本發(fā)明涉及電解液分析領(lǐng)域，尤其涉及一種電解液自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)：

電解銅箔具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性及一定的延伸性、抗拉強(qiáng)度，被廣泛應(yīng)用于線路板導(dǎo)電材料及鋰電池負(fù)極集流體，電解銅箔的制造原理是將銅線在硫酸中溶解，經(jīng)過(guò)多級(jí)過(guò)濾，在生箔機(jī)中將硫酸銅溶液進(jìn)行電解，使銅在陰極輥表面沉積連續(xù)產(chǎn)出生箔，再經(jīng)表面處理過(guò)程或防氧化過(guò)程而制成，因此，電解液濃度是銅箔制造過(guò)程中控制的關(guān)鍵指標(biāo)之一。

而目前電解液濃度均為人工采集樣品，再通過(guò)化學(xué)分析方法進(jìn)行測(cè)量，最后根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行人工添加銅原料、硫酸、水進(jìn)行調(diào)節(jié)，上述方法存在以下四個(gè)方面缺點(diǎn)：

1．由于人工取樣和測(cè)量均需要一定的時(shí)間，只能檢測(cè)到電解液中某一時(shí)間點(diǎn)銅離子的濃度，不能對(duì)電解液銅離子濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，故根據(jù)上述檢測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)的銅離子濃度也是不精確的，不能夠及時(shí)準(zhǔn)確的反映出電解液濃度；

2．測(cè)量過(guò)程及調(diào)節(jié)過(guò)程中人為因素對(duì)結(jié)果影響較大，易出現(xiàn)誤操作及漏操作的現(xiàn)象；

3．需要人工進(jìn)行輔料的添加，從而需要耗費(fèi)專門的人力及物力進(jìn)行此項(xiàng)工作，極大的影響了工作效率。

4．生產(chǎn)出來(lái)的銅箔成品率不高，對(duì)于較高要求的應(yīng)用場(chǎng)合極有可能達(dá)不到應(yīng)用要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種電解液自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)添料形成電解液，還可以實(shí)現(xiàn)設(shè)定工藝參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)銅離子濃度的精確控制，極大的提高了工作效率，降低生產(chǎn)成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案：一種電解液自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括溶銅反應(yīng)系統(tǒng)，檢測(cè)系統(tǒng)及調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中：

所述溶銅反應(yīng)系統(tǒng)包括儲(chǔ)液槽，純水罐，硫酸罐，羅茨風(fēng)機(jī)，溶銅罐，加料機(jī)，換熱器及循環(huán)泵，其中純水罐及硫酸罐通過(guò)第一管道連通儲(chǔ)液槽，且第一管道上安裝有計(jì)量泵，所述加料機(jī)連接溶銅罐，向溶銅罐內(nèi)添加銅米，所述羅茨風(fēng)機(jī)連接溶銅罐，向內(nèi)部充入氧氣與銅米進(jìn)行氧化形成氧化銅，所述儲(chǔ)液槽與溶銅罐之間通過(guò)第二管道及第三管道連通形成循環(huán)管路，且循環(huán)泵及換熱器安裝在第三管道上，將儲(chǔ)液槽內(nèi)的液體抽取加熱后送入溶銅罐內(nèi)與氧化銅反應(yīng)形成硫酸銅溶液，再通過(guò)第二管道流回儲(chǔ)液槽；

所述檢測(cè)系統(tǒng)包括安裝在儲(chǔ)液槽內(nèi)壁上的液位傳感器，溫度傳感器及濃度傳感器，還包括控制分析電路與液位傳感器，溫度傳感器及濃度傳感器電氣連接，接收三個(gè)傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析；

所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括觸摸顯示屏，及與觸摸顯示屏電氣連接的plc控制模塊，觸摸顯示屏手動(dòng)輸入銅米，硫酸及純水的添加上下限值，同時(shí)觸摸顯示屏通過(guò)信號(hào)線連接控制分析電路，進(jìn)行傳感器檢測(cè)值的顯示，plc控制模塊與加料機(jī)，羅茨風(fēng)機(jī)，計(jì)量泵，循環(huán)泵及加熱器通過(guò)信號(hào)線連接，根據(jù)輸入的各項(xiàng)值進(jìn)行相關(guān)控制。

作為優(yōu)選，所述第三管道上位于循環(huán)泵前安裝有閥門，控制循環(huán)管路的開(kāi)啟關(guān)閉。

作為優(yōu)選，所述控制分析電路為帶有控制程序的mcu，內(nèi)部預(yù)存有銅離子濃度，液位及溫度的下限值，根據(jù)檢測(cè)值與下限值進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)程序設(shè)定分析獲得相應(yīng)的調(diào)節(jié)數(shù)值，并通過(guò)信號(hào)線傳給plc控制模塊進(jìn)行相應(yīng)控制。

作為優(yōu)選，所述調(diào)節(jié)數(shù)值包括換熱器的加熱功率，羅茨風(fēng)機(jī)的功率，加料機(jī)的添加量，硫酸的添加量及純水的添加量。

