一種電解加工中電解液的電導率在線測量裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種電解加工中電解液的電導率在線測量裝置及方法，屬于電解液電導率測量領域。本發明的一種電解加工中電解液的電導率在線測量裝置，包括潛水泵、絕緣管、電磁閥、電導率傳感器、電導率測量模塊和控制器，所述的潛水泵通過絕緣管與電磁閥相連通，所述的電磁閥與電導率傳感器相連通，所述的電導率傳感器與電導率測量模塊相連，所述的控制器分別與潛水泵、電磁閥和電導率測量模塊相連。本發明還公開了一種電解加工中電解液的電導率在線測量方法。本發明解決了電解加工中帶電電解液的電導率實時在線測量的問題，為精確控制電解加工中電解液的導電率提供了創新方法，從而可以提高電解加工的加工精度。
【專利說明】—種電解加工中電解液的電導率在線測量裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電導率的測量裝置及方法，更具體地說，涉及一種用于非傳統加工領域的電解加工中電解液的電導率在線測量裝置及方法。
【背景技術】
[0002]目前機械制造所使用的加工可分為傳統機械加工和非傳統加工。
[0003]傳統機械加工是靠刀具材料比工件材料硬，利用機械能把工件上多余的材料切除的，一般情況下是可行的。但是，當工件材料愈來愈硬、加工表面愈來愈復雜的情況下，傳統機械加工則會限制生產率和影響加工質量，有時甚至無法加工；如果工件的壁厚愈來愈小(壁厚小于0.5毫米)，由于傳統的機械加工存在機械力的作用，很容易損壞被加工工件，難以完成加工任務。
[0004]非傳統加工即特種加工，實現用軟的工具加工硬的工件，主要是采用電、化學、光、聲和熱等能量來進行加工，而且加工過程中工具和工件之間不存在顯著的機械切削力。在特種加工方法中，電火花加工精度高，但加工效率低；電解加工的效率高，但加工精度差，造成電解加工精度差的主要原因是加工過程中工藝參數的不穩定，其中電解液電導率的不穩定是影響電解加工精度差的主要原因之一，如何實時在線測量電解液的電導率，并加以控制，成為本領域技術人員亟需解決的技術問題。

【發明內容】

[0005]1.發明要解決的技術問題
[0006]本發明的目的在于克服現有的電解加工中，電解液的電導率難以精確在線測量的不足，提供一種電解加工中電解液的電導率在線測量裝置及方法，采用本發明的技術方案，解決了電解加工中帶電電解液的電導率實時在線測量的問題，為精確控制電解加工中電解液的導電率提供了創新方法，從而可以提高電解加工的加工精度。
[0007]2.技術方案
[0008]為達到上述目的，本發明提供的技術方案為:
[0009]本發明的一種電解加工中電解液的電導率在線測量裝置，包括潛水泵、絕緣管、電磁閥、電導率傳感器、電導率測量模塊和控制器，所述的潛水泵通過絕緣管與電磁閥相連通，所述的電磁閥與電導率傳感器相連通，所述的電導率傳感器與電導率測量模塊相連，所述的控制器分別與潛水泵、電磁閥和電導率測量模塊相連。
[0010]更進一步地，所述的電導率傳感器包括右電極極板、左電極極板、傳感器本體和溢流管，所述的左電極極板和右電極極板分別設置于傳感器本體的左右兩側，所述的傳感器本體的上部連接溢流管，下部連接電磁閥，所述的左電極極板和右電極極板分別通過其上設置的接線點與電導率測量模塊相連。
[0011]更進一步地，所述的傳感器本體由聚丙烯塑料圓管制成，其左右兩端各設有一個臺階，所述的左電極極板和右電極極板分別通過上述臺階膠接于傳感器本體，所述的傳感器本體的下部設有用于連接電磁閥的管螺紋，上部設有用于與溢流管膠接的通孔。
[0012]更進一步地，所述的左電極極板和右電極極板的材質為石墨或不銹鋼或鈦合金或鉬金；所述的溢流管由聚丙烯軟管制成。
[0013]更進一步地，所述的電導率測量模塊包括電壓測量裝置、電流測量裝置和交流電源，所述的電導率傳感器、電流測量裝置和交流電源串聯，用于測量流過電導率傳感器的電流；所述的電導率傳感器和電壓測量裝置并聯，用于測量電導率傳感器兩端的電壓。
[0014]更進一步地，所述的電磁閥為無壓閥，其工作壓力為0.005MPa~0.5MPa，控制電壓為12V直流電壓，閥門材料為304不銹鋼或316不銹鋼或316SS不銹鋼或316L不銹鋼。
[0015]更進一步地，所述的控制器為時間間隔和采樣時間可調的時間控制器。
[0016]本發明的一種電解加工中電解液的電導率在線測量方法，其步驟為:
[0017](I)將上述的電導率在線測量裝置安裝于電解加工的電解液系統中，使潛水泵處于電解池的電解液中；
