[實(shí)用新型]銅氧化膜厚度測(cè)量?jī)x

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520680862.3
• 申請(qǐng)日: 2015-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN204964438U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喻暉;馮永春;曹鐘樑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢康捷科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/26
• 分類號(hào): G01N27/26;G01B21/08
• 代理公司: 北京市金棟律師事務(wù)所 11425
• 代理人: 吳小旭

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及氧化物厚度測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及用于測(cè)量銅桿或銅板表面的銅氧化膜厚度的測(cè)量?jī)x。

背景技術(shù)

銅桿、銅絲或銅板中氧化膜的厚度直接對(duì)其表面質(zhì)量和后續(xù)的加工性能都會(huì)造成不同程度的影響。特別在一些微小的電器元件中，例如傳感器，其使用的銅絲中氧化膜的厚度會(huì)直接影響到傳感器檢測(cè)的精確度。

本實(shí)用新型的工作原理來源于美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)B49-98(2004)《電氣用銅桿拉伸標(biāo)準(zhǔn)》中的銅桿表面氧化物厚度的檢測(cè)方法——電解還原法。據(jù)檢索，中國(guó)實(shí)用新型專利電工用銅桿氧化膜厚度測(cè)試裝置(申請(qǐng)?zhí)?01420400302.3)中公開了一種使用該方法的裝置，但是該裝置需要直流電流源、電位記錄器、電量計(jì)等多個(gè)設(shè)備，并分別記錄多個(gè)數(shù)據(jù)，其計(jì)算過程復(fù)雜、設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測(cè)量操作麻煩，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供銅氧化膜厚度測(cè)量?jī)x，簡(jiǎn)化測(cè)量設(shè)備，減少計(jì)算換算過程，并保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

銅氧化膜厚度測(cè)量?jī)x，包括電解槽，所述電解槽的上方開設(shè)陽極接口和陰極接口，所述電解槽內(nèi)設(shè)置電解液，還包括信號(hào)控制模塊，所述信號(hào)控制模塊包括恒定電流輸出模塊、電壓采樣模塊、處理模塊和通信模塊，所述恒定電流輸出模塊、電壓采樣模塊、通信模塊均連接至所述處理模塊，所述恒定電流輸出模塊連接所述陽極接口、所述陰極接口，所述陰極接口、所述陽極接口均連接至所述電壓采樣模塊，所述通信模塊用于連接計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)。恒定電流輸出模塊將連接至信號(hào)控制模塊的電源轉(zhuǎn)換成恒定的直流電，并輸送至陽極接口、陰極接口。電壓采樣模塊直接測(cè)量電解液的電壓變化情況，并發(fā)送至處理模塊，處理模塊接收電壓采樣測(cè)量到的信息，并對(duì)所述信息進(jìn)行放大、并轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)后，通過通信模塊發(fā)送出去。

在測(cè)量過程中，陰極與陽極之間有電流通過，會(huì)對(duì)電極產(chǎn)生極化作用，導(dǎo)致工作電極的電位測(cè)量值并非一個(gè)非常準(zhǔn)確的測(cè)量值。因此現(xiàn)有技術(shù)采用三電極測(cè)量體系結(jié)構(gòu)。但是本實(shí)用新型測(cè)量銅氧化物厚度的方法僅需要通過電位變化值來確定準(zhǔn)確的反應(yīng)時(shí)間。采用二電極體系測(cè)量的工作電極電位，并通過比對(duì)該電極電位的變化值獲得電位的變化，該變化值能準(zhǔn)確地反映化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間，因此測(cè)量電位的變化值足夠滿足測(cè)量需求。同時(shí)，通過設(shè)置信號(hào)控制模塊，即時(shí)記錄電位值和時(shí)間，電位差值通過處理模塊轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)的可讀格式，并通過通信模塊將電位值與所述電位值對(duì)應(yīng)的時(shí)間發(fā)送至計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析，保證電位值對(duì)應(yīng)時(shí)間的準(zhǔn)確性。

在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，還包括電位傳感器，電位傳感器設(shè)置在陽極接口上。電位傳感器直接測(cè)量試樣電解過程中的電位變化，通過測(cè)量該電位的變化，得到測(cè)量反應(yīng)的電壓——時(shí)間曲線，根據(jù)曲線的拐點(diǎn)得到氧化亞銅及氧化銅的反應(yīng)時(shí)間。

在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，還包括計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，所述通信模塊通過RS232串口連接至所述計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)接收通信模塊的信息，并對(duì)信息進(jìn)行處理計(jì)算，通過美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)B49-98(2004)《電氣用銅桿拉伸標(biāo)準(zhǔn)》中的氧化物計(jì)算公式直接計(jì)算得出銅氧化膜的厚度。

在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，陽極接口連接惰性金屬，惰性金屬插入電解槽，惰性金屬的下端浸入電解液中，所述陰極接口用于連接試樣。

在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，陰極接口安裝夾具。夾具方便將試樣與陰極接口連接起來。

在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，電解槽的頂部設(shè)置試樣固定筒，所述固定筒上開設(shè)長(zhǎng)條形槽口和圓形槽口，固定筒的軸線方向與所述惰性金屬的長(zhǎng)度方向平行。固定筒用于調(diào)整試樣的測(cè)量位置，使其與惰性金屬平行，保證試樣電解過程的均勻、平穩(wěn)。設(shè)置不同形狀的槽口以適宜不同截面形狀的試樣。

在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，電解槽的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面為透明或半透明，所述透明或半透明側(cè)面設(shè)置刻度，方便觀察試樣中插入電解液的高度。

在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，電解液的高度不小于101.6毫米。

在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，惰性金屬為鉑絲。

本實(shí)用新型的有益效果為：

1)信號(hào)控制模塊實(shí)現(xiàn)供應(yīng)恒定直流電、測(cè)量試樣電壓以及放大、轉(zhuǎn)換信息的功能，無需外設(shè)直流電流源，電量計(jì)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；

2)電位傳感器直接測(cè)量試樣電解過程中的電位變化，通過測(cè)量該電位的變化值，可以繪制測(cè)量反應(yīng)的電壓——時(shí)間曲線，根據(jù)曲線的兩個(gè)拐點(diǎn)分別得到氧化亞銅及氧化銅的反應(yīng)時(shí)間，無需在電解槽中設(shè)置參考電極；