CN205826455U - 一种用于监控蚀刻液比重变化的传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于监控蚀刻液比重变化的传感器，包括壳体、安装在壳体内的监测装置和浮球；监测装置包括两组弹簧、用于安装弹簧的支架和用于固定弹簧的弹簧限位固定架；每组弹簧呈竖直方向排列，通过光源连接板连接；支架底部设有用于感应弹簧变形并产生位置信号的信号发生部件，该信号发生部件连接外部控制设备；光源连接板外连接浮球，随着蚀刻液的比重变化，浮球受到的浮力发生变化，使弹簧发生变形，信号发生部件感应弹簧的变形，产生位置信号。本实用新型通过弹簧产生位能变化来监测蚀刻液的比重变化，进而控制蚀刻液的比重，具有稳定性好，控制进度高等优点；弹簧形变线性更好，长时间使用零点不漂移，不需要二次校正。

Description

一种用于监控蚀刻液比重变化的传感器

技术领域

本实用新型涉及传感技术监测装置，特别涉及一种用于监控蚀刻液（液体类）密度发生（比重）变化的传感器。

背景技术

基于刻蚀液的广泛应用，刻蚀液在使用过程中的比重监控技术也越发重要。常用比重传感器监控刻蚀液密度的变化，以便于及时控制刻蚀液中的比重，比重传感器是根据刻蚀液比重增大浮力增大，比重减少浮力减小的原理实现的，当刻蚀液中的某个离子含量增加或较小时，刻蚀液的浮力也会随之变大或变小，比重传感器将其位能变化量转化为电讯号传递给控制器，控制器根据电讯号判断刻蚀液比重的大小，进而添加液体来控制比重。

现有的比重传感器中，产生位能变化的物体为铝板材料，当该物体受到重力变形时，产生位移变化，通过位移变化转换为电信号，进而控制刻蚀液内的比重。但是这种比重传感长时间使用时，产生位能变化的物体的零点位移会发生变化，要对其进行零校正，监测过程较繁琐。

实用新型内容

针对上述比重传感器监测过程繁琐，长时间使用时需要对其进行零校正等问题，本实用新型提供了一种用于监控蚀刻液比重变化的传感器，其目的在于通过采用弹簧取代现有的铝板材料作为产生位能变化的物体，弹簧受重力变形的线性更好，避免零点漂移。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种用于监控蚀刻液比重变化的传感器，包括壳体、安装在壳体内的监测装置以及悬浮在蚀刻液中的浮球；

所述监测装置包括至少两组弹簧、用于安装弹簧的支架和用于固定弹簧的弹簧限位固定架；每组弹簧呈竖直方向排列，弹簧组与弹簧组之间通过光源连接板连接；

所述支架底部设有用于感应弹簧变形并产生信号的信号发生部件，该信号发生部件连接外部控制设备；

所述光源连接板外上设有浮绳，浮绳连接悬浮在蚀刻液中的浮球，随着蚀刻液的比重变化，浮球受到的浮力发生变化，使弹簧发生变形，信号发生部件感应弹簧的变形，产生监控信号。

更进一步地，所述壳体的两端分别设有上盖板和下盖板，上盖板与壳体之间、下盖板与壳体之间均通过螺纹配合连接。

更进一步地，所述支架的两侧边设有折边，该折边用于安装弹簧限位固定架；支架的其中一个端部弯折成90度角，该弯折部分用于与下盖板连接。

更进一步地，所述壳体、上盖板、下盖板均采用PVC材料制造。

更进一步地，所述弹簧为两组，每组为两根弹簧，每组的两根弹簧并列排列；即上方并排两根弹簧，下方并排两根弹簧，上方弹簧与下方弹簧之间通过光源连接板连接。

采用本实用新型产生的有益效果：1、本实用新型通过弹簧产生位能变化来监测蚀刻液的比重变化，进而控制蚀刻液的比重。这种监控方式稳定性好，控制精度高，与现有的技术相比，本实用新型的控制精度可以达到±0.001。

2、弹簧随重力变化产生的形变线性更好，长时间使用零点不漂移，与现有技术相比，本实用新型不需要二次校正。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型浮球截面图。

图中各标号代表部件列表如下：

壳体—1， 弹簧—21， 支架—22， 弹簧限位固定架—23，

光源连接板—24， 信号发生部件—25， 上盖—3， 下盖板—4，

上浮球体—51， 下浮球体—52。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步具体说明。

如图1到图2所示，本实用新型公开的一种用于监控蚀刻液比重变化的传感器，其主要包括壳体1、安装在壳体1内的监测装置以及悬浮在蚀刻液中的浮球，监测装置连接悬浮在蚀刻液里的浮球，通过浮球受到浮力的变化，产生位移，监测装置从而监测蚀刻液里的比重变化。

壳体1的两端分别设有上盖板3和下盖板4，壳体1内设有内螺纹，分别位于两端部，而上盖板3和下盖板4上均设有外螺纹，与壳体1之间、下盖板4与壳体1之间均通过直接旋拧方式实现螺纹配合连接。上盖板3和下盖板4的中间位置均设有通孔，上盖板3上的通孔用于穿信号线，而下盖板4上的通孔用于穿过连接浮球的浮球绳。此外，上盖板3、下盖板4与壳体1均采用PVC材料制造。

