CN211122649U - 镀液分析系统及加药装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种镀液分析系统及加药装置。所述装置包括小容量自动可控精密注射器、第一自动可控多通阀、大容量自动可控精密加药单元和控制器；所述大容量自动可控精密加药单元设有用于从电解质分析容器的底部抽吸所述电解质分析容器中的液体的废液抽吸通道；所述第一自动可控多通阀设有第一废液排放通道；所述第一自动可控多通阀还设有多个第一液体抽吸通道和多个第一液体排放通道；所述大容量自动可控精密加药单元设有第二废液排放通道；所述大容量自动可控精密加药单元还设有多个第二液体抽吸通道和多个第二液体排放通道。所述系统包括所述装置。本申请可实现加药装置的小型化及实现完全的自动化。

Description

镀液分析系统及加药装置

技术领域

本申请涉及镀液分析技术领域，特别涉及一种镀液分析系统及加药装置。

背景技术

当前镀液各成分的浓度分析，尤其是镀液添加剂的浓度分析，最常用是循环伏安剥离(Cyclic Voltammetry Stripping)技术，简称CVS技术。该技术是通过测试样品对在旋转圆盘电极上的电镀沉积速率的响应来确定样品的浓度。

使用CVS技术的一般步骤是：

1)准备一杯(例如100ml)支持液，该支持液通常为不含添加剂的电镀母液或含已知浓度特定添加剂的镀液；

2)设置CVS技术参数，测试支持液电镀沉积速率指标；

3)添加一定体积的(例如0.1ml)样品或标准溶液；

4)再测试电镀沉积速率指标；

5)重复步骤3及4，得到多个点组成的测试曲线；

6)分析计算得出样品溶液的浓度。

针对样品溶液中不同成分的分析，其使用的支持液及技术参数会有不同。不同成分的分析转换时，还需要用去离子水清洗电极。

镀液各成分浓度的CVS技术自动分析的关键在于加药装置的自动化，目前市面上有两种方案：

一种方案是ECI Technologies公司的；该方案是事先准备多杯步骤1中的支持液以及清洗用的去离子水，放在一个自动控制的大转盘上，根据事先设定，仪器自动选择相应的支持液杯；而步骤3中的小量样品添加则是通过两个精密注射器及多通阀实现自动添加的；

另一种方案是瑞士万通公司的；该方案是对每一种要注射的溶液都配置一个精密注射器。

第一种方案需要事先准备十多杯的支持液，比较费人工；在软件上配置相应支持液也需要技术人员的知识及细心；大转盘占空间使仪器显得笨重；

第二种方案需要非常多个精密注射器来实现镀液多组分的自动分析，而精密注射器非常昂贵。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本申请的发明构思及技术方案，其并不必然属于本申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

本申请提出一种镀液分析系统及加药装置，可以避免使用过多的精密注射器，还可以同时实现支持液的自动配制。

在第一方面，本申请提供一种镀液分析系统的加药装置，包括小容量自动可控精密注射器、第一自动可控多通阀、大容量自动可控精密加药单元和控制器；

所述控制器用于控制所述小容量自动可控精密注射器、所述第一自动可控多通阀和所述大容量自动可控精密加药单元；

所述大容量自动可控精密加药单元设有用于从电解质分析容器的底部抽吸所述电解质分析容器中的液体的废液抽吸通道；

所述第一自动可控多通阀设有用于伸入废液容器中的第一废液排放通道；

所述第一自动可控多通阀还设有多个用于抽吸液体的第一液体抽吸通道和多个用于将通过所述第一液体抽吸通道抽吸的液体排放至所述电解质分析容器中的第一液体排放通道；

所述大容量自动可控精密加药单元设有用于伸入所述废液容器中的第二废液排放通道；

所述大容量自动可控精密加药单元还设有多个用于抽吸液体的第二液体抽吸通道和多个用于将通过所述第二液体抽吸通道抽吸的液体排放至所述电解质分析容器中的第二液体排放通道；

