[實用新型]一種設有電流密度監控裝置的電鍍設備

有效

• 申請號: 201821419286.7
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN208933510U
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 張賢財
• 申請（專利權）人: 惠州市新偉五金制品有限公司
• 主分類號: C25D17/00
• 分類號: C25D17/00;C25D21/12
• 代理公司: 惠州市超越知識產權代理事務所(普通合伙) 44349
• 代理人: 陳文福

本實用新型提供一種設有電流密度監控裝置的電鍍設備，包括電鍍槽，所述電鍍槽內對稱設有電極，其特征在于，所述電鍍槽下方設有電源控制區域，所述電源控制區域包括依次連接的主電路模塊、驅動電路模塊、控制芯片模塊，所述電鍍槽的底部設有電流密度采集模塊，所述電流密度采集模塊與控制芯片模塊連接，所述主電路模塊分別與電極連接。本實用新型可實現對電鍍過程中電流密度的在線監控，采用恒電流密度控制模式的電鍍工藝過程控制系統在額定輸出范圍內具有較低的單位厚度能耗和較高的效率，工藝質量優良且對不同規格的電鍍工件具有廣泛的適應性。

技術領域

本實用新型屬于電鍍設備技術領域，具體涉及一種設有電流密度監控裝置的電鍍設備。

背景技術

電鍍工業電能消耗超過生產成本的一半以上，而能耗主要集中在電源裝備電能轉換過程及工藝實施過程中。近年來，國家出臺了一系列關于節能降耗方面的政策和規劃，要求電鍍工業朝著環保、節能的方向發展。以高頻開關電源為平臺的基于電流密度在線監控的電鍍工藝過程控制系統，可降低電鍍過程中電源裝備電能轉換和工藝實施過程中的電能消耗，迎合了電鍍工業節能降耗的趨勢。

在電鍍生產中，電流密度是影響鍍件質量的重要參數。隨著表面處理技術的發展，欲獲得最佳的鍍層質量就要求生產過程中頻繁調節電源的參數，使工件表面獲得最佳的電流密度。對電流密度進行監測的傳統做法是通過電流密度測量儀或測量外電路的電流來實現，作業工人根據電流密度在線數據，控制電源輸出，獲取所需的電流密度曲線。這種工藝方法使得電鍍電源普遍采用恒壓控制模式，電鍍工藝過程和電鍍電源能量轉換過程不能形成一個閉環系統，無法消除電鍍過程中人為因素的影響和對電鍍過程中的諸多變化因素進行及時補償。

電鍍工藝中如何消除人為因素的影響及減少過程能量損耗的需求，這對電源的智能化提出了更高的要求。隨著大功率高頻開關電源的研制成功并開始在電鍍行業應用，如何使電鍍過程向閉環可控的方向發展，最大限度地實現節能和獲得穩定的鍍層質量，實現電鍍裝備向高新技術方向轉變，是目前急于解決的問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供一種設有電流密度監控裝置的電鍍設備，本實用新型借助磁敏感傳感器采集并經換算獲取電鍍過程中的實時電流密度， 并將其反饋至控制芯片模塊，通過控制高頻電源的輸出，實現對電鍍過程中電流密度的在線監控，采用恒電流密度控制模式的電鍍工藝過程控制系統在額定輸出范圍內具有較低的單位厚度能耗和較高的效率，工藝質量優良且對不同規格的電鍍工件具有廣泛的適應性。

本實用新型的技術方案為：一種設有電流密度監控裝置的電鍍設備，包括電鍍槽，所述電鍍槽內對稱設有電極，其特征在于，所述電鍍槽下方設有電源控制區域，所述電源控制區域包括依次連接的主電路模塊、驅動電路模塊、控制芯片模塊，所述電鍍槽的底部設有電流密度采集模塊，所述電流密度采集模塊與控制芯片模塊連接，所述主電路模塊分別與電極連接。

進一步的，所述控制芯片模塊為STM32控制芯片模塊。

本實用新型中，采用的STM32控制芯片模塊，可通過任一現有技術實現，其自帶有16位的AD采集模塊實時采集磁敏感傳感器提供的實時電流。

進一步的，所述電流密度采集模塊包括磁敏感傳感器、上位機，所述磁敏感傳感器、上位機分別與控制芯片模塊連接。

本實用新型中，電流密度的采集依賴于電流密度傳感器。電鍍過程中，電流呈離散狀態。一般的電流密度傳感器（如霍爾傳感器等）無法持續精確采集實時電流密度。對此，使用磁敏感電流傳感器采集電鍍過程中的實時電流。當電流信號通過交流閉合磁路材料機體時，會影響機體的磁化，使傳感器次級輸出電壓改變，且電流信號與輸出電壓變化呈線性關系。磁敏感電流傳感器的內阻小，能夠采集較小的電流，因電流即為電鍍過程中通過待鍍件的實時電流，通過而適用于電鍍過程的實時電流采集。將磁敏感傳感換算獲得電鍍過程中的實時電流密度。