DE3736307A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des feststoffgehaltes und des wassergehaltes in flussmitteln (insbes. mit niedrigem feststoffgehalt) in automatischen loetmaschinen - Google Patents

Description

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Im Blockschaltbild der Fig. 1 ist die räumliche Tren­ nung in dem Meßbereich 27, den elektronischen Bereich 35 und den zur Lötmaschine gehörenden Bereich 28 dargestellt. Im Meßbereich 27 wird aus einem Behälter 11 mittels Schlauchpumpe 12 Lauge 10 angesaugt und in das Glasgefäß 14 gefüllt.

Die Umdrehungen der Schlauchpumpen 12 werden mit Licht­ schranken 13 zur Mengenbestimmung gezählt.

Das zu prüfende Flußmittel befindet sich im Flußmittel­ behälter 29 des Lötmaschinenbereichs 28. Von dort fließt es in das Glasgefäß 24 im Meßbereich 27.

Die Schlauchpumpe 12 saugt das Flußmittel 16 aus dem Glas­ gefäß 24 durch das Ventil 23 an und füllt es in das Glas­ gefäß 14.

Dort wird es mit der bereits darin befindlichen Lauge 10 mittels Druckluft gut gemischt.

Danach wird in dieser Mischung 17 der pH-Wert mittels Einstabmeßkette 15 ermittelt. Der Temperaturfühler 16 dient der Messung der Ist-Temperatur während der pH- Messung.

Die Durchmischung im Glasgefäß 14 erfolgt mittels Druck­ luft über ein Manometer 20, das Ventil 19 und das Ablaß­ ventil 18 (3/2 Wegeventil).

Zur Reinigung wird das Ventil 23 umgeschaltet, so daß die Schlauchpumpe 12 die Reinigungsflüssigkeit 22 aus dem Behälter 21 ansaugt und in das Glasgefäß 14 füllt. Durch Umwälzung erfolgt die erforderliche Reinigung des Systems und anschließend Ablaß über Ventil 18.

Im Glasgefäß 24 befindet sich das zu prüfende Flußmittel 26 sowie das Aräometer 25 mit Näherungsschalter und Tem­ peraturfühler. Der Näherungsschalter mißt den Abstand zum Aröometer und somit die Dichte des Flußmittels.

Die Pumpe 33 im Lötmaschinenbereich 28 befördert das Fluß­ mittel 26 zurück in den Flußmittelbehälter 29.

Bei zu hohem Feststoffgehalt wird aus dem Behälter 32 Verdünner 31 mittels Pumpe 30 in entsprechender Menge in den Flußmittelkreislauf gepumpt.

Alle Berechnungen, Steuerungen, Umrechnungen und Anzeigen erfolgen im elektonischen Bereich 35.

Der Parameterspeicher 36 dient der Speicherung der Ver­ gleichswerte eines entsprechenden Flußmittels mit bekann­ tem Feststoff- und Wassergehalt, sowie der gesamten Soll- Menge an Flußmittel im Behälter 29. Auch die Min./Max.- Werte - die vom Betreiber des vorgeschlagenen Systems über eine Tastatur 43 bestimmt werden können - werden in diesem Speicher abgelegt, ebenso wie die erforder­ lichen Umdrehungen der Schlauchpumpen 12.

Die Umwandlungseinheit 42 dient zur Umrechnung von gemes­ senen el. Strömen, Spannungen etc. in pH-Wert, Dichte und Temperatur. Die Dichte wird dann in der Recheneinheit 39 auf die Vergleichswerte bei einer Bezugstemperatur umgerechnet und im Speicher für Meßdaten 40 abgelegt. Die Ausgänge von Einstabmeßkette 15, Temperaturfühler 16 und Annäherungsschalter 25 sind als Eingänge an die Um­ rechnungseinheit 42 angeschlossen.

Die Recheneinheit 39 hat 4 Eingänge: Ausgänge von Um­ rechnungseinheit 42, Parameterspeicher 36, Meßdatenspei­ cher 40 und Tastatur 43.

Die Recheneinheit 39 vergleicht die gemessenen Werte im Meßdatenspeicher 40 mit den Soll-Werten im Parameter­ speicher 36 und errechnet den Ist-Feststoffgehalt und Ist-Wassergehalt. Beide Werte werden in der Anzeigevor­ richtung 38 angezeigt. Bei außerhalb der vorgegebenen Min./Max.-Werten liegenden Meßwerten wird von der Alarm­ vorrichtung 37 ein Signal gegeben.

Bei korrigierbarem Feststoffgehalt wird über die Steuer­ einheit 41 ein Impuls an die Pumpe 30 gegeben und eine entsprechende Menge Verdünner 31 aus dem Behälter 32 in den Flußmittelkreislauf gepumpt.

Die Steuereinheit 41 steuert die Anzahl der Umdrehungen der Schlauchpumpen 12, das Öffnen und Schließen der Ven­ tile 18, 19, 23 und 47 sowie die Pumpen 30 und 33.

Um der Einstabmeßkette 15 die erforderliche Feuchte zuzu­ führen, läuft aus dem Behälter 45 Wasser 46 in das Glas­ gefäß 14 nach beendeter Reinigung und verbleibt dort bis zum nächsten Meßvorgang.

Durch die Zugabe der Lauge 10 zum Flußmittel 26 wird der pH-Wert meßbar gemacht.

