镀锡板酸洗时滞试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种镀锡板酸洗时滞试验装置及方法，本装置的电动阀设于酸洗反应器投料口，电磁取样器设于电动阀上方，压力传感器检测酸洗反应器内压力并且信号传输至控制器，控制器通过执行器控制电磁取样器和电动阀。本方法设定电磁取样器投料后样品未反应的时间，加之压力传感器滞后时间为样品反应时间的校正值；试验得到酸洗时滞曲线并校正初始点，对该曲线进行最小二乘法曲线拟合，拟合得到的方程进行一阶微分，由一阶微分方程的恒定值点得到直线方程，直线方程得到的样品反应时间扣除样品反应时间的校正值得到酸洗时滞值。本试验装置及方法使试验过程自动操作和数据采集，试验过程精确控制，提高试验精度，准确评价镀锡板基板的耐腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种镀锡板酸洗时滞试验装置及方法。
技术介绍
酸洗时滞试验用于评价电镀锡钢板基板耐腐蚀性能，其酸洗时滞值是将镀锡板进行脱锡，然后浸入一定温度和一定浓度的酸溶液中，测定其达到稳定的铁溶解速度或氢气析出速度之前所经过的时间，其英文缩写为PLV。GB/T22316－2008《电镀锡钢板耐腐蚀性试验方法》给出了镀锡板酸洗时滞试验的方法，并根据其测量原理研制在试验过程中测量PLV的装置，该类装置大多为手动的测量装置；由于镀锡板酸洗时滞值通常不超过10sec，因此在样品投放，装置密封、压力检测等诸多环节上采用手动方式无法精确控制，因此试验精度较差，酸洗时滞值的试验结果通常为一位有效数字。此外，杂志《实验室研究与探索》2000年第3期发表了李誉、伍行健、罗逸等所著的《PL_1金属酸浸时滞值测量仪的研制》，其中提出了采样电极法测量镀锡板酸洗时滞试验方法，该方法是采样电极法取代压力检测法，其试验过程为“迅速将试验片插入测试瓶口内酸液中，同时按下测试键”，由于人工操作存在一定的滞后性，酸洗时滞值的试验结果为两位有效数字；此外由于机械振动等外部因素影响，镀锡板酸洗时滞试验曲线会发生一定的波动，导致人工判断镀锡板酸洗时滞试验的终点会影响试验的准确度。随着现代钢铁技术的发展，镀锡基板的质量有大幅度的提高，因此现有的镀锡板酸洗时滞试验精度已不能反映镀锡基板耐腐蚀的质量水平。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种镀锡板酸洗时滞试验装置及方法，本试验装置克服了传统镀锡板酸洗时滞试验手动操作的缺陷，试验过程进行自动操作及数据采集；本方法对试验过程精确控制，有效提高试验精度，准确评价镀锡板基板的耐腐蚀性能。为解决上述技术问题，本专利技术镀锡板酸洗时滞试验装置包括酸洗反应器、电磁取样器、电动阀、执行器、压力传感器和控制器，所述电动阀设于所述酸洗反应器的投料口并且密闭该投料口，所述电磁取样器设于所述电动阀上方并且正对所述酸洗反应器的投料口，所述压力传感器检测所述酸洗反应器内压力并且压力信号传输至所述控制器，所述控制器通过所述执行器控制所述电磁取样器的投料和电动阀的开闭。进一步，所述控制器是工控计算机，所述压力传感器是数字式压力传感器。进一步，所述工控计算机通过RS485通讯协议连接所述执行器。