一種電解液自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，包括如下步驟：

a、通過(guò)觸摸顯示屏設(shè)定硫酸、純水及銅米添加量的上、下限值，plc控制模塊根據(jù)設(shè)定的下限值通過(guò)信號(hào)線控制加料機(jī)向溶銅罐內(nèi)添加銅米，控制計(jì)量泵向儲(chǔ)液槽內(nèi)添加硫酸及純水，直至達(dá)到設(shè)定上限值；

b、通過(guò)plc控制模塊自動(dòng)開(kāi)啟羅茨風(fēng)機(jī)對(duì)溶銅罐內(nèi)通入氧氣，使得銅米氧化形成氧化銅，還開(kāi)啟循環(huán)泵及換熱器，將硫酸溶液抽取加熱送至溶銅罐內(nèi)與氧化銅反應(yīng)形成硫酸銅，同時(shí)硫酸銅液體回流至儲(chǔ)液槽內(nèi)，循環(huán)泵循環(huán)抽取，此時(shí)羅茨風(fēng)機(jī)，循環(huán)泵及換熱器為滿負(fù)荷工作；

c、通過(guò)plc控制模塊降低羅茨風(fēng)機(jī)，循環(huán)泵及換熱器的工作功率，逐步減少銅米，硫酸及純水的添加量，不超過(guò)設(shè)定的上限值，通過(guò)濃度傳感器及溫度傳感器檢測(cè)儲(chǔ)液槽內(nèi)制備的電解液的銅離子濃度及溫度，并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，達(dá)到預(yù)設(shè)值范圍內(nèi)，將儲(chǔ)液槽內(nèi)的電解液通過(guò)管道送入生產(chǎn)設(shè)備；

d、隨著電解液的送出，濃度傳感器時(shí)刻檢測(cè)儲(chǔ)液槽內(nèi)銅離子濃度，在濃度降低至下限值時(shí)，控制分析電路觸發(fā)plc控制模塊，啟動(dòng)加料機(jī)加大銅米添加量，同時(shí)提高羅茨風(fēng)機(jī)，換熱器及循環(huán)泵的工作負(fù)荷，以提升銅離子濃度；

e、在液位下降到設(shè)定值時(shí)，plc控制模塊控制計(jì)量泵增加純水及硫酸的添加量，在液位達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，降低添加量；

f、在溫度降低至下限值時(shí)，plc控制模塊提高換熱器的工作功率，提升電解液的溫度，在溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值，則恢復(fù)換熱器的工作功率。

本發(fā)明所揭示的一種電解液自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過(guò)加料機(jī)，計(jì)量泵，循環(huán)泵，溶銅罐，硫酸罐及純水罐組成的溶銅系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)硫酸銅溶液的自動(dòng)反應(yīng)生成，同時(shí)通過(guò)三個(gè)傳感器對(duì)電解液的銅離子濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以獲得高精度的電解液，并在某一參數(shù)不滿足要求的情況下，通過(guò)各個(gè)設(shè)備的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)于調(diào)節(jié)參數(shù)的獲得，由控制分析電路結(jié)合內(nèi)部的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)分析運(yùn)算。整個(gè)系統(tǒng)針對(duì)人工采集測(cè)量加料存在的缺陷，實(shí)現(xiàn)設(shè)定工藝參數(shù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，并根據(jù)儲(chǔ)液槽內(nèi)的溫度，液位及濃度反饋信號(hào)，進(jìn)行循環(huán)泵，計(jì)量泵，換熱器，羅茨風(fēng)機(jī)等輔助設(shè)備的工作時(shí)間和功率，從而提升電解液內(nèi)銅離子精度，更加確保液位以及溫度符合后續(xù)供應(yīng)需求。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所揭示的電解液自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，具有如下有益效果：整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加料，自動(dòng)檢測(cè)并調(diào)節(jié)，保證銅箔生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性，提高了生產(chǎn)效率，銅箔成品率，降低了生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的電解液自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。

如圖1所示，本發(fā)明所揭示的一種電解液自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括溶銅反應(yīng)系統(tǒng)，檢測(cè)系統(tǒng)及調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中：

所述溶銅反應(yīng)系統(tǒng)包括儲(chǔ)液槽，純水罐，硫酸罐，羅茨風(fēng)機(jī)，溶銅罐，加料機(jī)，換熱器，循環(huán)泵及閥門，其中純水罐及硫酸罐通過(guò)第一管道連通儲(chǔ)液槽，且第一管道上安裝有計(jì)量泵，所述加料機(jī)連接溶銅罐，向溶銅罐內(nèi)添加銅米，所述羅茨風(fēng)機(jī)連接溶銅罐，向內(nèi)部充入氧氣與銅米進(jìn)行氧化形成氧化銅，所述儲(chǔ)液槽與溶銅罐之間通過(guò)第二管道及第三管道連通形成循環(huán)管路，且閥門，循環(huán)泵及換熱器安裝在第三管道上，其中閥門控制循環(huán)管路的開(kāi)啟關(guān)閉，循環(huán)泵將儲(chǔ)液槽內(nèi)的液體抽取后通過(guò)換熱器加熱后送入溶銅罐內(nèi)與氧化銅反應(yīng)形成硫酸銅溶液，再通過(guò)第二管道流回儲(chǔ)液槽，整體形成循環(huán)回路。