所述小容量自动可控精密注射器与所述第一自动可控多通阀连接，以使实现抽吸或排放液体。

在一些优选的实施方式中，所述大容量自动可控精密加药单元包括第二自动可控多通阀和大容量自动可控精密注射器；

所述第二自动可控多通阀设有所述第二废液排放通道、多个所述第二液体抽吸通道和多个所述第二液体排放通道；

所述大容量自动可控精密注射器与所述第二自动可控多通阀连接，以实现抽吸或排放液体。

在一些优选的实施方式中，所述大容量自动可控精密加药单元包括多个蠕动泵；

一个所述蠕动泵的一侧通道作为所述第二废液排放通道，另一侧通道则作为所述废液抽吸通道；

其余的所述蠕动泵的一侧通道作为一个所述第二液体抽吸通道，另一侧通道则作为一个所述第二液体排放通道。

在一些优选的实施方式中，所述第一自动可控多通阀设有第一切换通道；所述第一切换通道的一端与所述小容量自动可控精密注射器连接；所述第一切换通道的另一端可与所述废液抽吸通道、所述第一废液排放通道、所述第一液体抽吸通道或所述第一液体排放通道连接。

在一些优选的实施方式中，所述第二自动可控多通阀设有第二切换通道；所述第二切换通道的一端与所述大容量自动可控精密注射器连接；所述第二切换通道的另一端可与所述废液抽吸通道、所述第二废液排放通道、所述第二液体抽吸通道或所述第二液体排放通道连接。

在一些优选的实施方式中，所述第一自动可控多通阀的通道数量为八条以上。

在一些优选的实施方式中，所述第二自动可控多通阀的通道数量为六条以上。

在一些优选的实施方式中，所述小容量自动可控精密注射器的容量为0.05ml至5ml；所述小容量自动可控精密注射器的精度为大于或等于99％，优选为大于或等于99.5％。

在一些优选的实施方式中，所述大容量自动可控精密注射器的容量为5ml至100ml；所述大容量自动可控精密注射器的精度为大于或等于98％，优选为大于或等于99％；所述大容量自动可控精密注射器的容量大于所述小容量自动可控精密注射器的容量；所述大容量自动可控精密注射器的容量为所述小容量自动可控精密注射器的容量两倍、三倍、四倍或五倍以上。

在一些优选的实施方式中，所述蠕动泵的最大流量为不大于300ml/分钟，分配第二液体的精度为大于或等于98％。

在第二方面，本申请提供一种镀液分析系统，包括上述加药装置。

与现有技术相比，本申请实施例的有益效果有：

与小容量自动可控精密注射器配合使用的第一自动可控多通阀设有第一废液排放通道、第一液体抽吸通道和第一液体排放通道，如此，当需要更换注射液时，先通过第一废液排放通道将小容量自动可控精密注射器留存的液体排到废液容器，接着小容量自动可控精密注射器通过第一液体抽吸通道抽吸清洗液体进行清洗，完成清洗后将清洗液体通过第一废液排放通道排到废液容器，小容量自动可控精密注射器再通过第一液体抽吸通道抽吸另一种液体通过第一液体排放通道注入到电解质分析容器中。对于大容量自动可控精密加药单元也是这样。那么，在一次测试中或配置支持液时，一个注射器就可完成注射多种液体。使用一个小容量自动可控精密注射器和一个大容量自动可控精密加药单元即可完成分析过程中的液体注射，既可以避免使用过多的精密注射器，还可以同时实现支持液的自动配制，从而实现加药装置的小型化及实现完全的自动化。

附图说明

图1为本申请第一实施例的镀液分析系统的结构示意图；

图2为本申请第一实施例的镀液分析系统的一种变型方式的结构示意图；

图3为本申请第一实施例的镀液分析系统的另一种变型方式的结构示意图；

图4为本申请第二实施例的镀液分析系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合图1至图4及实施例，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例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

第一实施例

参考图1，本实施例提供一种镀液分析系统。该镀液分析系统包括加药装置100、恒电位仪200、计算机300、电解质分析容器400、废液容器500、多个电极600和多个液体容器700。

多个电极600位于电解质分析容器400中，可连接至恒电位仪200。计算机300具体可以是个人电脑，可对恒电位仪200传输过来的数据进行处理。

废液容器500用于容纳废液。

各个液体容器700中放置的液体包括镀液样品、光亮剂、标样、电镀母液、去离子水、氯离子滴定试剂、酸滴定试剂、润湿剂和铜滴定试剂中的一种。

参考图1，本实施例的加药装置100包括第一自动可控多通阀1、小容量自动可控精密注射器2、大容量自动可控精密加药单元3和控制器4。

控制器4用于控制第一自动可控多通阀1、小容量自动可控精密注射器2和大容量自动可控精密加药单元3。

大容量自动可控精密加药单元3设有从电解质分析容器400的底部抽吸电解质分析容器400中的液体的废液抽吸通道800。示例的，废液抽吸通道800伸入电解质分析容器400底部，用于抽干电解质分析容器400中分析后的溶液或清洗液。