一种镀锡板酸洗时滞试验方法包括如下步骤：步骤一、由电磁取样器吸附除去氧化物和油污的镀锡板基板样品，设定电磁取样器与电动阀之间的距离为h1、电动阀与反应器中酸液液面之间的距离为h2，样品经过h1的所需时间为t2，样品经过h2的所需时间为t4，电动阀从全开至全关所需时间为T3，电动阀从预先关闭至全部关闭的时间为电动阀实际关闭时间t3、即：t3=T3-t3’,其中t3’为电动阀预先关闭时间，压力传感器检测压力的滞后时间为t5；步骤二，由控制器设定电磁取样器投放时间为t1、电动阀预先关闭时间t3’，控制器通过执行器首先控制电动阀关闭，然后控制电磁取样器投料并开始计时，镀锡板基板样品在重力作用下经电动阀投入反应器的酸液中；步骤三、样品自投放后未在反应器的酸液中进行反应的总时间T1’取决于电磁取样器的样品投放时间t1、样品经过距离h1的所需时间t2、电动阀实际关闭时间t3和样品经过距离h2的所需时间t4，由于在电动阀关闭过程中样品同时通过距离h2且t3>t4，因此T1’为样品投放时间t1、样品经过距离h1的所需时间t2、电动阀实际关闭时间t3的总和，即T1’=t1+t2+t3，控制器通过压力传感器采集到反应器内压力信号的时间为T2’= T1’+t5，设定T2’为样品反应时间理论校正值；步骤四、样品在反应器的酸液中反应时，控制器通过压力传感器采集反应器内压力信号，并得到横坐标为时间、纵坐标为压力的酸洗时滞曲线；步骤五、根据镀锡板酸洗时滞试验原理，纯净样品的酸洗时滞曲线初始点时间理论值应为零，纯净样品实际时间测量值与理论值存在偏差的时间为Γ，取纯净样品重复试验ｎ次，取10次试验的实际时间测量值Γ与样品反应时间理论校正值T2’相差不超过±0.2秒的平均值为样品反应时间的实际校正值T1；步骤六、对试验得到的酸洗时滞曲线进行最小二乘法曲线拟合，得到方程p=f(t)， p=a0+a1×t+a2×t2+······+an×tn式中：p为试验压力、t为试验时间、a0······an为待定系数、n为拟合阶数；步骤七、对方程p=f(t)进行一阶微分，得到一阶微分方程p'=f'(x)，根据p'=f'(x)达到恒定值的点和该点对应方程p=f(t)的坐标（p、t），得到直线方程P=a×t+b式中：a为直线的斜率，b为直线的截距，令试验压力Ｐ=0，得到镀锡板酸洗时滞试验的反应时间T’；步骤八、镀锡板酸洗时滞试验的酸洗时滞值Ｔ为基板样品反应时间T’扣除样品反应时间实际校正值T1，即Ｔ=T’－T1。由于本专利技术镀锡板酸洗时滞试验装置及方法采用了上述技术方案，即本装置的电动阀设于酸洗反应器的投料口并且密闭该投料口，电磁取样器设于电动阀上方并且正对投料口，压力传感器检测酸洗反应器内压力并且压力信号传输至控制器，控制器通过执行器控制电磁取样器的投料和电动阀的开闭。本方法通过对电磁取样器投放时间、样品未反应时间及压力传感器滞后时间校正得到样品反应时间的校正值，试验得到样品的酸洗时滞曲线并校正初始点，对酸洗时滞曲线进行最小二乘法曲线拟合，并对拟合得到的方程进行一阶微分，由一阶微分方程的恒定值点得到直线方程，直线方程得到的样品反应时间扣除样品反应时间的校正值即可得到酸洗时滞值。本试验装置克服了传统镀锡板酸洗时滞试验手动操作的缺陷，试验过程进行自动操作及数据采集；本方法对试验过程精确控制，有效提高试验精度，准确评价镀锡板基板的耐腐蚀性能。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明：图1为本专利技术镀锡板酸洗时滞试验装置的结构示意图；图2为本方法中镀锡板酸洗时滞试验的酸洗时滞曲线示意图。具体实施方式实施例如图1所示，本专利技术镀锡板酸洗时滞试验装置包括酸洗反应器6、电磁取样器3、电动阀4、执行器2、压力传感器5和控制器1，所述电动阀4设于所述酸洗反应器6的投料口并且密闭该投料口，所述电磁取样器3设于所述电动阀4上方并且正对所述酸洗反应器6的投料口，所述压力传感器5检测所述酸洗反应器6内压力并且压力信号传输至所述控制器1，所述控制器1通过所述执行器2控制所述电磁取样器3的投料和电动阀4的开闭。