电生理实验用电极的电镀装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电生理实验用电极的电镀装置，电镀反应器包括至少一个电镀工作室，电镀工作室是由封闭U型管构成，待电镀的银丝从U型管一端的金属细管的中心孔穿过并浸入电镀液中即形成电镀阳极电极，U型管的另一端设有电镀阴极电极和可开合盖口，电源通过控制模块来控制电镀工艺过程，控制模块由维持电流恒定的电路和具有定时功能电路组成，电镀工作室还设有电镀液的液面高度的电镀液位检测器。本发明采用控制电路，精确地控制电流稳定和电镀时间恒定，确保每次电镀出来的银丝表面覆盖的氯化银厚度均匀统一，降低了实验中的不可控制因素。另外，本发明还外接多组电镀槽，实现高通量电镀，一次可以电镀多根银丝，使电镀更加方便快捷高效率。
【专利说明】电生理实验用电极的电镀装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电镀机，特别是一种对电极电镀的电镀机，应用于电生理实验电极镀层制备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]电生理技术是以电、声等多种形式的能量刺激生物体，测量生物体的发电以研究生物体电特性的技术手段。电生理技术是神经科学最常用的技术手段之一，其中主要包括膜片钳技术和双电极电压钳技术，这两种技术都会频繁用到一种表面镀有一层氯化银的细银丝作为记录电极和参比电极。在每次的电生理实验之前都要进行制备电极，有时在实验中因为电极镀层脱落而需要重新镀电极，因此电生理实验中对镀电极的需求量很大。
[0003]传统的镀电极的方法是在盛满KCl溶液的烧杯中，放置两根细银丝，用夹子夹住固定，接上电池，等待至银丝变成黑色后取下使用。参见图1~图3，电生理实验中专用电极的电镀的原理是，KCl溶液中游离的Cl—在电场力的作用下向阳极移动并聚集在阳极银丝的表面，阳极的银丝表面由于自由电子被剥夺而产生的Ag+与Cl—结合成为AgCl颗粒附着在银丝表面形成致密的AgCl薄膜。传统的电镀方法是将两根银丝与电源连接同时插入盛有KCl溶液的容器中，其中阳极的银丝作为待镀电极丝，阴极的银丝仅起导电的作用。传统方法不仅操作繁琐，污染环境，浪费材料，而且效果不是很理想:由于电流不恒定，电极镀层不均匀，很容易脱落；由于时间不可控制，每次镀的电极厚度不统一，对实验造成干扰。传统电镀法的另一个明显缺点是，一次只能电镀一根银丝，效率低下，远不能满足电生理实验需求量。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种电生理实验用电极的电镀装置，采用控制电路，精确地控制电流稳定和电镀时间恒定，确保每次电镀出来的银丝表面覆盖的氯化银厚度均匀统一，降低了实验中的不可控制因素。另外，本发明还可以通过转换开关，外接多组电镀槽，实现高通量电镀，一次可以电镀4根或更多的银丝，使电镀更加方便快捷高效率。
[0005]为达到上述发明创造目的，本发明采用如下技术方案:
一种电生理实验用电极的电镀装置，包括电源和电镀液容器，电源由干电池组构成，电源的正负极分别对应与电镀阳极电极和阴极电极相连接，电镀阳极电极和阴极电极同时浸入电镀液容器中的电镀液中，电镀反应器包括至少一个电镀工作室，电镀工作室是由封闭U型管构成，U型管的一端接有一小段金属细管，待电镀的银丝只需从金属细管的中心孔穿过并浸入U型管内的电镀液中即可进行电镀，此时金属细管和待电镀的银丝接触连接形成电镀阳极电极，U型管的另一端设有电镀阴极电极和可开合盖口，加注电镀液通过可开合盖口进行加注，电源通过控制模块来控制电镀工艺过程，控制模块由显示器、单片机、继电器和工作电路构成，单片机依次通过继电器驱动和工作电路与各电镀电极连接，单片机向显示器输出电镀工艺信息，工作电路主要由维持电流恒定的电路和具有定时功能电路组成，在工作电路中，还通过电容进行充放电，并通过控制电容放电时输出电流大小来控制电镀时间，电镀工作室还设有实时监测电镀工作室内电镀液的液面高度的电镀液位检测器，电镀液位检测器的信号输出端与控制模块的信号输入端连接，电镀液位检测器与报警器信号连接。
[0006]作为本发明的改进，单片机还设有备用的接线端，来外接高通量电镀槽，电镀反应器还包括高通量电镀槽，高通量电镀槽至少由4组电镀槽串联连接而成，通过控制转换开关，使电镀在单电极电镀和多电极电镀之间进行工作状态切换。
[0007]本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点:
1.电生理实验中所用的氯化银电极多数是由传统电镀法制备的，不仅操作繁琐，浪费材料，污染环境，而且效果不是很理想；而本发明将整个电镀系统的组件有机地，微缩地组合在一起，对电镀槽结构加以改进，再加入电路控制和自动调节系统，使之成为一台能够独立完成电镀的机器；
2.本发明电镀装置能实现人为设定电镀时间和电流后由单片机通过继电器控制工作电路的运行以完成电镀；
3.本发明电镀装置具备操作简单、节约材料、无污染、高效率和高质量的优点，从而使电生理实验更加方便轻松，并提高实验效率，节省实验时间和成本，结构紧凑，能实现便携式电镀应用。
[0008]说明书附图
图1是传统方法的电镀的基本原理图。
[0009]图2是传统方法电镀的离子和电子交换机理示意图。
[0010]图3是采用传统方法完成镀层制作的电镀电极丝。
[0011]图4为本发明实施例一电镀装置结构示意图。
[0012]图5为本发明实施例一的控制电路结构示意图。
