电工用铜杆氧化膜厚度测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种电工用铜杆氧化膜厚度测试装置，包括直流电流源、数据记录处理系统、以及盛放有电解液的电解槽，所述电解槽内设有由电工用铜杆制成的阴极、以及由惰性金属制成的阳极，所述阴极的下端和阳极的下端均浸入电解液中，所述直流电流源的两端分别与阴极和阳极相连接，所述阴极与数据记录处理系统相连接。该测试装置用于检测电工用铜杆表面的氧化膜的厚度，试验操作非常方便、快捷，且能够精确地测量出氧化膜的厚度值，故测量精度高，为电工用铜杆的后续加工提供一个有力依据。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种电工用铜杆氧化膜厚度测试装置，包括直流电流源、数据记录处理系统、以及盛放有电解液的电解槽，所述电解槽内设有由电工用铜杆制成的阴极、以及由惰性金属制成的阳极，所述阴极的下端和阳极的下端均浸入电解液中，所述直流电流源的两端分别与阴极和阳极相连接，所述阴极与数据记录处理系统相连接。该测试装置用于检测电工用铜杆表面的氧化膜的厚度，试验操作非常方便、快捷，且能够精确地测量出氧化膜的厚度值，故测量精度高，为电工用铜杆的后续加工提供一个有力依据。【专利说明】电工用铜杆氧化膜厚度测试装置
本技术涉及电工用铜杆表面氧化膜的厚度检测领域，特别是涉及一种电工用铜杆氧化膜厚度测试装置。
技术介绍
电工用铜杆是指符合GB3952标准的圆铜杆，其含铜量比较高，用于拉制电线电缆和漆包线等。电工用铜杆在生产过程前期是一直堆放在空气中的，故铜杆会与空气中的氧气发生氧化反应，进而在铜杆的表面形成一层氧化膜，该氧化膜的成分为氧化铜和氧化亚铜。实践研究表明，氧化膜的厚度大小对铜杆表面质量和铜杆后续的加工性能都会造成不同程度的影响，氧化膜的厚度过大会造成铜杆表面发黑，严重影响铜杆表面质量，同时也会对铜杆后续的拉丝、镀锡、涂漆等加工产生不利的影响，故在铜杆进入生产前非常有必要对铜杆表面氧化膜的厚度进行测量。 目前，国内现有的电工用铜杆氧化膜厚度的测量方法一般是通过对电工用铜杆进行扭转后测定铜粉量的重量来判断氧化膜的厚度大小，但是，该测量方法不能直接且精确的测定氧化膜的厚度，其只能通过铜粉量的多少来定性地判定氧化膜厚度的大小，测试精度非常低，结果不准确，故不能有效地用于氧化膜厚度的测量。同时，该方法操作麻烦，需要用胶带缠绕住待测铜杆的两个端头，但在测量过程中胶带需要经过夹具紧压，其容易裂开，从而划伤铜杆表面，容易造成铜粉量的增加，进而影响氧化膜厚度的测量精度。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种操作方便且测量精度高的电工用铜杆氧化膜厚度测试装置。 为实现上述目的，本技术提供一种电工用铜杆氧化膜厚度测试装置，包括直流电流源、数据记录处理系统、以及盛放有电解液的电解槽，所述电解槽内设有由电工用铜杆制成的阴极、以及由惰性金属制成的阳极，所述阴极的下端和阳极的下端均浸入电解液中，所述直流电流源的两端分别与阴极和阳极相连接，所述阴极与数据记录处理系统相连接。 进一步地，还包括一电量计，该电量计分别与直流电流源和数据记录处理系统相连接，用于计量直流电流源输出的电流大小、并将该电流大小传输给数据记录处理系统。 优选地，所述电解槽中还设有一浸入电解液中的参比电极，该参比电极与数据记录处理系统相连接。 如上所述，本技术涉及的电工用铜杆氧化膜厚度测试装置，具有以下有益效果: 该测试装置用于检测电工用铜杆表面的氧化膜的厚度，试验操作非常方便、快捷，且能够精确地测量出氧化膜的厚度值，故测量精度高，为电工用铜杆的后续加工提供一个有力依据。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术中电工用铜杆氧化膜厚度测试装置的结构示意图。 图2为本技术中阴极的反应时间图。 