及其添加裝置、以及如權(quán)利要求1～5任一所述的一種鈦合金化銑加工在線檢測裝置。

7.如權(quán)利要求6所述的一種鈦合金化銑加工系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制單元(14)設(shè)置為能夠根據(jù)計算單元(13)提供的實時濃度值與標準值的差值，啟動乙二醇單丁醚(12)添加裝置或啟動所述基液(11)添加裝置。

8.如權(quán)利要求6或7所述的一種鈦合金化銑加工系統(tǒng)，其特征在于，所述基液(11)與標準的標準化銑液成分相比，不含有乙二醇單丁醚(12)。

9.如權(quán)利要求6或7所述的一種鈦合金化銑加工系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.如權(quán)利要求9所述的一種鈦合金化銑加工系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于，當所述s9中計算單元(13)得到乙二醇單丁醚(12)的濃度高于標準濃度(40g/l)時，中央控制單元(14)發(fā)出指令并向鈦合金化銑槽液(10)中添加基液(11)。

技術(shù)總結(jié)
本本發(fā)明涉及乙二醇單丁醚濃度測定領(lǐng)域，涉及一種鈦合金化銑加工系統(tǒng)及其在線檢測裝置，包括冷凝回流器、移液器、第一加液器、第二加液器、第三加液器、第四加液器、變色記錄儀、計算單元和中央控制單元，其中，所述冷凝回流器包括具有震蕩功能的回流瓶、以及環(huán)繞所述回流瓶設(shè)置的自動加熱構(gòu)件和自動冷卻構(gòu)件。所述計算單元被設(shè)置為能夠接收所述滴加量、所述預定量值、所述硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度值、空白樣對應的滴加量數(shù)值，計算得到鈦合金化銑槽中的化銑液中的乙二醇單丁醚的實時濃度值。本發(fā)明可高效檢測鈦合金化銑槽液中乙二醇單丁醚的濃度，從而提高鈦合金化銑加工的生產(chǎn)效率和鈦化銑工件的質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：喬永蓮,倪春貴,張雪鋒,解二偉,劉會軍
受保護的技術(shù)使用者：沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14