[0013]图6为本发明实施例二电镀装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]本发明的优选实施例详述如下:
实施例一:
在本实施例中，参见图4和图5，一种电生理实验用电极的电镀装置，包括电源I和电镀液容器，电源I由6节1.5V干电池组成干电池组，电源的正负极分别对应与电镀阳极电极和阴极电极相连接，电镀阳极电极和阴极电极同时浸入电镀液容器中的电镀液中，电镀反应器包括至少一个电镀工作室4，电镀工作室4是由封闭U型管构成，U型管的一端接有一小段金属细管，待电镀的银丝只需从 金属细管的中心孔穿过并浸入U型管内的电镀液中即可进行电镀，此时金属细管和待电镀的银丝接触连接形成电镀阳极电极，U型管的另一端设有电镀阴极电极和可开合盖口，加注电镀液通过可开合盖口进行加注，电源I通过控制模块2来控制电镀工艺过程，控制模块2由显示器6、单片机7、继电器8和工作电路9构成，单片机7依次通过继电器8驱动和工作电路9与各电镀电极连接，单片机7向显示器6输出电镀工艺信息，工作电路9主要由维持电流恒定的电路和具有定时功能电路组成，在工作电路9中，还通过电容进行充放电，并通过控制电容放电时输出电流大小来控制电镀时间，电镀工作室4还设有实时监测电镀工作室4内电镀液的液面高度的电镀液位检测器3，电镀液位检测器3的信号输出端与控制模块2的信号输入端连接，电镀液位检测器3与报警器信号连接。
[0015]本实施例采用控制电路系统后，能精确控制电流的恒定和电镀时间，达到了设计的目的。
[0016]本实施例有效解决传统电镀方法中存在的缺陷，只需将一根银丝轻轻插入电镀工作室4的U型管一端的金属细管的一个小孔中，推开开关，通过操作面板设定工作时间和工作电流，便会自动完成电镀，每次使用只需插入一根银丝即可，不仅操作简单快捷，体积小携带方便而且内置一个封闭U型管作为储液罐，仅需2mLKCl溶液，便可用数月之久，用完之后，只需打开盖子，吸出废液，重新添加新KCl溶液至电镀液位检测器3的报警指示灯亮起即可。制造本实施例电镀装置节省材料，只需2mLKCl溶液，仅用一根银丝，内置恒流装置使系统电流恒定，内置定时装置能实现装置自动定时，使得每次镀成的电极厚度均匀统一。采用本实施例结构的电镀装置，使电镀的氯化银电极更加均匀致密，电镀过程更加方便快捷，降低劳动力。
[0017]实施例二:
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于:
在本实施例中，参见图6，单片机还设有备用的接线端，用来外接高通量电镀槽5，电镀反应器还包括高通量电镀槽5，高通量电镀槽5至少由4组电镀槽串联连接而成，通过控制转换开关，使电镀在单电极电镀和多电极电镀之间进行工作状态切换。本实例电生理实验用电极的电镀装置由电源1、控制模块2、电镀液位检测器3、电镀工作室4和高通量电镀槽5五个部分构成了新型两用电生理电镀一体机，采用增强电镀能力的外置式电镀槽组合，在有更大量的电极电镀的需求时，本实施例电镀装置能够通过自身的转换开关，从自身的两个备用的接线头外接出4组或多组电解槽，能同时电镀4根或更多的银丝，使电生理实验更加简单方便，节省了实验时间，节约实验成本，提高实验效率。
[0018] 上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明电生理实验用电极的电镀装置的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种电生理实验用电极的电镀装置，包括电源(I)和电镀液容器，所述电源的正负极分别对应与电镀阳极电极和阴极电极相连接，所述电镀阳极电极和阴极电极同时浸入所述电镀液容器中的电镀液中，其特征在于:所述电镀反应器包括至少一个电镀工作室(4)，所述电镀工作室(4)是由封闭U型管构成，U型管的一端接有一小段金属细管，待电镀的银丝只需从所述金属细管的中心孔穿过并浸入所述U型管内的电镀液中即可进行电镀，此时所述金属细管和待电镀的银丝接触连接形成电镀阳极电极，U型管的另一端设有电镀阴极电极和可开合盖口，加注电镀液通过所述可开合盖口进行加注，所述电源(I)通过控制模块(2)来控制电镀工艺过程，所述控制模块(2)由显示器(6)、单片机(7)、继电器(8)和工作电路(9)构成，所述单片机(7)依次通过继电器(8)驱动和所述工作电路(9)与各电镀电极连接，所述单片机(7)向所述显示器(6)输出电镀工艺信息，所述工作电路(9)主要由维持电流恒定的电路和具有定时功能电路组成，在所述工作电路(9)中，还通过电容进行充放电，并通过控制电容放电时输出电流大小来控制电镀时间，所述电镀工作室(4)还设有实时监测所述电镀工作室(4)内电镀液的液面高度的电镀液位检测器(3 )，所述电镀液位检测器(3)的信号输出端与所述控制模块(2)的信号输入端连接，所述电镀液位检测器(3)与报警器信号连接。
2.根据权利要求 1所述电生理实验用电极的电镀装置，其特征在于:所述单片机还设有备用的接线端，来外接所述高通量电镀槽(5)，所述电镀反应器还包括高通量电镀槽(5),所述高通量电镀槽(5)至少由4组电镀槽串联连接而成，通过控制转换开关，使电镀在单电极电镀和多电极电镀之间进行工作状态切换。
3.根据权利要求1或2所述电生理实验用电极的电镀装置，其特征在于:所述电源(I)由干电池组构成。
【文档编号】C25D17/00GK103993338SQ201410193634
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】吉永华, 张恒, 周邮, 刘志睿, 刘书朋 申请人:上海大学