Mit zunehmender Mengenzugabe von Flußmittel zur Lauge fällt der pH-Wert Richtung 1.

Bei entsprechenden Mengenverhältnissen Flußmittel/Lauge ist der pH-Wert mit steigendem Wassergehalt niedriger und er fällt auch bei höherem Feststoffgehalt. Charakteri­ stische Kurven sind in Abb. 2 dargestellt.

Werden zu obigen Mengenverhältnissen noch 2mal entspre­ chende Mengen Flußmittel zugegeben, so fällt der pH-Wert weiter Richtung 1 in charakteristischer Weise und ergibt für viele Flußmittel eindeutige Aussagen über Feststoff- und Wassergehalt. Die gemessenen Werte können jedoch u. U. bei extremen Abweichungen vom Soll-Gehalt eng bei­ einander liegen. Zur Unterscheidung dient dann der Hilfs­ parameter Dichte, da bei ähnlichen pH-Werten eine unter­ schiedliche Dichte gemessen wird.

Über die Tastatur 43 kann wahlweise eingegeben werden, ob die Flußmittel auf Feststoff- und Wassergehalt mittels pH-Wert- und Dichtemessung oder nur über den pH-Wert ge­ prüft werden sollen bzw. ob die Dichte als einziger Meß­ wert für den Zustand des Flußmittels gemessen werden soll (insbes. bei Flußmitteln mit hohem Feststoffgehalt).

Es besteht die Möglichkeit, eine automatische Füllstands­ kontrolle des Flußmittels 26 im Vorratsbehälter 29 der Lötmaschine anzuschließen oder andere externe Signale zu verarbeiten.

Teilebeschreibung zum Blockschaltbild der Fig. 1

10 = Lauge
11 = Laugenbehälter
12 = Schlauchpumpe
13 = Lichtschranke
14 = Glasgefäß
15 = Einstabmeßkette
16 = Temperaturfühler
17 = Gemisch aus Lauge und Flußmittel
18 = Ablaßventil
19 = Luftventil
20 = Manometer
21 = Behälter für Reinigungsflüssigkeit
22 = Reinigungsflüssigkeit
23 = Ventil
24 = Glasgefäß
25 = Aräometer mit Näherungsschalter
26 = Flußmittel
27 = Meßbereich
28 = Lötmaschinenbereich
29 = Flußmittelbehälter der Lötmaschine
30 = Pumpe zur Verdünnerzudosierung
31 = Verdünner
32 = Verdünnerbehälter
33 = Pumpe für Flußmittelkreislauf
34 = Niveauregulierung des Flußmittelbehälters
35 = Elektronischer Bereich
36 = Speicher für Parameter
37 = Optisch/Akustische Alarmvorrichtung
38 = Anzeige
39 = Recheneinheit
40 = Speicher für Meßdaten
41 = Steuerungseinheit
42 = Umrechnungseinheit
43 = Eingabetastatur
44 = Ventil
45 = Wasserbehälter
46 = Wasser

Claims (5)

1. Verfahren zur Bestimmung des Feststoffgehaltes und des Wassergehaltes in Flußmitteln mit niedrigem Fest­ stoffgehalt, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - das Flußmittel der Lötmaschine wird kontinuierlich durch das Meßgerät gepumpt,
• - in ein Glasgefäß wird eine bestimmte Menge Lauge gefüllt,
• - in Abhängigkeit von dem zu prüfenden Flußmittel wird dazu
• - ein Mal,
• - drei Mal hintereinander jeweils die gleiche Menge Flußmittel zugegeben,
• - nach intensiver Vermischung von Flußmittel und Lauge erfolgt jeweils die Messung von pH und Temperatur,
• - im Rechner erfolgt eine Temperaturkompensation des pH-Wertes auf eine normierte Temperatur,
• - dieser pH-Wert wird dann im Rechner mit den zuvor experimentell ermittelten Werten von Flußmitteln mit bekanntem Feststoff- und Wassergehalt verglichen. Sich entsprechende Werte ergeben den Ist-Feststoff­ gehalt und Ist-Wassergehalt des geprüften Flußmittels.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch fol­ gende Schritte:

• - in Abhängigkeit von dem zu prüfenden Flußmittel erfolgt die Messung des pH-Wertes
• - in einem Schritt oder
• - in 3 Schritten,
• - wird neben der Messung des pH-Wertes in 1 oder 3 Schritten die Dichte des Flußmittels incl. Tempe­ ratur gemessen und dient als Hilfsparameter.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - Flußmittel und Lauge werden für die erste Messung im Verhältnis 1 : 3 dosiert,
• - als Lauge wird 0,1 n KOH verwendet,
• - die Dichtemessung erfolgt mittels Aräometer in einem geeigneten Glasgefäß,
• - im Rechner erfolgt eine Temperaturkompensation von pH und Dichte auf eine normierte Temperatur.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - dem Flußmittel in der Lötmaschine automatisch Ver­ dünner zugeführt wird, wenn dieses gegenüber dem Normalzustand einen höheren Feststoffgehalt aufweist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Messungen in regelmäßigen Abständen automatisch ablaufen aber auch manuell veranlaßt werden können,
• - bei zu geringer Ist-Menge an Flußmittel im Vorrats­ behälter der Lötmaschine vor der Zugabe von zusätz­ lichem Flußmittel eine Messung von Feststoff- und Wassergehalt erfolgt.