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电镀槽中的连续pH测量

--降低了德国慕尼黑MTU公司的购置成本

供稿:梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司 过程分析产品 2009/4/1 10:47:00

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  • 关键词: 电机 步进电机 变送器
  • 摘要:如今,已很难想象没有电镀或电解沉积过程的工业活动。电镀商是最具深远意义的工业部门的合作伙伴,包括机械、电子、珠宝和家具制造商。因此,它们是诸如汽车、航空航天、计算机和半导体行业等工业部门的供应商,同时也是电气和电子元件的生产者。

       如今,已很难想象没有电镀或电解沉积过程的工业活动。电镀商是最具深远意义的工业部门的合作伙伴,包括机械、电子、珠宝和家具制造商。因此,它们是诸如汽车、航空航天、计算机和半导体行业等工业部门的供应商,同时也是电气和电子元件的生产者。

       在电镀行业,产品质量和环保达标最为重要,其中一个最好的例子就是德国电镀工艺质量协会的成立。目前的市场和客户既需要过硬的产品质量,又看重电镀工艺的技术进步和环境保护措施。出于这个原因,电镀行业内的企业所提出的分析要求的范围在最近几年里普遍大幅度增长。除了定期检测废水之外,与电镀槽有关的分析程序的重要性与日俱增。

       各个工艺槽的特点对终端产品的高品质起到了决定性作用。在这些槽中,稳定条件是非常重要的。根据实际生产类型或通过ISO 9002认证的要求,可能有必要每天检测若干次槽的各种参数,甚至在连续测量的基础上实现全面监测。

       这些不同的参数有例如温度、金属离子浓度、酸/碱成分或pH值等。在一些工艺过程槽中,对于那些含有化学镀镍、氨基磺酸镍、光亮镍的介质,特别是悬浮电解液(含固体电解质)而言,pH值在任何监测程序中都是一个重要的数值。随着这些槽中的pH值不断变化,必须定期确定pH值(悬浮电解液,每天一次)。如发生容许偏差,能够立即开始采取纠正措施,如增加酸液或碱液。

       在过去,pH值大多采用离线测量的方法,也就是从槽中取样,在实验室内分析。由于这一过程非常耗费时间,且实测值滞后,客户越来越趋向于直接在槽内连续测定pH值。pH值连续测量显然可以迅速对任何引起注意的变化作出反应,因此可以提高过程的安全性。在慕尼黑MTU公司——一家隶属于德国领先的飞机发动机制造商戴姆勒-克莱斯勒宇航股份公司的公司,对上述槽中和标准实验室里(定时取样)获得的连续测量值之间进行了比较试验。

连续测量
       在连续测量程序中尤其严重的问题是存在可干扰电子信号放大器的强大的电场。此外,还考虑到,槽中往往固形物含量相当高,如悬浮电解液的情况,这可以非常迅速地导致常规传感器隔膜阻塞,从而得出错误的测量读数。但是,梅特勒-托利多公司的测量系统被证明特别适合于在电镀槽中直接进行测量。

        在MTU公司开展测试的测量系统由下列部分组成:变送器pH 2100e(测量范围0-14,输出0/4-20毫安,可任选2线与HART®、Profibus®-PA和/或可供使用的FF)用于数据采集,一支pH电极HA-405-DXK-S8/120(pH范围2-14,温度范围0-100℃)安装在一个聚氯乙烯制成的InDip 550护套内,用于浸入工艺过程槽中进行测量。该电极装有聚合物(XEROLYT®Plus)参比系统,内含氯化钾和两个开放隔膜。

实验工作
      在第一次系列试验中,氨基磺酸镍的pH值在持续的基础上持续测量数天,读数与并行的实验室样品测量值进行比较。结果表明,连续测量值仍然非常稳定,几乎没有偏离在实验室中既定的测量值。

      在第二次系列试验中,测量在光亮镍槽中进行。在这种情况下,显然槽中发生的pH值变动与进行电镀的部件处理速率有关。不断测量所得的数值的可靠性得到并行的实验室测量的确认。

        在第三次系列试验中,对分散涂层线的pH值进行测。由于固体颗粒(铬)的含量特别高,预计会遇到一定的困难。但也有可能获得持续、稳定而准确的pH值读数,其结果在实验室内获得验证。

测量点评估
       在80天的这段时期内连续进行的测量表明,梅特勒-托利多公司所推荐的系统确实非常适合用于在电镀槽内连续测量pH值。所有槽内的电极都提供着稳定的测量值包括试验点,并没有显示退化的迹象。它必须每星期重新校准一次。该系统的强大功能和易于操作的特点非常突出。根据在此
描述的实例,梅特勒-托利多公司所提供的此类pH值测量系统的安装成本可以在1个月内收回,只需先行放弃采样和实验室分析程序。连接自动配料系统以便pH值调整也是有可能实现的,这将提供更好的过程安全

      在推出了InPro 4250 pH电极(2002)后,鉴于在完整的pH值范围0-14内的集成温度传感器和性能改进,这种电极将提高测量的安全性,同时降低维护成本。这种电极拥有内含氯化钾和两个开放隔膜的升级版聚合物参考系统(XEROLYT®Plus)。
 
      建议将EasyClean清洗系统用作一种应用优化解决方案,用于在工业过程中有效和安全的测量程序。它在持续不断的过程中提供了完全自动化、无人照看的清洁和校准的pH测量电极,从而大大减少了维护费用。有一系列EasyClean型号可供使用,满足各种不同的应用。

更多内容请访问 梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司 过程分析产品(http://c.gongkong.com/?cid=44894)

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