所述檢測(cè)系統(tǒng)包括安裝在儲(chǔ)液槽內(nèi)壁上的液位傳感器，溫度傳感器及濃度傳感器，還包括控制分析電路與液位傳感器，溫度傳感器及濃度傳感器電氣連接，其為帶有控制程序的mcu，內(nèi)部預(yù)存有銅離子濃度，電路液位及溫度的下限值，連接三個(gè)傳感器用于接收三個(gè)傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)，將接收的數(shù)據(jù)與上、下限值進(jìn)行對(duì)比分析，在銅離子濃度達(dá)到上限值時(shí)，逐步降低羅茨風(fēng)機(jī)和加料機(jī)的工作功率，在銅離子濃度達(dá)到下限值時(shí)，逐步增加羅茨風(fēng)機(jī)和加料機(jī)的工作功率，在電解液溫度達(dá)到上限值時(shí)，逐步降低換熱器工作功率，在電解液溫度達(dá)到下限值時(shí)，逐步增加換熱器工作功率，在儲(chǔ)液槽液位達(dá)到上限值時(shí)，逐步降低循環(huán)泵的工作功率，在儲(chǔ)液槽液位達(dá)到下限值時(shí)，逐步增加循環(huán)泵的工作功率，從而獲得各設(shè)備相應(yīng)的調(diào)節(jié)數(shù)值，并通過(guò)信號(hào)線傳給plc控制模塊進(jìn)行相應(yīng)控制，具體的調(diào)節(jié)包括換熱器的加熱功率，羅茨風(fēng)機(jī)的功率，加料機(jī)的添加量，硫酸的添加量及純水的添加量。

所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括觸摸顯示屏，及與觸摸顯示屏電氣連接的plc控制模塊，觸摸顯示屏手動(dòng)輸入銅米，硫酸及純水的添加上、下限值，同時(shí)觸摸顯示屏通過(guò)信號(hào)線連接控制分析電路，進(jìn)行傳感器檢測(cè)值的顯示，plc控制模塊與加料機(jī)，羅茨風(fēng)機(jī)，計(jì)量泵，循環(huán)泵及加熱器通過(guò)信號(hào)線連接，根據(jù)輸入的各項(xiàng)值進(jìn)行相關(guān)控制。

一種電解液自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，包括如下步驟：

a、通過(guò)觸摸顯示屏設(shè)定硫酸、純水及銅米添加量的下限值，plc控制模塊根據(jù)設(shè)定的下限值通過(guò)信號(hào)線控制加料機(jī)向溶銅罐內(nèi)添加銅米，控制計(jì)量泵向儲(chǔ)液槽內(nèi)添加硫酸及純水，直至達(dá)到設(shè)定下限值；

b、通過(guò)plc控制模塊自動(dòng)開(kāi)啟羅茨風(fēng)機(jī)對(duì)溶銅罐內(nèi)通入氧氣，使得銅米氧化形成氧化銅，還開(kāi)啟循環(huán)泵及換熱器，將硫酸溶液抽取加熱送至溶銅罐內(nèi)與氧化銅反應(yīng)形成硫酸銅，同時(shí)硫酸銅液體回流至儲(chǔ)液槽內(nèi)，循環(huán)泵循環(huán)抽取，此時(shí)羅茨風(fēng)機(jī)，循環(huán)泵及換熱器為滿負(fù)荷工作；

c、通過(guò)plc控制模塊降低羅茨風(fēng)機(jī)，循環(huán)泵及換熱器的工作功率，逐步減少銅米，硫酸及純水的添加量，不超過(guò)設(shè)定的上限值，通過(guò)濃度傳感器及溫度傳感器檢測(cè)儲(chǔ)液槽內(nèi)制備的電解液的銅離子濃度及溫度，并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，達(dá)到預(yù)設(shè)值范圍內(nèi)，將儲(chǔ)液槽內(nèi)的電解液通過(guò)管道送入生產(chǎn)設(shè)備；

d、隨著電解液的送出，濃度傳感器時(shí)刻檢測(cè)儲(chǔ)液槽內(nèi)銅離子濃度，在濃度降低至下限值時(shí)，控制分析電路觸發(fā)plc控制模塊，啟動(dòng)加料機(jī)加大銅米添加量，同時(shí)提高羅茨風(fēng)機(jī)，換熱器及循環(huán)泵的工作負(fù)荷，以提升銅離子濃度；

e、在液位下降到設(shè)定值時(shí)，plc控制模塊控制計(jì)量泵增加純水及硫酸的添加量，在液位達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，降低添加量；

f、在溫度降低至下限值時(shí)，plc控制模塊提高換熱器的工作功率，提升電解液的溫度，在溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值，則恢復(fù)換熱器的工作功率。

本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請(qǐng)權(quán)利要求所涵蓋。