多功能鍍錫板表面特性測試裝置及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鍍錫板的鍍層測試，具體為一種多功能鍍錫板表面特性測試裝置；它包括一個PC機、多路恒流電源模塊、一個PLC、所述多路恒流電源模塊為高精度程控恒電流直流電源模塊，還包括控制測量電路，所述控制測量電路包括精密取樣電阻、第一儀表放大器、第二儀表放大器、第三儀表放大器、場效應管、A/D轉換器、D/A轉換器。本發(fā)明采用上述設計，通過高精度程控恒電流直流電源模塊控制電流誤差及測量時間終點計算公式，綜合提高鍍錫板各試樣的測試精度。
【專利說明】多功能鍍錫板表面特性測試裝置及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鍍錫板的鍍層測試，尤其涉及鍍錫板鍍層質(zhì)量測量系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]《GB/T 1838-2008電鍍錫鋼板鍍錫量試驗方法》、2010年新制訂的國家標準《電鍍錫板表面鉻的試驗方法》、《鍍錫板指南》、《鍍錫薄鋼板和無錫薄鋼板》及歐盟標準《EN10333-2005 “包裝用鋼與人和動物用食品和飲料接觸的鍍錫板”附錄A》等文獻分別給出應用電化學法測量鍍錫板表面特性裝置原理圖。這些測量裝置均為手動測量裝置、操作復雜、裝置可靠性較低，并且均為單方法單功能裝置。
[0003]專利申請?zhí)枮?01110272495.X的申請公開了一種全自動測量的多功能測量儀器，其能夠自動地對鍍錫板的錫/合金錫、氧化膜、鈍化膜樣品進行測試，然而，該設備的各測量單元彼此獨立，在儀器的使用，尤其是大批量、規(guī)?；瘻y量、設備維護、等方面存在明顯缺陷，同時，沒有精確的測量時間控制、計算模塊也是該裝置的明顯缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種可用于大批量、規(guī)?；瘻y量的，能夠精確控制測量時間的多功能鍍錫板表面特性測試裝置。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
一種多功能鍍錫板表面特性測試裝置，它包括一個PC機、多路恒流電源模塊、一個PLC、所述PC機和該PLC連接，并通過該PLC控制連接有:鍍錫板表面鍍錫量或合金錫量測量、鈍化膜量、氧化膜量和鍍層中鉛測定所需要的樣品處理液共四個自動測量子系統(tǒng)；所述PLC還連接有一個氣路控制系統(tǒng)；所述鍍錫板表面鍍錫量或合金錫量測量、鈍化膜量、氧化膜量和鍍層中鉛測定所需要的樣品處理液測量子系統(tǒng)各自都包括:
電解槽，電解槽由左右兩個子電解槽構成，槽內(nèi)嵌套一個和待測鍍錫板板面接觸的密封圈，待測鍍錫板下部設有定位桿；
兩套電極，以插入電解槽的銀電極或甘汞電極作為參比電極，為引入恒定電流而插入電解槽的碳電極；
一個化學槽，化學槽內(nèi)儲有電解剝離液，并通過蠕動泵連通電解槽；
所述鍍層中鉛測定所需要的樣品處理液測量子系統(tǒng)還包括一個連接該子系統(tǒng)電解槽的樣品收集器；
所述氣路控制系統(tǒng)包括一個氣動閥和一個用來封閉密封圈、待測鍍錫板的封閉執(zhí)行
桿；
所述多路恒流電源模塊為高精度程控恒電流直流電源模塊，還包括控制測量電路，所述控制測量電路包括精密取樣電阻、第一儀表放大器、第二儀表放大器、第三儀表放大器、場效應管、A/D轉換器、D/A轉換器；場效應管與參比電極串聯(lián),第三儀表放大器的輸出端、精密取樣電阻分別與場效應管并聯(lián)，第三儀表放大器的正輸入端與第一儀表放大器的輸出端連接，第三儀表放大器的負輸入端與第二儀表放大器的輸出端、A/D轉換器的輸出端并聯(lián)，第二儀表放大器的正輸入端、負輸入端分別連接于精密取樣電阻的兩端，第一儀表放大器的正輸入端與D/A轉換器的輸出端串聯(lián),第一儀表放大器的負輸入端并聯(lián)于第一儀表放大器的輸出端；A/D轉換器、D/A轉換器的輸出端分別與PC機的CPU連接；所述的控制測量電路的正極與碳電極連接，負極與參比電極連接。
[0006]一種用多功能鍍錫板表面特性測試裝置進行鍍錫量測試的方法:
步驟1、對試樣進行化學脫脂；
步驟2、鍍錫量檢測；
步驟2.1、將試樣放入電解槽；
步驟2.2、測試儀關閉電解槽；
步驟2.3、測試儀將鹽酸加入電解槽，直到加滿，停止加液；
步驟2.4、在試樣和兩根參比電極同時加上預設的恒定電流；開始電解脫錫反應；
