一种氧化剂感应器及氧化剂添加控制电路及控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电化学检测装置，尤其涉及一种氧化剂感应器，本实用新型还涉及一种氧化剂添加控制装置和一种氧化剂添加控制器。
【背景技术】
[0002]ORP:是英文Oxidat1n-Reduct1n Potential的缩写，它表示溶液的氧化还原电位。ORP值是水溶液氧化还原能力的测量指标，其单位是mV。ORP仪表是测试溶液氧化还原电位的专用仪器。
[0003]现时酸性蚀刻液的氧化剂传感器一般使用一对铜棒-碳棒电极进行连续测量。控制器透过测量铜棒-碳棒电极间的电位测量进行铜离子比例的数值转换，进而控制氧化剂的添加。由于铜棒会在测量过程中消耗，一方面，使用时需定时安排人员更换新铜棒，增加人力成本；另一方面，铜棒是消耗品，铜棒耗尽时需要购买新铜棒更换，增加运行成本；而且由于探头经常移动及更换，增加电线断落或接触不良的风险。此外，由于其输出为低电压讯号(直流电IV以下)，不利于高干扰环境使用。
[0004]此外，也可以使用ORP仪表进行测量，但由于酸性蚀刻液会大大缩短ORP探头之寿命，一般不会长期使用。
【实用新型内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种电极不会消耗、不需更换的氧化剂感应器。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型的另一个目的是提供一种电极不会消耗、不需更换的氧化剂添加控制电路。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型的第三个目的是提供一种电极不会消耗、不需更换的氧化剂添加控制器。
[0008]本实用新型所采用的技术方案是:
[0009]一种氧化剂感应器，其包括至少两个碳棒电极、内部电源和输出模块，所述内部电源供电使至少两个碳棒电极之间产生电压，所述输出模块用于将至少两个碳棒电极所在电流回路的电流输出或采样输出。
[0010]优选的，其还包括前端模块和处理器，所述内部电源通过处理器输出电压到至少两个碳棒电极，所述前端模块通过电流测量装置采集电流值输出到处理器，所述处理器将采集电流值进行处理后输出到输出模块。
[0011]优选的，所述输出模块还包括保护电路。
[0012]一种氧化剂添加控制电路，其包括一种氧化剂感应器和添加控制模块，所述添加控制模块的输入端与输出模块的输出端连接。
[0013]优选的，所述内部电源为内部电源稳压器，所述直流电源为内部电源稳压器供电。
[0014]优选的，所述添加控制模块为PLC、单片机或个人电脑。
[0015]一种氧化剂添加控制器，其包括一种氧化器添加控制电路、电路板和壳体，所述氧化剂添加控制电路设置在电路板上，所述电路板设置在壳体中，所述至少两个碳棒电极从露出壳体。
[0016]优选的，所述碳棒电极套有碳棒保护套，所述的保护套上具有若干个通孔。
[0017]优选的，所述壳体上盖有顶盖。
[0018]本实用新型的有益效果是:
[0019]本实用新型使用碳棒-碳棒电极取代铜棒-碳棒电极并提供一个稳定及特定的电压至碳棒-碳棒电极进行主动式的铜离子比例的测量。一方面，由于碳棒电极不会消耗、不需更换，故此将能节省人力和消耗品的成本；另一方面，由于不需经常移动电极，使得电线断落或接触不良的风险有效降低。
[0020]本实用新型可应用于各种氧化剂添加控制系统。
【附图说明】
[0021]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0022]图1是本实用新型氧化剂添加控制电路一种实施例的电路结构示意图；
[0023]图2是本实用新型氧化剂添加控制器一种实施例的机械结构示意图；
[0024]图3是本实用新型氧化剂添加控制器一种实施例的机械结构爆炸示意图。
【具体实施方式】
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]如图1所示，一种氧化剂感应器I，其包括至少两个碳棒电极12、内部电源11和输出模块14，所述内部电源11供电使至少两个碳棒电极12之间产生电压V，所述输出模块14用于将至少两个碳棒电极12所在电流回路的电流输出或采样输出。该实施例中，只有两个碳棒电极12，当然也可以是多个碳棒电极12。
[0027]优选的，其还包括前端模块13和处理器U1，所述内部电源11通过处理器Ul输出电压V到至少两个碳棒电极12，所述前端模块13通过电流测量装置A采集电流值输出到处理器U1，所述处理器Ul将采集电流值进行处理后输出到输出模块14。所述处理器Ul用于但不限于实现以下四个功能:
[0028]1.对输出到碳棒电极12电压进行控制；
[0029]2.对回馈电流进行控制和处理；
[0030]3.对回馈电流进行曲线转换；
[0031]4.对偏移增益进行校正。
[0032]优选的，所述输出模块14还包括保护电路141。所述保护电路141用于防止冲击电流或反馈电流等损害氧化剂感应器1，可用采用电容滤波或二极管单向导通或光耦耦合等方式实现。
[0033]—种氧化剂添加控制电路，其包括一种氧化剂感应器I和添加控制模块U2，所述添加控制模块U2的输入端与输出模块14的输出端连接。
[0034]如图1所示，下面以测量酸性氯化铜蚀刻液的氧化剂添加浓度为例，详述本实用新型的实现原理。