元件标号说明 I 直流电流源 2 数据记录处理系统 3 电解槽 4 阴极 5 阳极 6 电量计 7 参比电极 【具体实施方式】 以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。 须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。 如图1所示，本技术提供一种电工用铜杆氧化膜厚度测试装置，包括直流电流源1、数据记录处理系统2、以及盛放有电解液的电解槽3，所述电解槽3内设有由电工用铜杆制成的阴极4、以及由惰性金属制成的阳极5，所述阴极4的下端和阳极5的下端均浸入电解液中，所述直流电流源I的两端分别与阴极4和阳极5相连接，所述阴极4与数据记录处理系统2相连接。 本技术还提供一种电工用铜杆氧化膜厚度测试方法，依次包括以下步骤: I)、从校直后的电工用铜杆上剪切一段铜杆作为铜杆样品； 2)、将铜杆样品作为阴极4装入电解槽3中，该电解槽3中还设有一由惰性金属制成的阳极5，所述阴极4的下端和阳极5的下端均浸入盛放在电解槽3中的电解液中；本实施例中，所述阳极5的材质为钼丝； 3)、将阳极5和阴极4分别与一直流电流源I的两端相连接，同时将阴极4与一数据记录处理系统2相连接； 4)、接通直流电流源1、开始试验，则所述数据记录处理系统2自动记录阴极4表面的氧化亚铜的还原反应时间tl和氧化铜的还原反应时间t2 ； I t\^' M \ 5)、氧化亚铜的厚度Tl为Tl= _ ，氧化铜的厚度T2为 i d\ ^ l.? ηT1 mi2 Ii=-;F ^-n 上述式中:I为电流值(A); Ml、M2分别为氧化亚铜、氧化铜的分子量(g/mol)； S为阴极4浸入电解液中的面积(cm2)； dl、d2 分别为氧化亚铜、氧化铜的密度(g/cm3), dl = 6.0g/cm3, d2 = 6.4g/cm3 ； F 为法拉第常数，F = 96500C/mol ； n为氢等价物,为一常数，η = 2 ； 6)、电工用铜杆氧化膜的厚度T = Τ1+Τ2。 上述测试装置和测试方法采用电解法测试电工用铜杆表面的氧化膜的厚度，所述氧化膜由氧化亚铜和氧化铜构成。测试时，将从待测的电工用铜杆上所剪切的一段一定长度的铜杆样品作为阴极4，接通直流电流源I开始试验后，电解液被电解后，在阴极4处产生氢离子；由于电势高低不同，氢离子先后依次与氧化亚铜和氧化铜发生电解还原反应，反应化学式分别为:Cu20+2H+ = 2Cu+H20 ；Cu0+2H+ = Cu+H20 ;当氧化亚铜和氧化铜全部被电解还原反应后，则阴极4的表面开始产生气泡，该气泡也就是氢气，此时表明实验结束，可关闭直流电流源I。在整个测试过程中，数据记录处理系统2自动记录整个试验期间的电压和对应的反应时间；电压一反应时间的曲线如图2所示，从图2可知:氧化亚铜Cu2O的反应速度更快，在氧化亚铜Cu2O结束反应的时间tl处对应的曲线形成第一拐点，该第一拐点也为氧化铜CuO的开始反应时间；氧化铜CuO反应一段时间t2后曲线形成第二拐点，该第二拐点为氧化铜CuO反应结束的时间，此后阴极4表面开始产生气泡，电压一反应时间的曲线的斜率变缓。所述数据记录处理系统2通过捕捉电压一反应时间的曲线的拐点得到氧化亚铜的反应时间tl和氧化铜的反应时间t2，再按照步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电工用铜杆氧化膜厚度测试装置，其特征在于：包括直流电流源、数据记录处理系统、以及盛放有电解液的电解槽，所述电解槽内设有由电工用铜杆制成的阴极、以及由惰性金属制成的阳极，所述阴极的下端和阳极的下端均浸入电解液中，所述直流电流源的两端分别与阴极和阳极相连接，所述阴极与数据记录处理系统相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐睿，邢海甬，朱军军，蔡西川，
申请(专利权)人：上海电缆研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31