一種氧化劑感應器及氧化劑添加控制電路及控制器的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及電化學檢測裝置，尤其涉及一種氧化劑感應器，本實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，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行銅離子比例的數(shù)值轉(zhuǎn)換，進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，使用時需定時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，銅棒耗盡時需要購買新銅棒更換，增加運行成本；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險。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。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實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器。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的另一個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，本實用新型的第三個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]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0009]一種氧化劑感應器，其包括至少兩個碳棒電極、內(nèi)部電源和輸出模塊，所述內(nèi)部電源供電使至少兩個碳棒電極之間產(chǎn)生電壓，所述輸出模塊用于將至少兩個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電路。
[0012]一種氧化劑添加控制電路，其包括一種氧化劑感應器和添加控制模塊，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、單片機或個人電腦。
[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置在電路板上，所述電路板設置在殼體中，所述至少兩個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套，所述的保護套上具有若干個通孔。
[0017]優(yōu)選的，所述殼體上蓋有頂蓋。
[0018]本實用新型的有益效果是:
[0019]本實用新型使用碳棒-碳棒電極取代銅棒-碳棒電極并提供一個穩(wěn)定及特定的電壓至碳棒-碳棒電極進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險有效降低。
[0020]本實用新型可應用于各種氧化劑添加控制系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明:
[0022]圖1是本實用新型氧化劑添加控制電路一種實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本實用新型氧化劑添加控制器一種實施例的機械結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本實用新型氧化劑添加控制器一種實施例的機械結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。
【具體實施方式】
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0026]如圖1所示，一種氧化劑感應器I，其包括至少兩個碳棒電極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用于將至少兩個碳棒電極12所在電流回路的電流輸出或采樣輸出。該實施例中，只有兩個碳棒電極12，當然也可以是多個碳棒電極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用于但不限于實現(xiàn)以下四個功能:
[0028]1.對輸出到碳棒電極12電壓進行控制；
[0029]2.對回饋電流進行控制和處理；
[0030]3.對回饋電流進行曲線轉(zhuǎn)換；
[0031]4.對偏移增益進行校正。
[0032]優(yōu)選的，所述輸出模塊14還包括保護電路141。所述保護電路141用于防止沖擊電流或反饋電流等損害氧化劑感應器1，可用采用電容濾波或二極管單向?qū)ɑ蚬怦铖詈系确绞綄崿F(xiàn)。
[0033]—種氧化劑添加控制電路，其包括一種氧化劑感應器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，詳述本實用新型的實現(xiàn)原理。
[0035]兩個碳棒電極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)化學反應，反應式包括:
[0036]1.Cu.+e-— Cu ；
[0037]2.Cu.—?.Cu2++e。
[0038]在這兩個反應進行時，碳-碳棒電極12間將有電流I流經(jīng)，此電流值可以經(jīng)由特別設計的電路(前端模塊13)取得。硬件設置上，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進行轉(zhuǎn)換及計算后即可得出碳棒-碳棒電極12時相對應的數(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標準電流輸出至的添加控制模塊U2。外部的添加控制模塊U2進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，如使用任何導電，但不和蝕刻藥水產(chǎn)生反應的金屬或非金屬材料制成的電極，其原理和本實用新型相同，其也屬于等同技術(shù)特征，應屬于本實用新型保護范疇。
[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、單片機或個人電腦等處理終端。
[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置在電路板上，所述電路板設置在殼體5中，所述至少兩個碳棒電極12從露出殼體5。
[0043]優(yōu)選的，所述碳棒電極12套有碳棒保護套4，所述的保護套4上具有若干個通孔
41。所述保護套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]本實用新型使用碳棒-碳棒電極取代銅棒-碳棒電極并提供一個穩(wěn)定及特定的電壓至碳棒-碳棒電極進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險有效降低。
[0046]本實用新型可應用于各種氧化劑添加控制系統(tǒng)。
[0047]以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術(shù)人員在不違背本實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】
1.一種氧化劑感應器，其特征在于:其包括至少兩個碳棒電極、內(nèi)部電源和輸出模塊，所述內(nèi)部電源供電使至少兩個碳棒電極之間產(chǎn)生電壓，所述輸出模塊用于將至少兩個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器，其特征在于:所述輸出模塊還包括保護電路。
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任一項所述的一種氧化劑感應器和添加控制模塊，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、單片機或個人電腦。
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置在電路板上，所述電路板設置在殼體中，所述至少兩個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套，所述的保護套上具有若干個通孔。
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】本實用新型公開了氧化劑感應器及控制電路及控制器。感應器包括至少兩個碳棒電極、內(nèi)部電源和輸出模塊，內(nèi)部電源供電使至少兩個碳棒電極之間產(chǎn)生電壓，輸出模塊用于將至少兩個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置在電路板上，電路板設置在殼體中，至少兩個碳棒電極從露出殼體。本實用新型使用碳棒-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險有效降低。本實用新型可應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