[0018](2)控制器按照一定的時間間隔控制潛水泵進行工作、電磁閥打開，使電解池中的電解液經過絕緣管流進電導率傳感器中，并通過電導率傳感器的溢流管流回電解池中；
[0019](3)控制器控制電導率傳感器采樣一段時間后，控制電磁閥關閉，同時控制潛水泵停止工作，此時電導率傳感器中的電解液絕緣，電導率傳感器的左電極極板和右電極極板之間產生一定的電阻；
[0020](4)電導率測量模塊對電導率傳感器內的電解液電導率進行測量。
[0021]更進一步地，步驟(4)中所述的測量包括對流過電導率傳感器兩極板的電流和電
導率傳感器兩極板間的電壓的測量，并進行計算，計算公式為
【權利要求】
1.一種電解加工中電解液的電導率在線測量裝置，其特征在于:包括潛水泵(2)、絕緣管(3)、電磁閥(4)、電導率傳感器(5)、電導率測量模塊(6)和控制器(7)，所述的潛水泵(2)通過絕緣管(3)與電磁閥(4)相連通，所述的電磁閥(4)與電導率傳感器(5)相連通，所述的電導率傳感器(5)與電導率測量模塊(6)相連，所述的控制器(7)分別與潛水泵(2)、電磁閥(4 )和電導率測量模塊(6 )相連。
2.根據權利要求1所述的一種電解加工中電解液的電導率在線測量裝置，其特征在于:所述的電導率傳感器(5)包括右電極極板(5-1)、左電極極板(5-2)、傳感器本體(5-3)和溢流管(5-4)，所述的左電極極板(5-2)和右電極極板(5-1)分別設置于傳感器本體(5-3)的左右兩側，所述的傳感器本體(5-3)的上部連接溢流管(5-4)，下部連接電磁閥(4)，所述的左電極極板(5-2)和右電極極板(5-1)分別通過其上設置的接線點與電導率測量模塊(6)相連。
3.根據權利要求2所述的一種電解加工中電解液的電導率在線測量裝置，其特征在于:所述的傳感器本體(5-3)由聚丙烯塑料圓管制成，其左右兩端各設有一個臺階，所述的左電極極板(5-2)和右電極極板(5-1)分別通過上述臺階膠接于傳感器本體(5-3)，所述的傳感器本體(5-3)的下部設有用于連接電磁閥(4)的管螺紋，上部設有用于與溢流管(5-4)膠接的通孔。
4.根據權利要求2或3所述的一種電解加工中電解液的電導率在線測量裝置，其特征在于:所述的左電極極板(5-2)和右電極極板(5-1)的材質為石墨或不銹鋼或鈦合金或鉬金；所述的溢流管(5-4)由聚丙烯軟管制成。
5.根據權利要求4所述的一種電解加工中電解液的電導率在線測量裝置，其特征在于:所述的電導率測量模塊(6)包括電壓測量裝置、電流測量裝置和交流電源，所述的電導率傳感器(5)、電流測量裝置和交流電源串聯，用于測量流過電導率傳感器(5)的電流；所述的電導率傳感器(5)和電壓測量裝置并聯，用于測量電導率傳感器(5)兩端的電壓。
6.根據權利要求5所述的一種電解加工中電解液的電導率在線測量裝置，其特征在于:所述的電磁閥(4)為無壓閥，其工作壓力為0.005MPa~0.5MPa，控制電壓為12V直流電壓，閥門材料為304不銹鋼或316不銹鋼或316SS不銹鋼或316L不銹鋼。
7.根據權利要求6所述的一種電解加工中電解液的電導率在線測量裝置，其特征在于:所述的控制器(7)為時間間隔和采樣時間可調的時間控制器。
8.一種電解加工中電解液的電導率在線測量方法，其步驟為: (1)將權利要求1至7任意一項所述的電導率在線測量裝置安裝于電解加工的電解液系統中，使潛水泵(2)處于電解池(I)的電解液中； (2)控制器(7)按照一定的時間間隔控制潛水泵(2)進行工作、電磁閥(4)打開，使電解池(I)中的電解液經過絕緣管(3)流進電導率傳感器(5)中，并通過電導率傳感器(5)的溢流管(5-4 )流回電解池(I)中； (3)控制器(7)控制電導率傳感器(5)采樣一段時間后，控制電磁閥(4)關閉，同時控制潛水泵(2)停止工作，此時電導率傳感器(5)中的電解液絕緣，電導率傳感器(5)的左電極極板(5-2)和右電極極板(5-1)之間產生一定的電阻； (4)電導率測量模塊(6)對電導率傳感器(5)內的電解液電導率進行測量。
9.根據權利要求8所述的一種電解加工中電解液的電導率在線測量方法，其特征在于:步驟(4)中所述的測量包括對流過電導率傳感器(5)兩極板的電流和電導率傳感器(5)兩極板間的電壓的測量，并進行計算，計算公式為=
【文檔編號】B23H3/00GK103706897SQ201310751358
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】房汝建, 張曉云, 黃亮, 楊景景, 徐波, 褚輝生, 干為民 申請人:常州工學院