第一自动可控多通阀1设有用于伸入废液容器500中的第一废液排放通道11。

第一自动可控多通阀1还设有多个用于抽吸液体的第一液体抽吸通道12和多个用于将通过第一液体抽吸通道12抽吸的液体排放至电解质分析容器400中的第一液体排放通道13。其中，第一液体抽吸通道12用于从液体容器700中抽吸液体。控制器4通过控制两个包含电机M的驱动机构使第一自动可控多通阀1和小容量自动可控精密注射器2工作，实现抽吸液体和排放液体。

在本实施例中，第一自动可控多通阀1的通道数量为八条，也即第一废液排放通道11、第一液体抽吸通道12和第一液体排放通道13的总数为八条，这可满足镀液分析系统的基本使用；参考图2和图3，在其它实施例中，第一自动可控多通阀1的通道数量为九条或者十条以上。

参考图1，大容量自动可控精密加药单元3设有用于伸入废液容器500中的第二废液排放通道31。

大容量自动可控精密加药单元3还设有多个用于抽吸液体的第二液体抽吸通道32和多个用于将通过第二液体抽吸通道32抽吸的液体排放至电解质分析容器400中的第二液体排放通道33。第二液体抽吸通道32用于从液体容器700中抽吸液体。

小容量自动可控精密注射器2与第一自动可控多通阀1连接，以使实现抽吸或排放液体。小容量自动可控精密注射器2具体为带针头的注射器；示例的，小容量自动可控精密注射器2的容量为0.05ml至5ml；其中，小容量自动可控精密注射器2的精度为大于或等于99％，优选为大于或等于99.5％。

参考图1，控制器4启动大容量自动可控精密加药单元3通过一个第二液体抽吸通道32从一个液体容器700中抽吸液体，然后通过对应的第二液体排放通道33将抽吸的液体排放到电解质分析容器400中；多余的液体则通过第二废液排放通道31排放至废液容器500中。控制器4启动小容量自动可控精密注射器2通过第一自动可控多通阀1的一个第一液体抽吸通道12从一个液体容器700中抽吸液体，然后通过对应的第一液体排放通道13排放至电解质分析容器400中；小容量自动可控精密注射器2中多余的液体则通过第一废液排放通道11排放至废液容器500中，并通过一个第一液体抽吸通道12从一个液体容器700中抽吸用于清洗的液体对小容量自动可控精密注射器2进行清洗，完成清洗后将清洗产生的液体通过第一废液排放通道11排放至废液容器500中。恒电位仪200通过多个电极600对电解质分析容器400中的液体进行分析。完成分析后，大容量自动可控精密加药单元3通过废液抽吸通道800从电解质分析容器400中抽吸分析后的液体，并通过第二废液排放通道31排放至废液容器500中。大容量自动可控精密加药单元3再从一个液体容器700中抽吸液体并排放到电解质分析容器400中，多余的液体排放至废液容器500中；小容量自动可控精密注射器2通过第一自动可控多通阀1从一个液体容器700中抽吸液体并排放到电解质分析容器400中，多余的液体排放至废液容器500中；然后进行分析。如此往复，便可实现自动加药。可见，本实施例通过第一自动可控多通阀1、小容量自动可控精密注射器2和大容量自动可控精密加药单元3即可实现自动加药，精简了结构，可降低成本；可实现支持液自动配制，可提高自动化程度。

参考图1，本实施例的大容量自动可控精密加药单元3包括第二自动可控多通阀3A和大容量自动可控精密注射器3B。第二自动可控多通阀3A设有前述废液抽吸通道800、前述第二废液排放通道31、多个前述第二液体抽吸通道32和多个前述第二液体排放通道33。大容量自动可控精密注射器3B与第二自动可控多通阀3A连接，以实现抽吸或排放液体。大容量自动可控精密注射器3B具体为带针头的注射器；示例的，大容量自动可控精密注射器3B的容量为5ml至100ml；大容量自动可控精密注射器3B的精度为大于或等于98％，优选为大于或等于99％；其中，大容量自动可控精密注射器3B的容量大于小容量自动可控精密注射器2的容量，比如前者为后者的两倍、三倍、四倍或五倍以上。控制器4通过控制两个包含电机M的驱动机构使第二自动可控多通阀3A和大容量自动可控精密注射器3B工作，实现抽吸液体和排放液体。

