一種液體電流密度計(jì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液體電流密度計(jì)，包括主機(jī)、探頭和數(shù)據(jù)線三部分，主機(jī)包括有外殼、控制電路板、顯示屏及按鍵，控制電路板安裝于外殼中，顯示屏和按鍵安裝于外殼上，顯示屏和按鍵連接控制電路板；探頭包括感應(yīng)頭、感應(yīng)線圈、連桿和數(shù)據(jù)線接頭，感應(yīng)線圈安裝于感應(yīng)頭內(nèi)；控制電路板上的電路包括差分電路、射極跟隨電路、顯示屏電路、單片機(jī)電路、按鍵電路、信號(hào)前處理電路、信號(hào)前處理外圍電路和編程接口電路。本發(fā)明可以直接檢測電解液中局部電流密度的大小，可以得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低次品率；還可以檢測陽極實(shí)際導(dǎo)電性能，對(duì)導(dǎo)電不好的陽極進(jìn)行及時(shí)調(diào)整和維修，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。
【專利說明】一種液體電流密度計(jì)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電鍍電解行業(yè)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于檢測電解液的電流密度的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在電鍍電解行業(yè)中，一個(gè)很重要的工藝指標(biāo)是電流密度，而電流密度一般靠計(jì)算得到。實(shí)際上某一點(diǎn)的電流大小受陽極狀態(tài)、陰陽極距離、電解液狀態(tài)、極桿導(dǎo)電情況等因素的影響，因此實(shí)際的電流密度一般都會(huì)偏離計(jì)算得到的電流密度。在生產(chǎn)沒有相關(guān)檢測設(shè)備的情況下，不能對(duì)電流密度的分布進(jìn)行有效控制，是生產(chǎn)過程控制的一個(gè)難點(diǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量得不到有效控制。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種使用方便、可直接檢測電解液電流密度的液體電流密度計(jì)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種液體電流密度計(jì)，其特征在于:包括主機(jī)、探頭和數(shù)據(jù)線三部分，在使用過程中探頭通過數(shù)據(jù)線連接主機(jī)；主機(jī)包括有外殼、控制電路板、顯示屏及按鍵，控制電路板安裝于外殼中，顯示屏和按鍵安裝于外殼上，顯示屏和按鍵連接控制電路板；探頭包括感應(yīng)頭、感應(yīng)線圈、連桿和數(shù)據(jù)線接頭，感應(yīng)線圈安裝于感應(yīng)頭內(nèi)，感應(yīng)頭中心有通孔，在通孔的周圍有指示區(qū)，連桿與感應(yīng)頭連接，數(shù)據(jù)線接頭與感應(yīng)線圈連接；控制電路板上的電路包括差分電路、射極跟隨電路、顯示屏電路、單片機(jī)電路、按鍵電路、彳目號(hào)如處理電路、彳目號(hào)如處理外圍電路和編程接口電路，其中顯不屏電路、按鍵電路和信號(hào)前處理電路連接單片機(jī)電路，射極跟隨電路連接信號(hào)前處理電路，差分電路連接射極跟隨電路，信號(hào)前處理外圍電路連接信號(hào)前處理電路，編程接口電路連接單片機(jī)電路；差分電路和信號(hào)前處理電路構(gòu)成的輸入端通過數(shù)據(jù)線接頭與探頭連接。
[0005]進(jìn)一步地，所述按鍵包括一開關(guān)、一功能鍵、一測量/右移鍵和一清除/數(shù)字切換鍵。
[0006]進(jìn)一步地，所述探頭還包括一握柄，握柄固定于連桿上，數(shù)據(jù)線接頭固定于握柄，感應(yīng)線圈的線從連桿和握柄的內(nèi)部穿過與數(shù)據(jù)線接頭連接。
[0007]進(jìn)一步地，單片機(jī)電路包括芯片IC1，信號(hào)前處理電路包括芯片IC2，其中芯片ICl的18腳、16腳、14腳、12腳和11腳分別與芯片IC2的CS腳、SDI腳、SDO腳、SCLK腳和DRDY腳連接?’芯片ICl的4腳、8腳和10腳分別與顯示屏IXD-FSTN的3腳、4腳和5腳連接；芯片ICl的3腳和5腳與編程接口電路連接；芯片ICl的13腳、15腳和17腳與按鍵電路連接；芯片IC2的MCLK腳、XTAL腳、REFP腳、REFN腳、AINO腳和AINl腳與信號(hào)前處理外圍電路連接；信號(hào)前處理外圍電路包括有晶振，晶振連接于芯片IC2的MCLK腳與XTAL腳之間。
