用于控制阳极氧化槽液温度的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于控制阳极氧化槽液温度的装置和一种相应的方法，其包括：板式换热器，所述板式换热器具有氧化槽液入口和氧化槽液出口以及冷却液入口和冷却液出口；与冷却液入口流体连通的冷却液输入管路和与冷却液出口流体连通的冷却液输出管路；温度传感器，所述温度传感器被配置成用于检测氧化槽液的实际温度Tr；控制单元，所述控制单元与所述温度传感器电连接并且被配置成能够接收所述温度传感器测得的氧化槽液的实际温度Tr；设置在冷却液输出管路中的控制阀，所述控制阀具有阀入口、第一阀出口以及第二阀出口，所述控制阀被配置为，能响应于所述控制单元的控制指令相应地调节所述第一阀出口的开度Og1和第二阀出口的开度Og2。出口的开度Og2。出口的开度Og2。

【技术实现步骤摘要】
用于控制阳极氧化槽液温度的装置


[0001]本技术涉及一种用于控制阳极氧化槽液温度的装置。

技术介绍

[0002]阳极氧化(anodic oxidation)工艺是一种金属或合金的电化学氧化工艺。在该工艺中，诸如铝的金属及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下，在外加电流的作用下，在金属(阳极)上形成一层氧化膜。阳极氧化工艺被广泛用于工业领域，尤其是用于在LCD加工中对用于等离子刻蚀工艺的上部电极进行处理，从而提高其耐电压、阻抗及耐腐蚀性能。
[0003]阳极氧化工艺通常在阳极氧化槽中进行，阳极氧化槽中的槽液温度是阳极氧化工艺一个重要参数。阳极氧化过程中会产生大量的热，但根据核心工艺的标准，氧化槽液的温度不能持续上升，否则会严重影响氧化皮膜的质量(因为例如当槽液温度从10℃上升到20℃时，阳极氧化膜的溶解速度会增加约3倍)。因此，必须对槽液温度进行控制并将其维持在一个适宜温度范围，例如根据不同成分的槽液设有不同的温度管理标准，在本专利技术涉及的示例性的槽液中，该温度需要维持在10
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11℃的范围。
[0004]在现有技术中，氧化槽液例如通过如下方式进行降温，即，利用低温冷却液(其冷量由冷却机提供)与氧化槽液在板式换热器中进行热交换。其中，所述板式换热器包括冷却液侧以及氧化槽液侧。所述冷却液和氧化槽液分别由对应的泵进行泵送循环，其中负责氧化槽液循环的泵始终运行，而负责冷却液循环的泵则根据阳极氧化槽中的电子温度计检测并反馈给PLC的温度值进行运行或停止(例如设定为，在温度值为11℃时运行并且在温度值为10℃停止)，通过冷却液泵的运行或停止，以控制进入板式换热器的流量进而维持氧化槽液的温度，即：当电子温度计反馈的温度值＞氧化槽液温度设定值时，冷却液泵运行；当电子温度计反馈的温度值＜氧化槽液温度设定值时，冷却液泵停止。
[0005]然而，通过冷却液泵的运行或停止来控制进入板式换热器的冷却液流量，存在以下几点不足之处：
[0006]1)在阳极氧化过程中，由于氧化槽体体积大、氧化槽液多，槽液无法均匀地循环，导致氧化槽液的温度波动频繁，从而造成冷却液泵的启动/停止频繁，而频繁启动不仅会造成电能消耗增加，而且也会缩短泵的寿命。
[0007]2)在冷却液泵启动之前，管道内的冷却液仍处于静止状态，直到冷却液泵启动之后管道内的冷却液才开始循环，此时氧化槽液与冷却液需要经过大约20至30分钟的热交换后才能真正达到预设温度的需求。这一过程造成了氧化槽液的冷却时间延长，进而使得在阳极氧化过程中氧化槽液的实际温度与工艺需求温度之间存在例如2
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3℃的温差，影响氧化皮膜的质量。
[0008]因此，现有技术中的这种用于控制阳极氧化槽液温度的装置和方法并不完全令人满意。