在本实施例中，第二自动可控多通阀3A的通道数量为六条，也即废液抽吸通道800、第二废液排放通道31、第二液体抽吸通道32和第二液体排放通道33的总数为六条，这可满足镀液分析系统的基本使用；参考图2和图3，在其它实施例中，第二自动可控多通阀3A的通道数量为七条或者八条以上。

参考图1，本实施例的第一自动可控多通阀1设有第一切换通道14。第一切换通道14为一个公共通道。第一切换通道14的一端与小容量自动可控精密注射器2连接。第一切换通道14的另一端可与第一废液排放通道11、第一液体抽吸通道12或第一液体排放通道13连接。示例的，第一切换通道14将小容量自动可控精密注射器2与一个第一液体抽吸通道12连通，小容量自动可控精密注射器2便可抽吸某个液体容器700中的液体；第一切换通道14的一端保持与小容量自动可控精密注射器2连接，另一端则通过旋转切换至与一个第一液体排放通道13连接，如此，小容量自动可控精密注射器2便可将之前抽吸的液体排放到电解质分析容器400中。

本实施例的第二自动可控多通阀3A设有第二切换通道34。第二切换通道34的一端与大容量自动可控精密注射器3B连接。第二切换通道34的另一端可与废液抽吸通道800、第二废液排放通道31、第二液体抽吸通道32或第二液体排放通道33连接。示例的，第二切换通道34将大容量自动可控精密注射器3B与一个第二液体抽吸通道32连通，大容量自动可控精密注射器3B便可抽吸某个液体容器700中的液体；第二切换通道34的一端保持与大容量自动可控精密注射器3B连接，另一端则通过旋转切换至与一个第二液体排放通道33连接，如此，大容量自动可控精密注射器3B便可将之前抽吸的液体排放到电解质分析容器400中。

本实施例的第一废液排放通道11、第一液体抽吸通道12和第一液体排放通道13可以是设置在第一自动可控多通阀1的阀体上的通道，也可以是第一自动可控多通阀1连接至容器比如电解质分析容器400、废液容器500或者液体容器700的管道比如软管。

本实施例的废液抽吸通道800、第二废液排放通道31、第二液体抽吸通道32和第二液体排放通道33可以是设置在第二自动可控多通阀3A的阀体上的通道，也可以是第二自动可控多通阀3A连接至容器比如电解质分析容器400、废液容器500或者液体容器700的管道比如软管。

第二实施例

参考图4，本实施例与第一实施例的区别在于：第一实施例的大容量自动可控精密加药单元3包括第二自动可控多通阀3A和大容量自动可控精密注射器3B；而本实施例的大容量自动可控精密加药单元3则是包括三个蠕动泵。参考图4，一个蠕动泵的一侧通道作为第二废液排放通道31，另一侧通道则作为废液抽吸通道800。

其余两个蠕动泵的一侧通道作为第二液体抽吸通道32，另一侧通道则作为第二液体排放通道33。

控制器4通过控制三个包含电机的驱动机构分别使三个蠕动泵工作，实现抽吸液体和排放液体。

在本实施例中，蠕动泵的最大流量为不大于300ml/分钟，分配第二液体的精度为大于或等于98％。

在其它实施例中，蠕动泵的数量为四个、五个或者六个以上。

蠕动泵不仅可以满足镀液加药分析系统的精度要求，而且成本低、效率高。

在本申请实施例中，与小容量自动可控精密注射器2配合使用的第一自动可控多通阀1设有第一废液排放通道11、第一液体抽吸通道12和第一液体排放通道13，如此，当需要更换注射液时，先通过第一废液排放通道11将小容量自动可控精密注射器2留存的液体排到废液容器500，接着小容量自动可控精密注射器2通过第一液体抽吸通道12抽吸清洗液体进行清洗，完成清洗后将清洗液体通过第一废液排放通道11排到废液容器500，小容量自动可控精密注射器2再通过第一液体抽吸通道12抽吸另一种液体通过第一液体排放通道13注入到电解质分析容器400中。对于大容量自动可控精密加药单元3也是这样。那么，在一次测试中或配置支持液时，一个注射器就可完成注射多种液体。使用一个小容量自动可控精密注射器2和一个大容量自动可控精密加药单元3即可完成分析过程中的液体注射或者说使用两个精密注射器即可完成分析过程中的液体注射，既可以避免使用过多的精密注射器，还可以同时实现支持液的自动配制，从而实现加药装置的小型化及更加完全的自动化。

