用于表面处理工艺的工作液主盐浓度监测及补偿的装置的制作方法

本实用新型属于工作液主盐浓度监测及补偿装置，具体涉及一种用于表面处理工艺的工作液主盐浓度监测及补偿装置。

背景技术：

用于表面处理工艺的工作液主盐浓度是表面处理工艺的重要影响参数，一般在表面处理过程中需要随时监测，并根据监测结果对于用于表面处理工艺的工作液的盐浓度进行补充。

现有技术中存在类似的专利，如专利cn206741327u中公开了一种通过出水口测量排放自动加药的装置；cn106145208a中公开了一种不检测所标的物质的浓度直接添加的方法和装置。cn206741327u专利中，在所述加药管上设有药剂浓度监测仪，而加药管与表面处理工作区工作液内药剂浓度存在差异，如此药剂浓度监测仪的测量结果有所偏差，cn106145208a专利中，没有药剂浓度检测装置，依据经验添加，不能良好的控制药液的浓度，以上两个专利中工作区工作液内药剂浓度均不能得到有效检测。

上述专利中，对于待添加或待补偿的药剂不进行或仅简单进行测量，未考虑实际工况下，由于物质混合不均匀、传感器响应漂移等带来的误差，在实际应用时往往出现过度添加或不足的情况。

技术实现要素：

本实用新型是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种用于表面处理工艺的工作液主盐浓度监测及补偿装置。

本实用新型的技术方案是：

一种用于表面处理工艺的工作液主盐浓度监测及补偿装置，包括监测机构和药剂补偿泵，监测机构包括设置于表面处理工作区工作液内的一个或多个主盐离子浓度传感器和与主盐离子

浓度传感器电连接的嵌入式处理器，嵌入式处理器与药剂补偿泵连接。

所述主盐离子浓度传感器为铜离子浓度监测仪。

所述主盐离子浓度传感器测量范围是0.006-6400ppm，响应精度是±1％fs。

所述嵌入式处理器为嵌入式单片机系统、可编程逻辑控制器或可编程门阵列控制器。

所述药剂补偿泵是蠕动泵、定量泵或计量泵中的任意一种。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种用于表面处理工艺的工作液主盐浓度监测及补偿装置，针对表面处理时工作液的主盐离子，通过一个或多个传感器进行测量，通过高斯滤波或均值滤波对观测值进行平滑，通过卡尔曼滤波进行融合和进一步的修正降噪，从而获得较为准确的当前浓度。驱动相关的执行机构，释放药剂进行补偿。同时，传感器实时的监测补偿效果，并调整补偿量，最终达到闭环控制调节的目的，实现不依赖人工的辅助操作下，装置自动通过一个或多个传感器自动检测工作液观测的主盐离子浓度，并驱动相关的执行器，如蠕动泵、柱塞泵、计量泵等，对离子偏差进行纠正和补偿。

附图说明

图1是本实用新型用于表面处理工艺的工作液主盐浓度监测及补偿装置的结构示意图。

其中：

1主盐离子浓度传感器2嵌入式控制器3药剂补偿泵。

具体实施方式

下面结合说明书附图及实施例对本实用新型用于表面处理工艺的工作液主盐浓度监

测及补偿装置和方法进行详细说明：

如图1所示，一种用于表面处理工艺的工作液主盐浓度监测及补偿装置，包括监测机构和药剂补偿泵3，监测机构包括设置于表面处理工作区工作液内的一个或多个主盐离子浓度传感器1和与主盐离子浓度传感器1电连接的嵌入式处理器2，嵌入式处理器2与药剂补偿泵3连接。