技术实现思路

[0009]基于上述现有技术，本技术的目的是，提供一种用于控制阳极氧化槽液温度的装置和方法，利用该装置和该方法能够至少部分地克服现有技术中的上述缺点，并且尤其是实现一方面在避免冷却液泵频繁启停的情况下可靠地将氧化槽液的温度保持在设定的温度范围内，并且另一方面避免由于从冷却液的静止状态到循环状态所需的时间导致的氧化槽液的冷却时间延长。
[0010]上述目的首先通过根据本技术的用于控制阳极氧化槽液温度的装置得以实现，其包括：
[0011]板式换热器，所述板式换热器具有用于引入和输出氧化槽液的氧化槽液入口和氧化槽液出口，以及用于引入和输出冷却液的冷却液入口和冷却液出口；
[0012]与冷却液入口流体连通的冷却液输入管路和与冷却液出口流体连通的冷却液输出管路；
[0013]温度传感器，所述温度传感器被配置成用于检测氧化槽液的实际温度Tr；
[0014]控制单元，所述控制单元与所述温度传感器电连接并且被配置成能够接收所述温度传感器测得的氧化槽液的实际温度Tr；
[0015]设置在冷却液输出管路中的控制阀，所述控制阀具有阀入口、第一阀出口以及第二阀出口，所述控制阀被配置为，能响应于所述控制单元的控制指令相应地调节所述第一阀出口的开度Og1和第二阀出口的开度Og2。
[0016]本技术通过以设置在冷却液输出管路中的控制阀控制第一阀出口以及第二阀出口的开度，亦即控制冷却液液压回路中的冷却液的流量来控制氧化槽液的温度，从而可以保持冷却液泵持续开启，冷却液始终循环，这一方面避免了冷却液泵的频繁启动/停止，从而延长了冷却液泵的使用寿命；并且另一方面由于冷却液始终循环而避免了冷却液从静止状态到循环状态所引起的冷却时间的增加。
[0017]在一些实施方式中，所述开度如下进行调节：控制单元将从温度传感器接收的氧化槽液的实际温度Tr与氧化槽液的设定温度Ts进行比较，并且当Tr＞Ts时，控制单元向控制阀发出使第一阀出口的开度逐渐增大、并且使第二阀出口的开度逐渐减小的控制指令，当Tr ＜Ts时，控制单元向控制阀发出使第一阀出口的开度逐渐减小、并且使第二阀出口的开度逐渐增大的控制指令。
[0018]根据该实施方式，通过持续地将氧化槽液的实际温度Tr与氧化槽液的设定温度Ts进行比较并且借此逐渐调整各阀出口的开度，相对于现有技术实现了对氧化槽液温度更加精确的控制。
[0019]在一些实施方式中，在所述冷却液输入管路中设置有至少一个冷却液输入阀，在所述冷却液输出管路中设置有至少一个冷却液输出阀，在冷却液输入管路与冷却液输出管路之间设置有冷却液旁通管路，在所述冷却液旁通管路中设置有冷却液旁通阀。所述至少一个冷却液输入阀、至少一个冷却液输出阀和冷却液旁通阀优选地设置为手动操作的蝶阀，并且在装置由于发生故障或需要检修而需要停机的情况下可以通过关闭各阀来切断冷却液的循环并且防止冷却液泄漏。
[0020]在一些实施方式中，该装置还包括与氧化槽液入口流体连通的氧化槽液输入管路、与氧化槽液出口流体连通的氧化槽液输出管路以及在氧化槽液输入管路与氧化槽液输
出管路之间的氧化槽液旁通管路；在所述氧化槽液输入管路中设置有至少一个氧化槽液输入阀，在氧化槽液输出管路中设置有至少一个氧化槽液输出阀，在所述氧化槽液旁通管路中设置有氧化槽液旁通阀。所述至少一个氧化槽液输入阀、至少一个氧化槽液输出阀和氧化槽液旁通阀优选地设置为手动操作的蝶阀，并且在装置由于发生故障或需要检修而需要停机的情况下可以通过关闭各阀来切断冷却液的循环。
[0021]在一些实施方式中，所述第一阀出口与所述至少一个冷却液输出阀连接，所述第二阀出口与冷却液旁通阀连接。
[0022]在一些实施方式中，所述控制单元包括存储器，在所述存储器中存储有氧化槽液的所述设定温度Ts，所述设定温度能够预先存储在存储器中或者由操作人员通过用于控制阳极氧化槽液温度的装置的输入装置手动输入到存储器中。在手动输入的情况下，可以灵活地调整设定温度，从而使根据本技术的装置适用于不同的工况和应用场景。
[0023]在一些实施方式中，所述开度能分级地调节，例如以5％为一个调节级，即0％，5％，10％...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制阳极氧化槽液温度的装置，其特征在于，包括：板式换热器，所述板式换热器具有用于引入和输出氧化槽液的氧化槽液入口和氧化槽液出口，以及用于引入和输出冷却液的冷却液入口和冷却液出口；与冷却液入口流体连通的冷却液输入管路和与冷却液出口流体连通的冷却液输出管路；温度传感器，所述温度传感器被配置成用于检测氧化槽液的实际温度Tr；控制单元，所述控制单元与所述温度传感器电连接并且被配置成能够接收所述温度传感器测得的氧化槽液的实际温度Tr；在所述冷却液输入管路中设置有至少一个冷却液输入阀，在所述冷却液输出管路中设置有至少一个冷却液输出阀，在冷却液输入管路与冷却液输出管路之间设置有冷却液旁通管路，在所述冷却液旁通管路中设置有冷却液旁通阀；设置在冷却液输出管路中的控制阀，所述控制阀具有阀入口、第一阀出口以及第二阀出口，所述控制阀被配置为，能响应于所述控制单元的控制指令相应地调节所述第一阀出口的开度Og1和第二阀出口的开度Og2。2.根据权利要求1所述的用于控制阳极氧化槽液温度的装置，其特征在于，该装置还包括与氧化槽液入口流体连通的氧化槽液输入管路、与氧化槽液出口流体连通的氧化槽液输出管路以及在氧化槽液输入管路与氧化槽液输出管路之间的氧化槽液旁通管路；在所述氧化槽液输入管路中设置有至少一个氧化槽液输入阀，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：方昕，刘晓刚，权太植，蔡广云，朱勇，方斌，
申请(专利权)人：合肥微睿光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：