优选的，所述控制器1是工控计算机，所述压力传感器5是数字式压力传感器。优选的，所述工控计算机通过RS485通讯协议连接所述执行器2。如图1和图2所示，一种镀锡板酸洗时滞试验方法包括如下步骤：步骤一、由电磁取样器3吸附除去氧化物和油污的镀锡板基板样品7，设定电磁取样器3与电动阀4之间的距离为h1、电动阀4与反应器6中酸液61液面之间的距离为h2，样品7经过h1的所需时间为t2，样品7经过h2的所需时间为t4，电动阀4从全开至全关所需时间为T3，电动阀4从预先关闭至全部关闭的时间为电动阀4实际关闭时间t3、即：t3=T3-t3’,其中t3’为电动阀4预先关闭时间，压力传感器5检测压力的滞后时间为t5；该步骤中由于样品7进入反应器6中的酸液61后与之发生反应产生压力的过程中，反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镀锡板酸洗时滞试验装置，包括酸洗反应器，其特征在于：还包括电磁取样器、电动阀、执行器、压力传感器和控制器，所述电动阀设于所述酸洗反应器的投料口并且密闭该投料口，所述电磁取样器设于所述电动阀上方并且正对所述酸洗反应器的投料口，所述压力传感器检测所述酸洗反应器内压力并且压力信号传输至所述控制器，所述控制器通过所述执行器控制所述电磁取样器的投料和电动阀的开闭。

【技术特征摘要】
1.一种镀锡板酸洗时滞试验装置，包括酸洗反应器，其特征在于：还包括电磁取样器、电动阀、执行器、压力传感器和控制器，所述电动阀设于所述酸洗反应器的投料口并且密闭该投料口，所述电磁取样器设于所述电动阀上方并且正对所述酸洗反应器的投料口，所述压力传感器检测所述酸洗反应器内压力并且压力信号传输至所述控制器，所述控制器通过所述执行器控制所述电磁取样器的投料和电动阀的开闭。2.根据权利要求1所述的镀锡板酸洗时滞试验装置，其特征在于：所述控制器是工控计算机，所述压力传感器是数字式压力传感器。3.根据权利要求2所述的镀锡板酸洗时滞试验装置，其特征在于：所述工控计算机通过RS485通讯协议连接所述执行器。4.一种镀锡板酸洗时滞试验方法，其特征在于本方法包括如下步骤：步骤一、由电磁取样器吸附除去氧化物和油污的镀锡板基板样品，设定电磁取样器与电动阀之间的距离为h1、电动阀与反应器中酸液液面之间的距离为h2，样品经过h1的所需时间为t2，样品经过h2的所需时间为t4，电动阀从全开至全关所需时间为T3，电动阀从预先关闭至全部关闭的时间为电动阀实际关闭时间t3、即：t3=T3-t3’,其中t3’为电动阀预先关闭时间，压力传感器检测压力的滞后时间为t5；步骤二，由控制器设定电磁取样器投放时间为t1、电动阀预先关闭时间t3’，控制器通过执行器首先控制电动阀关闭，然后控制电磁取样器投料并开始计时，镀锡板基板样品在重力作用下经电动阀投入反应器的酸液中；步骤三、样品自投放后未在反应器的酸液中进行反应的总时间T1’取决于电磁取样器的样品投放时间t1、样品经过距离h1的所需时间t2...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱子平，施振岩，袁焕，张晓峰，丁鸣，
申请(专利权)人：上海宝钢工业技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31