專利名稱:一種鋅液檢測儀的制作方法
本實用新型涉及一種鋅液檢測儀。
曾經(jīng)出現(xiàn)過類似的儀器。例如，澳大利亞布羅肯希爾聯(lián)合冶煉公司皮里港鋅廠(Broken Hill Association Smelters ProP.Ltd.Port Pirie)曾研制過一種鋅液檢測儀，用于檢測凈化后的硫酸鋅溶液中的雜質(zhì)元素，它具有靈敏度高、石墨電極成本低等優(yōu)點，但不足之處是該儀器采用倍壓整流，電源電壓的穩(wěn)定度較低、電解電流波動較大，同時由于采用分離元件，集成化程度低、球狀石墨電極使用壽命短(每對電極使用壽命約8小時)，且只適用于鋅粉、銻鹽凈化的硫酸鋅溶液，對于黃藥除鈷凈化后液，由于溶液中含黃原酸鋅及未反應(yīng)的黃藥，電極對雜質(zhì)的敏感性降低，影響測定值的正確性。
本實用新型的目的是要提供一種能適用于黃藥除鈷凈化流程，又能適用于其他凈化流程的鋅液檢測儀。
根據(jù)以上目的，本實用新型對鋅液檢測儀中的四個組成部分進行了改進(見附圖2)1、記數(shù)部分，選用TTL型數(shù)字電路；取代原有的CMS型數(shù)字電路，顯示管選用LED型七段顯示塊，取代原有的輝光管顯示器。
2、電源部分，采用全橋式整流取代原有的倍壓整流、采用三端型集成穩(wěn)壓電源取代原有的分離元件穩(wěn)壓電源，將四組電源改為三組。
3、對計數(shù)脈沖信號增加了一級放大整形。
4、采用玻璃碳電極取代原有的球狀石墨電極。
經(jīng)過上述改進后，可以達到以下效果1、提高了儀器的工作可靠性，電源電壓從25伏降到5伏，功耗減少到15瓦。
2、提高了電源電壓的穩(wěn)定度，縮小了電源部分的體積，重量減至1.5公斤左右。
3、提高了計數(shù)系統(tǒng)抗干擾的能力和穩(wěn)定性。
4、提高了電極對雜質(zhì)的敏感性，可以較準確地檢測黃藥除鈷流程的溶液，電極壽命由原來的8小時／對電極延長至目前的1個月／對電極以上。
下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型。
圖1是本實用新型鋅液檢測儀的原理方框圖。
如圖1所示，本實用新型由電源、溫度控制、測試控制、脈沖源、計數(shù)顯示等部份組成，當測試開始時，從電源中獲得50HZ的正弦波，經(jīng)分頻成25HZ的方波送入一個三位數(shù)組成的十進制計數(shù)器，當計數(shù)累積到1000時電池電流反向，計數(shù)器繼續(xù)工作到額定終止電壓值停止。此時計數(shù)器停止工作，儀器回到“等待”狀態(tài)并把最后讀數(shù)以電解百分數(shù)的形式顯示出來。溫控設(shè)有熱敏電阻進行溫度檢測，使測試溫度在選擇的范圍內(nèi)，否則儀器不工作。
圖2是本實用新型實施例的電路原理結(jié)構(gòu)圖。
圖中，當儀器通入～220V電源時，經(jīng)變壓器變壓獲得～16V×2、～10V的三組交流電，經(jīng)全橋整流電解電容濾波三端穩(wěn)壓器7812、7912、7805穩(wěn)壓獲得＋12V、－12V、＋5V三組直流電。
按下“開始”按鈕，繼電器J1通電，于是J11給J2通電，J12把復(fù)原電壓加到各T078觸發(fā)器及T210計數(shù)器，J13斷開繼電器J3，J3釋放，此時T2和T16管都處于截止狀態(tài)，當繼電器J2由于J11閉合激勵時，J21閉合自保繼電器J2，J22使復(fù)原線的電壓恢復(fù)0電位，J23關(guān)掉“等待”信號燈。