所述主盐离子浓度传感器1为上海般特banter931-cu铜离子浓度监测仪。

所述主盐离子浓度传感器1测量范围是0.006-6400ppm，响应精度是±

1％fs。

所述嵌入式处理器2为嵌入式单片机系统、可编程逻辑控制器或可编程门阵列控制器。

所述药剂补偿泵3是蠕动泵、定量泵或计量泵中的任意一种。

主盐离子浓度传感器1是市售的产品，例如上海般特banter931-cu铜离子浓度监测仪，可以对工作液中的金属铜离子进行监测，测量范围是0.006-6400ppm，响应精度是±1％fs。

嵌入式控制器2可以是但不限定是嵌入式单片机系统，如stm32f103c8t6，avratmega328，或可编程逻辑控制器，如siemenss7-200、s7-300或可编程门阵列控制器，如fpga或cpld等。控制器的运算速度对最终结果的测量速率产生影响，从而影响积分运算。过低的运算速度将导致损失有效计算位数而降低控制精度和响应时间。

药剂补偿泵3可以使但不限定是蠕动泵、定量泵、计量泵等可定量计量的泵或其他定量供液系统。定量计量泵的计量精度对最终的补偿结果产生一定的影响。

本实用新型装置的工作原理：

嵌入式控制器2连续的依次读取多个主盐离子浓度传感器1的测量值，经过计算获得在时刻内的均值和方差，保存在内部的存储器中，并实时更新迭代，并对观测的结果进行滤波(如均值)，获得初步的观测结果，再构造带有将信息融合补偿的修正函数，完成最终的降噪和补偿，获得输出结果，将输出结果传递至泵系统，并实时的做出补偿动作，不断的重复上述，测量-滤波-输出-补偿-测量的闭环过程

本实用新型应用于化学镀镍过程中，装置监测镀液中的镍离子浓度，通过蠕动泵自动添加硫酸镍，实现对化学镀镍工作环境的稳定，从而提高产品质量，保证施镀后的表面镀层一致性。

技术特征：

1.一种用于表面处理工艺的工作液主盐浓度监测及补偿的装置，其特征在于：包括监测机构和药剂补偿泵(3)，监测机构包括设置于表面处理工作区工作液内的多个主盐离子浓度传感器(1)和与主盐离子浓度传感器(1)电连接的嵌入式处理器(2)，嵌入式处理器(2)与药剂补偿泵(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于表面处理工艺的工作液主盐浓度监测及补偿的装置，其特征在于：所述主盐离子浓度传感器(1)为铜离子浓度监测仪。

3.根据权利要求1所述的一种用于表面处理工艺的工作液主盐浓度监测及补偿的装置，其特征在于：所述主盐离子浓度传感器(1)测量范围是0.006-6400ppm，响应精度是±1％fs。

4.根据权利要求1所述的一种用于表面处理工艺的工作液主盐浓度监测及补偿的装置，其特征在于：所述嵌入式处理器(2)为嵌入式单片机系统、可编程逻辑控制器或可编程门阵列控制器。

5.根据权利要求1所述的一种用于表面处理工艺的工作液主盐浓度监测及补偿的装置，其特征在于：所述药剂补偿泵(3)是蠕动泵、定量泵或计量泵中的任意一种。

技术总结
本实用新型公开了一种用于表面处理工艺的工作液主盐浓度监测及补偿装置，包括监测机构和药剂补偿泵，监测机构包括设置于表面处理工作区工作液内的一个或多个主盐离子浓度传感器和与主盐离子浓度传感器电连接的嵌入式处理器，嵌入式处理器与药剂补偿泵连接。本实用新型针对表面处理时工作液的主盐离子，通过一个或多个传感器进行测量，通过高斯滤波或均值滤波对观测值进行平滑，通过卡尔曼滤波进行融合和进一步的修正降噪，从而获得较为准确的当前浓度。驱动相关的执行机构，释放药剂进行补偿。同时，传感器实时的监测补偿效果，并调整补偿量，最终达到闭环控制调节的目的。

技术研发人员：王鸣山;王胜男
受保护的技术使用者：中核新科(天津)精密机械制造有限公司
技术研发日：2018.10.25
技术公布日：2020.10.16