支持液自动配制的难度在于，当前常见精密注射器最大容积为5ml，如要注射100ml支持液，需要几分钟时间。为减少时间，本申请实施例一方面减少容器中支持液量，比如减至50ml，二是采用定制10ml精密注射器，从而将之前所需时间缩短为四分之一；也就是缩小小容量自动可控精密注射器2的容量与大容量自动可控精密注射器3B的容量之间的差距。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种镀液分析系统的加药装置，其特征在于：包括小容量自动可控精密注射器、第一自动可控多通阀、大容量自动可控精密加药单元和控制器；

所述控制器用于控制所述小容量自动可控精密注射器、所述第一自动可控多通阀和所述大容量自动可控精密加药单元；

所述大容量自动可控精密加药单元设有用于从电解质分析容器的底部抽吸所述电解质分析容器中的液体的废液抽吸通道；

所述第一自动可控多通阀设有用于伸入废液容器中的第一废液排放通道；

所述第一自动可控多通阀还设有多个用于抽吸液体的第一液体抽吸通道和多个用于将通过所述第一液体抽吸通道抽吸的液体排放至所述电解质分析容器中的第一液体排放通道；

所述大容量自动可控精密加药单元设有用于伸入所述废液容器中的第二废液排放通道；

所述大容量自动可控精密加药单元还设有多个用于抽吸液体的第二液体抽吸通道和多个用于将通过所述第二液体抽吸通道抽吸的液体排放至所述电解质分析容器中的第二液体排放通道；

所述小容量自动可控精密注射器与所述第一自动可控多通阀连接，以使实现抽吸或排放液体。

2.根据权利要求1所述加药装置，其特征在于：所述大容量自动可控精密加药单元包括第二自动可控多通阀和大容量自动可控精密注射器；

所述第二自动可控多通阀设有所述第二废液排放通道、多个所述第二液体抽吸通道和多个所述第二液体排放通道；

所述大容量自动可控精密注射器与所述第二自动可控多通阀连接，以实现抽吸或排放液体。

3.根据权利要求1所述加药装置，其特征在于：所述大容量自动可控精密加药单元包括多个蠕动泵；

一个所述蠕动泵的一侧通道作为所述第二废液排放通道，另一侧通道则作为所述废液抽吸通道；

其余的所述蠕动泵的一侧通道作为一个所述第二液体抽吸通道，另一侧通道则作为一个所述第二液体排放通道。

4.根据权利要求1所述加药装置，其特征在于：所述第一自动可控多通阀设有第一切换通道；所述第一切换通道的一端与所述小容量自动可控精密注射器连接；所述第一切换通道的另一端可与所述废液抽吸通道、所述第一废液排放通道、所述第一液体抽吸通道或所述第一液体排放通道连接。

5.根据权利要求2所述加药装置，其特征在于：所述第二自动可控多通阀设有第二切换通道；所述第二切换通道的一端与所述大容量自动可控精密注射器连接；所述第二切换通道的另一端可与所述废液抽吸通道、所述第二废液排放通道、所述第二液体抽吸通道或所述第二液体排放通道连接。

6.根据权利要求2所述加药装置，其特征在于：所述第一自动可控多通阀的通道数量为八条以上；所述第二自动可控多通阀的通道数量为六条以上。

7.根据权利要求1所述加药装置，其特征在于：所述小容量自动可控精密注射器的容量为0.05ml至5ml；所述小容量自动可控精密注射器的精度为大于或等于99％；所述小容量自动可控精密注射器的精度大于或等于99.5％。

8.根据权利要求2所述加药装置，其特征在于：所述大容量自动可控精密注射器的容量为5ml至100ml；所述大容量自动可控精密注射器的精度为大于或等于98％；所述大容量自动可控精密注射器的精度为大于或等于99％；所述大容量自动可控精密注射器的容量大于所述小容量自动可控精密注射器的容量；所述大容量自动可控精密注射器的容量为所述小容量自动可控精密注射器的容量两倍、三倍、四倍或五倍以上。

9.根据权利要求3所述加药装置，其特征在于：所述蠕动泵的最大流量为不大于300ml/分钟，分配第二液体的精度为大于或等于98％。

10.一种镀液分析系统，其特征在于：包括根据权利要求1至9任一项所述加药装置。

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