[0035]两个碳棒电极12浸没在蚀刻液3中，蚀刻液3装在取样盒2中。碳-碳棒氧化剂传感器利用定电位库仑法(Potent1static Coulometry)原理，透过提供一个稳定及特定的电压V到碳-碳棒电极12使溶液产生非自发性(non-spontaneous)化学反应，反应式包括:
[0036]1.Cu.+e-— Cu ；
[0037]2.Cu.—?.Cu2++e。
[0038]在这两个反应进行时，碳-碳棒电极12间将有电流I流经，此电流值可以经由特别设计的电路(前端模块13)取得。硬件设置上，碳-碳棒电极12的长度(或电极沉没长度)和距离会影响电流大小。铜离子浓度愈高，测得电流值愈大；铜离子浓度愈低，测得电流值愈小。测量所得之电流大小与铜离子浓度转换可以透过特定的转换曲线求得。经由处理器Ul进行转换及计算后即可得出碳棒-碳棒电极12时相对应的数值，并经由输出模块14中的电流转换装置Aout转换成4?20mA标准电流输出至的添加控制模块U2。外部的添加控制模块U2进而控制氧化剂的添加。
[0039]需要说明的是，除了碳棒电极12之外，如使用任何导电，但不和蚀刻药水产生反应的金属或非金属材料制成的电极，其原理和本实用新型相同，其也属于等同技术特征，应属于本实用新型保护范畴。
[0040]优选的，所述内部电源11为内部电源11稳压器，所述直流电源DC为内部电源11稳压器供电。该实施例中，所述直流电压提供24V直流电，通过内部电源11稳压器稳压处理后分别输出到前端模块13、处理器Ul和输出模块14。
[0041]优选的，所述添加控制模块U2为PLC、单片机或个人电脑等处理终端。
[0042]如图2和图3所示，一种氧化剂添加控制器，其包括一种氧化器添加控制电路、电路板和壳体5，所述氧化剂添加控制电路设置在电路板上，所述电路板设置在壳体5中，所述至少两个碳棒电极12从露出壳体5。
[0043]优选的，所述碳棒电极12套有碳棒保护套4，所述的保护套4上具有若干个通孔
41。所述保护套4上的通孔41用于是蚀刻液3可以通过通孔41与碳棒电极12接触。
[0044]优选的，所述壳体5上盖有顶盖6。
[0045]本实用新型使用碳棒-碳棒电极取代铜棒-碳棒电极并提供一个稳定及特定的电压至碳棒-碳棒电极进行主动式的铜离子比例的测量。一方面，由于碳棒电极不会消耗、不需更换，故此将能节省人力和消耗品的成本；另一方面，由于不需经常移动电极，使得电线断落或接触不良的风险有效降低。
[0046]本实用新型可应用于各种氧化剂添加控制系统。
[0047]以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种氧化剂感应器，其特征在于:其包括至少两个碳棒电极、内部电源和输出模块，所述内部电源供电使至少两个碳棒电极之间产生电压，所述输出模块用于将至少两个碳棒电极所在电流回路的电流输出或采样输出。
2.根据权利要求1所述的一种氧化剂感应器，其特征在于:其还包括前端模块和处理器，所述内部电源通过处理器输出电压到至少两个碳棒电极，所述前端模块通过电流测量装置采集电流值输出到处理器，所述处理器将采集电流值进行处理后输出到输出模块。
3.根据权利要求2所述的一种氧化剂感应器，其特征在于:所述输出模块还包括保护电路。
4.一种氧化剂添加控制电路，其特征在于:其包括权利要求1至3任一项所述的一种氧化剂感应器和添加控制模块，所述添加控制模块的输入端与输出模块的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的一种氧化剂添加控制电路，其特征在于:其还包括直流电源，所述内部电源为内部电源稳压器，所述直流电源为内部电源稳压器供电。
6.根据权利要求4或5所述的一种氧化剂添加控制电路，其特征在于:所述添加控制模块为PLC、单片机或个人电脑。
7.一种氧化剂添加控制器，其特征在于:其包括如权利要求4至6任一项所述的一种氧化器添加控制电路、电路板和壳体，所述氧化剂添加控制电路设置在电路板上，所述电路板设置在壳体中，所述至少两个碳棒电极从露出壳体。
8.根据权利要求7所述的一种氧化剂添加控制器，其特征在于:所述碳棒电极套有碳棒保护套，所述的保护套上具有若干个通孔。
9.根据权利要求7或8所述的一种氧化剂添加控制器，其特征在于:所述壳体上盖有顶盖。
【专利摘要】本实用新型公开了氧化剂感应器及控制电路及控制器。感应器包括至少两个碳棒电极、内部电源和输出模块，内部电源供电使至少两个碳棒电极之间产生电压，输出模块用于将至少两个碳棒电极所在电流回路的电流输出或采样输出。电路包括氧化剂感应器和添加控制模块，添加控制模块的输入端与输出模块的输出端连接。控制器包括氧化器添加控制电路、电路板和壳体，氧化剂添加控制电路设置在电路板上，电路板设置在壳体中，至少两个碳棒电极从露出壳体。本实用新型使用碳棒-碳棒电极取代铜棒-碳棒电极。由于碳棒电极不会消耗、不需更换，故此将能节省人力和消耗品的成本，并且使得电线断落或接触不良的风险有效降低。本实用新型可应用于各种氧化剂添加控制系统。
【IPC分类】G01N27-42
【公开号】CN204514852
【申请号】CN201420800218
【发明人】陈德和
【申请人】宇宙电路板设备(深圳)有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年12月16日