本实施例中的监测装置包括两组弹簧21、用于安装弹簧21的支架22和用于固定弹簧21的弹簧限位固定架23，弹簧限位固定架23固定在支架22上，限制弹簧21在弹方向发生最大变形。每组弹簧21呈竖直方向排列，每组弹簧21包含两根弹簧21，通过光源连接板24连接，即上方并排两根弹簧21，下方并排两根弹簧21，上方弹簧21与下方弹簧21之间通过光源连接板24连接。光源连接板24通过一根浮球绳连接浮球，在浮球的作用下，弹簧21受力发生变形，其中，一组弹簧受压力，一组受拉力。当浮球在浮力作用下，弹簧21受到的力变大或者变小，则弹簧21发生变化，即产生位移。光源连接板24随着弹簧21变形而产生位移，光源连接板24上发出的光随之产生位移，信号发生部件25便可感应光信号的变化。

用于安装弹簧21的支架22长度方向的两侧边设有折边，折边上设有用于安装弹簧限位固定架23的安装孔。支架22的其中一端部弯折成90度，该弯折部分用于与下盖板4连接，通过螺丝固定。支架22底部设有用于感应弹簧21变形并产生位置信号的信号发生部件25，该信号发生部件25通过信号线连接外部控制设备。

监测装置1安装时，先将制作好支架22，再将弹簧21安装在支架22上，再而将信号发生部件25安装在支架22底部，再而将安装板安装在下盖板4上，最后将整个监测装置1放置到壳体1的内腔中，并安装上盖板3和下盖板4。

本实施例中的浮球为空心的锥形球体，该锥形球体包括上浮球体51和下浮球体52。上浮球体51顶部设有吊孔，用于穿浮球绳，便于将浮球挂在监测装置上。上浮球体51与下浮球体52相接触的位置设有台阶，靠近端部的位置外径较小，而下浮球体52与上浮球体51相接触的位置设有镶嵌槽，该镶嵌槽位于下浮球体52的腔体内，上浮球体51与下浮球体52之间通过镶嵌的方式安装，安装后通过PVC胶水胶水密封粘接，防止液体进入浮球内的腔体，影响测试。上浮球体51与下浮球体52密封前，在下浮球体52的内腔中加入钢珠，称重上浮球体51和下浮球体52，使整个浮球的重量为38克，该重量对应着蚀刻液在最佳蚀刻状态下的比重。

本实施例的监控原理：蚀刻液工作时，将浮球悬浮在蚀刻液中，随着工作时间的变化，蚀刻液中的铜离子含量或增加或减少，铜离子的含量变化时，蚀刻液的比重也发生变化。根据浮力公式F=ρgv，浮球浸泡在蚀刻液中，体积不变，蚀刻液比重ρ变化，浮球的浮力也将产生变化，与浮球相连的弹簧21在浮球的作用下，产生相对的形变。此时，连接两组弹簧21的光源连接板24随之弹簧发生位移，光源连接板24发出的光移位，信号发生部件25感应光信号的变化后，根据光信号的变化量发出相应的位置信号，并将该位置信号通过信号线传送到外部控制设备上，由控制设备转换该检测信号，并计算出蚀刻液中的比重变化量，进而控制蚀刻液中的水来调整比重，使得蚀刻液保持在最佳的蚀刻状态下工作。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，均属本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于监控蚀刻液比重变化的传感器，其特征在于：包括壳体（1）、安装在壳体（1）内的监测装置以及悬浮在蚀刻液中的浮球；

所述监测装置包括至少两组弹簧（21）、用于安装弹簧（21）的支架（22）和弹簧限位固定架（23）；每组弹簧（21）呈竖直方向排列，弹簧组与弹簧组之间通过光源连接板（24）连接；

所述支架（22）底部设有用于感应弹簧（21）变形并产生位置信号的信号发生部件（25），该信号发生部件（25）连接外部控制设备；

所述光源连接板（24）上设有浮绳，浮绳连接悬浮在蚀刻液中的浮球，随着蚀刻液的比重变化，浮球受到的浮力发生变化，使弹簧（21）发生变形，信号发生部件（25）感应弹簧（21）的变形，产生位置信号。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述壳体（1）的两端分别设有上盖板（3）和下盖板（4），上盖板（3）与壳体（1）之间、下盖板（4）与壳体（1）之间均通过螺纹配合连接。

3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于：所述支架（22）的两侧边设有折边，该折边用于安装弹簧限位固定架（23）；支架（22）的其中一个端部弯折成90度角，该弯折的部分用于与下盖板（4）连接。

4.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于：所述壳体（1）、上盖板（3）、下盖板（4）均采用PVC材料制造。

5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述弹簧（21）为两组，每组为两根弹簧（21）；每组的两根弹簧（21）并列排列；即上方并排两根弹簧（21），下方并排两根弹簧（21），上方弹簧（21）与下方弹簧（21）之间通过光源连接板（24）连接。