CN110825133A - 温度控制方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

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王政权
周浩
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    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature

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Abstract

本申请提出一种电化学反应槽液的温度控制方法、装置及计算机可读存储介质，电化学反应槽液的温度控制方法包括：获取所述槽液的当前温度T1；获取预计变化温度dT；根据当前温度T1和预计变化温度dT调节所述槽液的温度。

Description

温度控制方法、装置及计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及电化学领域，尤其涉及一种电化学反应槽液的温度控制方法、温度控制装置及计算机可读存储介质。
背景技术
随着消费类产品的种类增多，消费类产品中使用的材料种类也开始增多，如金属中的铝合金，不锈钢，钛合金等、塑料中的聚碳酸酯等，这些材料通常会使用表面处理技术，以增加材料的使用范围。目前常见的表面处理方式有电化学表面修饰，表面机械修饰，表面涂装修饰等，其中电化学表面修饰越来越多应用于消费类产品用材料的表面处理中。电化学表面修饰包括使用阳极氧化，微弧氧化，电解，电泳等电化学反应在待修饰的材料表面形成装饰膜或其他表面特征。电化学反应需要严格控制槽液的温度，以防止由于温度波动带来的反应不良或过反应，造成材料表面的处理层品质变差至无法使用。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种温度控制效果较好的电化学反应槽液的温度控制方法、温度控制装置及计算机可读存储介质。
一种电化学反应槽液的温度控制方法，包括：
获取所述槽液的当前温度T1；
获取预计变化温度dT；
根据当前温度T1和预计变化温度dT调节所述槽液的温度。
进一步地，还包括：
获取比热容c、质量M，电化学反应的电压U、电化学反应的电流I及反应时间间隔dt；
根据如下公式计算槽液预计变化温度dT：
dT＝U*I*dt/(c*M)。
进一步地，还包括：比较当前温度T1与预设温度T的大小以调节所述槽液的温度。
进一步地，还包括：比较预计变化温度dT与设定值A的大小以调节所述槽液的温度。
进一步地，当T1>T且dT<A时，循环所述电化学反应槽中的槽液。
进一步地，当T1>T且dT>A时，冷却并循环所述电化学反应槽中的槽液。
进一步地，当T1<T且dT>A时，循环所述电化学反应槽中的槽液。
进一步地，当T1<T且dT<A时，加热并循环所述电化学反应槽中的槽液。
一种电化学反应槽液的温度控制装置，包括：
检测组件，用于检测槽液理化参数和电化学反应参数；
信息接收端口，用于接收所述检测组件检测的理化参数和电化学反应参数；
处理器，用于处理所述信息接收端口接收到的理化参数和电化学参数，并在执行存储器中存储的计算机程序时实现上述温度控制方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述温度控制方法。
相较于现有技术，本申请提供的电化学反应槽液的温度控制方法、温度控制装置及计算机可读存储介质能够根据电化学反应时释放的热量预判温度变化趋势，以精确控制温度变化。
附图说明
图1是本申请一些实施方式的电化学反应系统的架构示意图。
图2是本申请实施方式的电化学反应的功能模块图。
图3是图2所示电化学反应的示意图。
图4是本申请一些实施方式的温度控制装置的功能模块图。
图5是本申请一些实施方式的温度控制方法的流程图。
图6是本申请实施方式的获得预计变化温度dT的流程图。
主要元件符号说明
电化学反应系统 1
电化学反应装置 100
电化学反应槽 10
电化学反应机构 20
电源 21
电极 22
工件 23
循环机构 30
冷却机构 40
加热机构 50
温度控制装置 200
检测组件 210
信息接收端口 220
存储器 230
处理器 240
温度控制程序 250
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
进一步需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
相关技术中，槽液温度控制方法通常是通过温度感测器感测槽液温度并根据其与预设温度的差值相应加热或制冷，然而这种方法具有一定滞后性，对温度控制不灵敏，且能耗较大。
请参见图1，本申请一些实施方式的电化学反应系统1包括电化学反应装置100及温度控制装置200。所述温度控制装置200可以通过有线或者无线的方式与所述电化学反应装置100进行通信。
在一些实施方式中，所述电化学反应包括电解、电镀、电泳及阳极氧化等在电解液中发生电能和化学能转化的反应。
请参见图2及图3，所述电化学反应装置100包括电化学反应槽10、电化学反应机构20、循环机构30、冷却机构40及加热机构50。
所述电化学反应槽10用于存储槽液。
所述电化学反应机构20包括电源21及电极22。所述电源21连接所述电极22及工件23。所述电极22及工件23放置于所述电化学反应槽10中，从而通过槽液形成电流回路。
所述循环机构30连接所述电化学反应槽10。所述循环机构30用于循环所述槽液，使所述槽液的温度、浓度在整个电化学反应槽中分布均匀。
所述冷却机构40用于冷却所述电化学反应槽10中的槽液。
所述加热机构50用于加热所述电化学反应槽10中的槽液。