儀器現(xiàn)處在“電鍍”狀態(tài)，若溫度繼電器J5觸點J51閉合，12V電壓即加到單外態(tài)觸發(fā)器三極管T4和T5上，計數(shù)器開始計數(shù)并通過J41加到電解槽上，通過J43加到“電鍍”信號燈上，電流通過電解槽經(jīng)J42加到穩(wěn)流三極管T1T2組成的復(fù)合管的C極上。T1的b極電位由R1和D3控制，調(diào)整R2可以任意調(diào)整槽電流，C3用來消除瞬時干擾，穩(wěn)定T2管的e極電位。
“電鍍”狀態(tài)期間，PNP型的T3管e極電位被D4、R3、C4箝制在＋11.3V，b極電位被J41的5和6接點箝制在＋12V，T2處于截止狀態(tài)。
當計數(shù)器的計數(shù)值達到1000時，繼電器J4被激勵，電解槽電流的流向被J41和J42反轉(zhuǎn)過來，儀器即開始“去鍍”，當最后一點沉積鋅溶解完畢時，槽電壓就會迅速地從0.2V上升，T3的b極電位被降到＋11.3V以下，T3導通從而激勵繼電器J3。D5起防止T16或J13通過T3回流的作用。
當繼電器J3被激勵時，J31閉合鎖住J3，J32斷開釋放繼電器J2，J21斷開切斷＋12V向T1、T2管、電解槽、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和T2管的供電。J22從0電位斷開接通復(fù)原線，J23閉合打開“等待”信號燈。在J21斷開和J31閉合的時間內(nèi)C4和C7繼續(xù)向T3供電，以免繼電器J3失控，C5為使繼電器J2動作平穩(wěn)，這一點很重要，否則計數(shù)系統(tǒng)會出錯。
溶液溫度由電橋的一臂檢出，該臂選用溫度補償用熱敏電阻，另三臂由R10、R11、R13／R12組成，輸出端接比較器F0041的2、3腳，F(xiàn)0041的輸出通過R17接T7管的b極，若溫度低于預(yù)定值，T7導通，這時按下“開始”按鈕，“低溫”信號燈亮，通過D9和T7繼電器J5被激勵，J52閉合鎖住J5，J51斷開，防止電鍍“開始”。若溫度升至預(yù)定值，T7截止，J5釋放，J52將＋12V斷開，J51閉合促使電鍍周期開始，一個周期一旦開始就要有終，即使溫度下降到下預(yù)定值以下，由于J52是斷開的，繼電器J5無法被激勵。另一只F0042的工作方式過程和上述一樣，只是在輸入端相位相反，T8的導通截止是控制溫度的上預(yù)定值。比較器由＋12V、－12V同時供電，分別用R16、C11和R23、C13來退耦防止自激。D10對二個比較器進行輸入信號的箝位。
從變壓器二次側(cè)7接點來的50HZ信號，經(jīng)C15輸入到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器T4的b極上，C16把脈沖電壓取出，D11把T4b極箝在0電位抗干擾，T5上的C極輸出的脈沖通過D12、R31／C18電位平移，加到T6管b極，T6管將電位下移加到J－K觸發(fā)器T0781的輸入端1腳上，觸發(fā)器輸出25HZ的方波，直接接到個位(十進制)計數(shù)器T2101腳4上，計數(shù)器是靠脈沖后沿觸發(fā)，并以8－4－2－1的二進制碼接在解碼器T3391的7、2、1、6腳上，T3391是完成模數(shù)轉(zhuǎn)換并驅(qū)動七段LED1顯示器顯示十進制數(shù)值，T2101的11腳輸出進位信號。十位百位的計數(shù)、顯示方式和上述一樣，分別通過T3391]]>和LED2、T3393和LED3完成。
在電鍍周期“開始”時，J12和J22使計數(shù)器系統(tǒng)“清0”，只要J51把12V電壓加到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上，計數(shù)脈沖就輸入記數(shù)器，記數(shù)、顯示便開始工作，當計數(shù)值累積到1000時，百位T2101]]>記數(shù)器11腳上的信號經(jīng)R33的限流，T9、T10管將信號倒相，脈沖信號的后沿觸發(fā)T0781]]>，觸發(fā)后通過R37把信號加到射隨器T11管上，T11的低阻抗輸出加到放大級T12上，T12管C極負載繼電器J4被激勵，J41和J42變換接點，從而槽電流反向，J43變換接點，“去鍍”信號燈亮。