[0008]該液體電流密度計(jì)的工作原理為，設(shè)備待機(jī)過程中，通過主機(jī)給感應(yīng)線圈一個(gè)恒電流；當(dāng)感應(yīng)線圈隨探頭插入電解液，如果感應(yīng)線圈中間孔中有正向電流通過，恒電流會(huì)變小，形成一個(gè)差分信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過射極跟隨電路，由信號(hào)前處理外圍電路除去噪聲干擾并放大后，轉(zhuǎn)化為AD信號(hào)，然后AD信號(hào)經(jīng)過信號(hào)前處理電路處理成線性信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，最后送到到單片機(jī)電路中進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)探頭中心通孔的實(shí)際面積，單片機(jī)電路會(huì)根據(jù)實(shí)際電流大小和面積計(jì)算出通過該孔徑面積的實(shí)際電流密度大小，并將數(shù)值顯示在主機(jī)的顯示屏上。
[0009]進(jìn)一步地，所述芯片ICl的型號(hào)為1T8051S0P-20/DIP-20。
[0010]進(jìn)一步地，所述芯片IC2的型號(hào)為CS180-16。
[0011]本發(fā)明可以直接檢測電解液中局部電流密度的大小，可以得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)控制，在第一時(shí)間改變影響電流分布的相關(guān)因素，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低次品率；從而還可以檢測陽極實(shí)際導(dǎo)電性能，對(duì)導(dǎo)電不好的陽極進(jìn)行及時(shí)調(diào)整和維修，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，保證鍍銅、鉻層的厚度和均勻性，使實(shí)際生產(chǎn)中擁有了可以檢測陽極性能的工具，對(duì)完善過程控制有積極作用，通過檢測實(shí)際電流密度客觀反應(yīng)電解液各方面的性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明探頭結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明工作原理框圖；
圖4為本發(fā)明電路原理圖。
[0013]圖中，I為外殼，2為顯示屏，3為開關(guān)，4為功能鍵，5為測量/右移鍵，6為清除/數(shù)字切換鍵，7為感應(yīng)頭,8為連桿,9為握柄，10為數(shù)據(jù)線接頭，11為指示區(qū)，12為差分電路，13為射極跟隨電路，14為顯示屏電路，15為單片機(jī)電路，16為按鍵電路，17為信號(hào)前處理電路，18為信號(hào)前處理外圍電路，19為編程接口電路。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本實(shí)施例中，參照?qǐng)D1、圖2和圖4，所述液體電流密度計(jì)，包括主機(jī)、探頭和數(shù)據(jù)線三部分，在使用過程中探頭通過數(shù)據(jù)線連接主機(jī)；主機(jī)包括有外殼1、控制電路板、顯示屏2及按鍵，控制電路板安裝于外殼I中，顯示屏2和按鍵安裝于外殼I上，顯示屏2和按鍵連接控制電路板；探頭包括感應(yīng)頭7、感應(yīng)線圈、連桿8和數(shù)據(jù)線接頭10，感應(yīng)線圈安裝于感應(yīng)頭7內(nèi)，感應(yīng)頭7中心有通孔，在通孔的周圍有指示區(qū)11，連桿8與感應(yīng)頭7連接，數(shù)據(jù)線接頭10與感應(yīng)線圈連接；控制電路板上的電路包括差分電路12、射極跟隨電路13、顯示屏電路14、單片機(jī)電路15、按鍵電路16、信號(hào)前處理電路17、信號(hào)前處理外圍電路18和編程接口電路19，其中顯示屏電路14、按鍵電路16和信號(hào)前處理電路17連接單片機(jī)電路15，射極跟隨電路13連接信號(hào)前處理電路17，差分電路12連接射極跟隨電路13，信號(hào)前處理外圍電路18連接信號(hào)前處理電路17，編程接口電路19連接單片機(jī)電路15 ;差分電路12和信號(hào)前處理電路17構(gòu)成的輸入端通過數(shù)據(jù)線接頭10與探頭連接。
[0015]按鍵包括一開關(guān)3、一功能鍵4、一測量/右移鍵5和一清除/數(shù)字切換鍵6。
[0016]所述探頭還包括一握柄9，握柄9固定于連桿8上，數(shù)據(jù)線接頭10固定于握柄9，感應(yīng)線圈的線從連桿8和握柄9的內(nèi)部穿過與數(shù)據(jù)線接頭10連接。
[0017]所述單片機(jī)電路包括芯片ICl，信號(hào)前處理電路包括芯片IC2，其中芯片ICl的18腳、16腳、14腳、12腳和11腳分別與芯片IC2的CS腳、SDI腳、SDO腳、SCLK腳和DRDY腳連接?’芯片ICl的4腳、8腳和10腳分別與顯示屏IXD-FSTN的3腳、4腳和5腳連接；芯片ICl的3腳和5腳與編程接口電路連接；芯片ICl的13腳、15腳和17腳與按鍵電路連接；芯片IC2的MCLK腳、XTAL腳、REFP腳、REFN腳、AINO腳和AINl腳與信號(hào)前處理外圍電路連接；信號(hào)前處理外圍電路包括有晶振，晶振連接于芯片IC2的MCLK腳與XTAL腳之間。
[0018]該液體電流密度計(jì)的工作原理為，設(shè)備待機(jī)過程中，通過主機(jī)給感應(yīng)線圈一個(gè)恒電流；當(dāng)感應(yīng)線圈隨探頭插入電解液，如果感應(yīng)線圈中間孔中有正向電流通過，恒電流會(huì)變小，形成一個(gè)差分信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過射極跟隨電路13，由信號(hào)前處理外圍電路18除去噪聲干擾并放大后，轉(zhuǎn)化為AD信號(hào)，然后AD信號(hào)經(jīng)過信號(hào)前處理電路17處理成線性信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，最后送到到單片機(jī)電路15中進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)探頭中心通孔的實(shí)際面積，單片機(jī)電路15會(huì)根據(jù)實(shí)際電流大小和面積計(jì)算出通過該孔徑面積的實(shí)際電流密度大小，并將數(shù)值顯示在主機(jī)的顯示屏2上。
[0019]芯片ICl 采用的型號(hào)為 1T8051S0P-20/DIP-20。
[0020]芯片IC2采用的型號(hào)為CS180-16。
[0021]計(jì)算依據(jù):按以下計(jì)算公式獲得結(jié)果:
V_DATA=[sum*(PVH-PVL)/(BIA0_AHL_BIA0_0HL)+PVL]/S ；
V_DATA:顯示數(shù)據(jù)； sum:采集ad值；
PVH:上限值；
PVL:下限值;
BIA0_AHL:標(biāo)定最高量程；
BIA0_0HL:標(biāo)定最低量程；
S:探頭中心孔面積(dm2)
操作過程:
1、將主機(jī)從箱體中取出，打開電池后蓋，裝入4節(jié)7#AAA電池；
2、將探頭及數(shù)據(jù)線從箱體中取出，并將數(shù)據(jù)線連接到探頭和主機(jī)；
3、按下開機(jī)按鍵，屏幕進(jìn)入歡迎界面，并隨后進(jìn)入檢測界面；
4、將探頭插入待測液體，注意探頭有黑色材料的一面(即指示區(qū)11)朝向陰極，純紅色一面朝向陽極；
5、盡量穩(wěn)定探頭，并按下測量鍵，此時(shí)設(shè)備進(jìn)入檢測狀態(tài)，隨后在屏幕顯示“測量值”；
6、然后將探頭移動(dòng)到其它位置進(jìn)行下一次檢測，“η=”為測量次數(shù)，“平均值”為η次測量數(shù)據(jù)的平均值。
[0022]根據(jù)測試的數(shù)據(jù) 和實(shí)際的數(shù)據(jù)對(duì)上限值進(jìn)行調(diào)整，需要設(shè)定值=目前上限值*實(shí)際值/顯示值，并通過按動(dòng)“右移鍵”、和“數(shù)字切換鍵”將計(jì)算得到的數(shù)值進(jìn)行輸入。
[0023]以上已將本發(fā)明做一詳細(xì)說明，以上所述，僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能限定本發(fā)明實(shí)施范圍，即凡依本申請(qǐng)范圍所作均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種液體電流密度計(jì)，其特征在于:包括主機(jī)、探頭和數(shù)據(jù)線三部分，在使用過程中探頭通過數(shù)據(jù)線連接主機(jī)；主機(jī)包括有外殼、控制電路板、顯示屏及按鍵，控制電路板安裝于外殼中，顯示屏和按鍵安裝于外殼上，顯示屏和按鍵連接控制電路板；探頭包括感應(yīng)頭、感應(yīng)線圈、連桿和數(shù)據(jù)線接頭，感應(yīng)線圈安裝于感應(yīng)頭內(nèi)，感應(yīng)頭中心有通孔，在通孔的周圍有指示區(qū)，連桿與感應(yīng)頭連接，數(shù)據(jù)線接頭與感應(yīng)線圈連接；控制電路板上的電路包括差分電路、射極跟隨電路、顯示屏電路、單片機(jī)電路、按鍵電路、信號(hào)前處理電路、信號(hào)前處理外圍電路和編程接口電路，其中顯示屏電路、按鍵電路和信號(hào)前處理電路連接單片機(jī)電路，射極跟隨電路連接信號(hào)前處理電路，差分電路連接射極跟隨電路，信號(hào)前處理外圍電路連接信號(hào)前處理電路，編程接口電路連接單片機(jī)電路；差分電路和信號(hào)前處理電路構(gòu)成的輸入端通過數(shù)據(jù)線接頭與探頭連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體電流密度計(jì)，其特征在于:所述按鍵包括一開關(guān)、一功能鍵、一測量/右移鍵和一清除/數(shù)字切換鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體電流密度計(jì)，其特征在于:所述探頭還包括一握柄，握柄固定于連桿上，數(shù)據(jù)線接頭固定于握柄，感應(yīng)線圈的線從連桿和握柄的內(nèi)部穿過與數(shù)據(jù)線接頭連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體電流密度計(jì)，其特征在于:所述單片機(jī)電路包括芯片IC1，信號(hào)前處理電路包括芯片IC2，其中芯片ICl的18腳、16腳、14腳、12腳和11腳分別與芯片IC2的CS腳、SDI腳、SDO腳、SCLK腳和DRDY腳連接；芯片ICl的4腳、8腳和10腳分別與顯示屏IXD-FSTN的3腳、4腳和5腳連接；芯片ICl的3腳和5腳與編程接口電路連接；芯片ICl的13腳、15腳和17腳與按鍵電路連接；芯片IC2的MCLK腳、XTAL腳、REFP腳、REFN腳、AINO腳和AINl腳與信號(hào)前處理外圍電路連接；信號(hào)前處理外圍電路包括有晶振，晶振連接于芯片IC2的MCLK腳與XTAL腳之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體電流密度計(jì)，其特征在于:其工作原理為，設(shè)備待機(jī)過程中,通過主機(jī)給感應(yīng)線圈一個(gè)恒電流；當(dāng)感應(yīng)線圈隨探頭插入電解液,如果感應(yīng)線圈中間孔中有正向電流通過，恒電流會(huì)變小，形成一個(gè)差分信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過射極跟隨電路，由信號(hào)前處理外圍電路除去噪聲干擾并放大后，轉(zhuǎn)化為AD信號(hào)，然后AD信號(hào)經(jīng)過信號(hào)前處理電路處理成線性信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，最后送到到單片機(jī)電路中進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)探頭中心通孔的實(shí)際面積，單片機(jī)電路會(huì)根據(jù)實(shí)際電流大小和面積計(jì)算出通過該孔徑面積的實(shí)際電流密度大小，并將數(shù)值顯示在主機(jī)的顯示屏上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體電流密度計(jì)，其特征在于:所述芯片ICl的型號(hào)為1T8051S0P-20/DIP-20。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體電流密度計(jì)，其特征在于:所述芯片IC2的型號(hào)為CS180-16。
【文檔編號(hào)】G01R19/08GK103823099SQ201410076357
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】王慶浩 申請(qǐng)人:東莞市常晉凹版模具有限公司, 張貴明