步驟2.5、對試樣和兩根測試電極的電壓進行記錄，并進行測量終點運算判斷；直到反映試樣脫錫完成的特征電位出現(xiàn)；
步驟2.6、特征電位出現(xiàn)后，停止測試，斷開恒定電流，并打開反應槽，排空鹽酸步驟2.7、根據(jù)電流值，特征電位出現(xiàn)的時間，試養(yǎng)和鹽酸接觸反應部分的面積等值計算出鍍錫量。
[0007]所述的用多功能鍍錫板表面特性測試裝置進行鍍錫量測試的方法；其特征是:還包括測量終點的計算方法:
首先對采集的數(shù)據(jù)進行算術平均濾波算法，并引入其公式為
【權利要求】
1.一種多功能鍍錫板表面特性測試裝置，它包括一個PC機、多路恒流電源模塊、一個PLC、所述PC機和該PLC連接，并通過該PLC控制連接有:鍍錫板表面鍍錫量或合金錫量測量、鈍化膜量、氧化膜量和鍍層中鉛測定所需要的樣品處理液共四個自動測量子系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的多功能鍍錫板表面特性測試裝置，其特征是:所述PLC還連接有一個氣路控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求1所述的多功能鍍錫板表面特性測試裝置，其特征是:所述鍍錫板表面鍍錫量或合金錫量測量、鈍化膜量、氧化膜量和鍍層中鉛測定所需要的樣品處理液測量子系統(tǒng)各自都包括: 電解槽，電解槽由左右兩個子電解槽構成，槽內(nèi)嵌套一個和待測鍍錫板板面接觸的密封圈，待測鍍錫板下部設有定位桿； 兩套電極，以插入電解槽的銀電極或甘汞電極作為參比電極，為引入恒定電流而插入電解槽的碳電極； 一個化學槽，化學槽內(nèi)儲有電解剝離液，并通過蠕動泵連通電解槽。
4.根據(jù)權利要求1所述的多功能鍍錫板表面特性測試裝置，其特征是:所述鍍層中鉛測定所需要的樣品處理液測量子系統(tǒng)還包括一個連接該子系統(tǒng)電解槽的樣品收集器。
5.根據(jù)權利要求1所述的多功能鍍錫板表面特性測試裝置，其特征是:所述氣路控制系統(tǒng)包括一個氣動閥和一個用來封閉密封圈、待測鍍錫板的封閉執(zhí)行桿。
6.根據(jù)權利要求 1所述的多功能鍍錫板表面特性測試裝置，其特征是:所述多路恒流電源模塊為高精度程控恒電流直流電源模塊，還包括控制測量電路，所述控制測量電路包括精密取樣電阻、第一儀表放大器、第二儀表放大器、第三儀表放大器、場效應管、A/D轉換器、D/A轉換器；場效應管與參比電極串聯(lián)，第三儀表放大器的輸出端、精密取樣電阻分別與場效應管并聯(lián)，第三儀表放大器的正輸入端與第一儀表放大器的輸出端連接，第三儀表放大器的負輸入端與第二儀表放大器的輸出端、A/D轉換器的輸出端并聯(lián),第二儀表放大器的正輸入端、負輸入端分別連接于精密取樣電阻的兩端，第一儀表放大器的正輸入端與D/A轉換器的輸出端串聯(lián)，第一儀表放大器的負輸入端并聯(lián)于第一儀表放大器的輸出端；A/D轉換器、D/A輸出轉換器的輸出端分別于PC機的CPU連接；所述的控制測量電路的正極與碳電極連接，負極與參比電極連接。
7.一種用多功能鍍錫板表面特性測試裝置進行鍍錫量測試的方法，其特征是:包括下述步驟， 步驟1、對試樣進行化學脫脂； 步驟2、鍍錫量檢測； 步驟2.1、將試樣放入電解槽； 步驟2.2、:測試儀關閉電解槽； 步驟2.3、測試儀將鹽酸加入電解槽，直到加滿，停止加液； 步驟2.4、在試樣和兩根參比電極同時加上預設的恒定電流；開始電解脫錫反應； 步驟2.5、對試樣和兩根測試電極的電壓進行記錄，并進行測量終點運算判斷；直到反映試樣脫錫完成的特征電位出現(xiàn)； 步驟2.6、特征電位出現(xiàn)后，停止測試，斷開恒定電流，并打開反應槽，排空鹽酸 步驟2.7、根據(jù)電流值，特征電位出現(xiàn)的時間，試養(yǎng)和鹽酸接觸反應部分的面積等值計算出鍍錫量。
8.根據(jù)權利要求7所述的用多功能鍍錫板表面特性測試裝置進行鍍錫量測試的方法；其特征是:還包括測量終點的計算方法: 首先對采集的數(shù)據(jù)進行算術平均濾波算法，并引入公式
【文檔編號】G01N27/26GK104034760SQ201310069427
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年3月4日 優(yōu)先權日:2013年3月4日
【發(fā)明者】阮軍杰, 朱子平, 張曉超, 施振巖, 林毅 申請人:上海寶鋼工業(yè)技術服務有限公司