在去鍍期間繼電器J3在終點時通常被激勵，若槽中的電極出現(xiàn)短路，槽電壓就會上升到至使三極管T2b極電位升高而使T2導通，計數(shù)器就會無限期進行下去，為防止這種現(xiàn)象產(chǎn)生，從T0782]]>的另一輸出端取出一脈沖信號，經(jīng)R36送T13倒相，T0783輸入端出現(xiàn)一個負跳變，致使J－K觸發(fā)器觸發(fā)，輸出的信號經(jīng)T14射隨器加至T15進行前置放大，T16是PNP型三極管，繼電器J3接在T16的C極電路中，如果計數(shù)器尚未被T2終止，T16就會截止，J3就會釋放，J22斷開，計數(shù)器終止。若槽電路開路，T2會導通繼電器J4在“電鍍”計數(shù)1000停止。由于只有三只讀數(shù)管，因而在測試過程中無論出現(xiàn)短路和斷路計數(shù)器均終止在2000或1000上讀數(shù)為0。
為了提高電路的抗干擾能力，繼電器都并聯(lián)上0.033μF的電容和2CP型二極管續(xù)流。
安裝時去耦合電容電阻，應(yīng)注意安裝位置。
繼電器動作概要當儀器通電后，該儀器便有五種工作狀態(tài)出現(xiàn)。
1、“等待A”是正常操作的終點狀態(tài)。
2、“等待B”是計數(shù)值為2000時的操作狀態(tài)。
3、“電鍍”狀態(tài)。
4、“去鍍”狀態(tài)。
5、“高溫”或“低溫”信號燈亮。
表1為上述狀態(tài)中各繼電器的工作狀態(tài)，繼電器J1沒有列出，因它只在“開始”按按鈕時才吸合，隨后釋放。
表1
本實用新型實施例的元器件名稱、符號、規(guī)格型號示于表2，其余未標明的元器件見說明書和附圖。
元器件表表2
＊ 表示可調(diào)電阻，其值由實驗決定。
權(quán)利要求
1.一種鋅液檢測儀，包括一個由記數(shù)器、解碼器、J-K觸發(fā)器、顯示器組成的記數(shù)部分，一個提供記數(shù)、測試、溫控部分直流電的電源部分，一個控溫的熱敏電阻將變化的阻值接入電橋引起電流變化而將變化值輸入比較器的溫度控制部分，一個由提供恒定直流電的三極管和控制電鍍?nèi)ュ儬顟B(tài)的繼電器組成的測試控制部分，一個由三極管和電位平移二極管組成的為記數(shù)器提供信號的脈沖源，電極，其特征在于(1)所說的記數(shù)部分，包括一個TTL型數(shù)字電路和LED七段顯示塊；(2)所說的電源部分，包括全橋式整流和三端型集成穩(wěn)壓電源。
2.如權(quán)利要求
1所述的記數(shù)部分，其特征在于，對計數(shù)脈沖信號增加了一級放大整形。
3.如權(quán)利要求
1所述的鋅液檢測儀，其特征在于，所說的電極是玻璃碳電極。
專利摘要
一種鋅液檢測儀，針對原有的檢測儀適用面窄、集成化程度低、電極使用壽命短等缺點，對其結(jié)構(gòu)進行了一系列改進改用TTL型數(shù)字電路和LED型七段顯示塊；采用全橋式整流和三端型集成穩(wěn)壓電源；對計數(shù)脈沖信號增加一級放大整形；選用玻璃碳電極等。改進后的鋅液檢測儀不僅能適用黃藥除鈷流程的鋅液檢測，而且提高了集成化程度，延長了電極的使用壽命。
文檔編號G01N27/26GK87204368SQ87204368
公開日1988年3月23日 申請日期1987年6月26日
發(fā)明者劉志, 何貽柏 申請人:株洲冶煉廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan