[发明专利]一种磷化液在线监测和自动补充的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面前处理的技术领域，特指金属表面前处理中磷化工艺中的磷化液在线监测和自动补充的装置及方法。

背景技术

磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中，起减摩、润滑使用。

在磷化处理中，随着处理量的增加，磷化工作槽液处理能力会下降。当磷化工作槽液处理能力下降时，传统的方法是：根据经验，人工一次性按比例添加浓缩液。然后经过化学滴定，检测工作槽液的游离酸、总酸、酸比等、亚铁离子浓度指标，控制在工艺范围内。这种一次性的补加方法，使得工作槽液的游离酸、总酸、促进剂等指标与最佳工作状态时的偏差较大，容易导致产品质量的不稳定；由于班产量的不一致，也容易产生产品质量的不稳定；工人及检验人员的劳动强度大，劳动环境差，劳动力成本高。

发明内容

本发明提供一种可以在监测磷化工作槽液的游离酸、总酸、酸比、铁离子浓度，并根据以上指标的变化，自动补充磷化液的装置及方法。

一种磷化液在线监测和自动补充的装置，包括工作槽，通过管路在工作槽与测量池之间依次接有冷凝器、取样泵；PH探头、温度传感器连接至测量池，其特征在于：测量池中有总磷分析仪、铁离子分析仪的取样口，工作槽连接有一号计量泵，一号计量泵的另一端接装有氢氧化钠槽；工作槽连接有二号计量泵，二号计量泵的另一端接有浓缩液槽；取样泵、PH计、总磷分析仪、铁离子分析仪、一、二号计量泵通过线路连接至控制模块；冷凝器接循环水。

对上述方案的改进在于：控制模块连接有报警灯。

一种磷化液在线监测和自动补充的方法，其特征在于：

1、配制标准液，确定PH值、总磷值与游离酸、总酸的函数关系，设定游离酸、总酸、酸比、亚铁离子浓度的工作范围和添加规程；

2、PH探头和温度传感器测量磷化液的PH值和温度，总磷分析仪和铁离子浓度分析仪分析总磷含量和亚铁离子含量，将结果传给控制模块；

3、控制模块通过数字计算和与设定值比对，根据规程确定添加方式或报警；

4、控制模块记录、统计数据，自动绘出各项指标--时间曲线，列出出错记录，并自整定。

有益效果：

本发明可以实现在线检测磷化液和自动补充浓缩液，自动完成生产记录，利于产品质量管理和追溯，将磷化工作槽液的工艺指标控制在较小的波动范围内，保证了产品质量的稳定，提高了劳动效率，改善了工人的劳动环境。

附图说明

图1 是系统控制原理框图。

图2是参量检测与控制逻辑图。

图3是磷化液在线检测和自动补充装置连接图。

1是工作槽，2是控制系统和触摸屏，3是总磷分析仪，4是PH计，5是铁离子分析仪，6是PH探头，7是温度传感器，8是取样泵，9是测量池,10是冷凝器，11是循环水口,12是管路,13是一号计量泵,14是二号计量泵,15是浓缩液槽,16是氢氧化钠槽，17是线路，18是报警灯。

具体实施方式

本发明如图1、2、3所示。

为了对本发明的技术特征、目的、效果有更加清晰的了解，现对照附图1、2、3作详细说明。

一种磷化液在线监测和自动补充的装置，包括工作槽1，通过管路12在工作槽1与测量池9之间依次接有冷凝器10、取样泵8；测量池9中有总磷分析仪3、铁离子分析仪5的取样口，PH探头6、温度传感器7连接至测量池9；工作槽1连接有一号计量泵13，一号计量泵13的另一端接装有氢氧化钠槽16；工作槽1连接有二号计量泵14，二号计量泵14的另一端接有浓缩液槽15；取样泵8、PH计4、总磷分析仪3、铁离子分析仪5、一、二号计量泵13、14通过线路17连接至控制模块和触摸屏2；冷凝器10接循环水口11，控制模块2连接有报警灯18。

本例选用一种锌盐磷化液，其工艺参数控制指标为游离酸5-9点，总酸65-120点，磷化温度65度。

具体实施如下：

1、          标定

根据该生产厂家的不同配方配制标准磷化液，化学滴定，游离酸点数Y游_上=9.0，Y游_下=5.0；

总酸点数Y总_上=120.0，Y总_中=100.0，Y总_下=65.0；