请参见图4，所述温度控制装置200可以包括检测组件210、信息接收端口220、存储器230及处理器240。
所述检测组件210用于检测槽液理化参数和电化学反应参数。所述槽液理化参数包括槽液的当前温度T1、比热容c、质量M，所述电化学反应参数包括电化学反应的电压U、电流I及反应时间间隔dt。
所述信息接收端口220用于接收所述检测组件210检测的理化参数和电化学反应参数。
所述存储器230存有可在所述处理器240上运行的温度控制程序250。所述处理器240执行所述温度控制程序250时实现电化学反应槽液的温度控制方法实施方式中的步骤，例如图6所示的步骤S201～S203。
所述处理器240，用于处理所述信息接收端口220接收到的理化参数和电化学参数，并在执行存储器230中存储的计算机程序时实现电化学反应槽液的温度控制方法实施方式中的步骤，例如图6所示的步骤S201～S203。
图5为本申请一些实施方式中电化学反应槽液的温度控制方法的流程图。根据不同的需求，所述流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。
一种电化学反应槽液的温度控制方法，包括：
S201：获取所述槽液的当前温度T1；
S202：获取预计变化温度dT；
S203：根据当前温度T1和及预计变化温度dT调节所述槽液的温度。
请参见图6，在步骤S202中，可以通过如下方法获得预计变化温度dT：
S301：获取槽液的比热容c、槽液的质量M，电化学反应的电压U、电化学反应的电流I及反应时间间隔dt；
S302：根据如下公式计算槽液预计变化温度dT：dT＝U*I*dt/(c*M)。
根据焦耳定律Q＝I2*R*dt，由于工件的膜厚随化学反应时间增加一致在增厚，利用R＝U/I进行推算较为准确，即Q＝I2*(U/I)*dt＝U*I*dt，可以得到发热量的近似值。
带入热量公式Q＝c*M*dT，即可得到上述公式dT＝U*I*dt/(c*M)，从而得到预计槽液温度变化的近似值。
上述公式根据一个时间间隔dt后产生的热量，进行温度变化dT的预测。
在步骤S203中，具体包括如下步骤：
比较当前温度T1与预设温度T的大小以调节所述槽液的温度。
比较预计变化温度dT与设定值A的大小以调节所述槽液的温度。
当T1>T且dT<A时，循环所述电化学反应槽中的槽液。
当T1>T且dT<A时，可知槽液呈现温度过高现象，但电化学反应产生的热量不至于造成过多的温度上升，因此启动循环机构循环槽液使槽液温度逐渐降低即可。
在一些实施方式中，A的值优选为1，以同时达到对温度波动的控制及节省能源的效果。
当T1>T且dT>A时，冷却并循环所述电化学反应槽中的槽液。
当T1>T且dT>A时，可知槽液呈现温度过高现象，且电化学反应产生的热量即将造成过多的温度变化；因此启动循环机构循环槽液，同时开启冷却机构进行冷却。
当T1<T且dT>A时，循环所述电化学反应槽中的槽液。
当T1<T且dT>A时，可知槽液呈现温度过低现象，但电化学反应产生的热量对温度变化有上升作用；因此启动循环机构使槽液温度逐渐升高即可。
当T1<T且dT<A时，加热并循环所述电化学反应槽中的槽液。
当T1<T且dT<A时，可知槽液呈现温度过低现象，且电化学反应产生的热量不至于造成槽液温度的快速回升；因此启动循环机构与加热机构进行强制加热。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述温度控制方法。此处所述的计算机可读存储介质可以是硬盘、光盘、磁带、U盘、闪存盘等可被计算机读取的存储介质。所述计算机可读存储介质中存储有可以实现上述温度控制方法的程序。
相较于现有技术，本申请提供的温度控制装置、方法及计算机可读存储介质能够根据电化学反应时释放的热量预判温度变化趋势，在温度变化较小时仅循环槽液，无需启动冷却机构。
最后所应说明的是，以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电化学反应槽液的温度控制方法，包括：
获取所述槽液的当前温度T1；
获取预计变化温度dT；
根据当前温度T1和预计变化温度dT调节所述槽液的温度。
2.如权利要求1所述的温度控制方法，还包括：
获取比热容c、质量M，电化学反应的电压U、电化学反应的电流I及反应时间间隔dt；
根据如下公式计算槽液预计变化温度dT：
dT＝U*I*dt/(c*M)。
3.如权利要求1所述的温度控制方法，还包括：比较当前温度T1与预设温度T的大小以调节所述槽液的温度。
4.如权利要求3所述的温度控制方法，还包括：比较预计变化温度dT与设定值A的大小以调节所述槽液的温度。
5.如权利要求4所述的温度控制方法，其中，当T1>T且dT<A时，循环所述电化学反应槽中的槽液。
6.如权利要求4所述的温度控制方法，其中，当T1>T且dT>A时，冷却并循环所述电化学反应槽中的槽液。
7.如权利要求4所述的温度控制方法，其中，当T1<T且dT>A时，循环所述电化学反应槽中的槽液。
8.如权利要求4所述的温度控制方法，其中，当T1<T且dT<A时，加热并循环所述电化学反应槽中的槽液。
9.一种电化学反应槽液的温度控制装置，包括：
检测组件，用于检测槽液理化参数和电化学反应参数；
信息接收端口，用于接收所述检测组件检测的理化参数和电化学反应参数；
处理器，用于处理所述信息接收端口接收到的理化参数和电化学参数，并在执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至8中任一项所述温度控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述温度控制方法。
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