专利名称：一种马口铁镀锡量测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量装置，特别是涉及一种用于对马口铁镀锡量进行检 测的专用精密仪器。
背景技术：
马口铁镀锡量测量仪是一种用于检测马口铁镀锡量的仪器，适用于食品、饮 料包装；金属制罐；镀锡薄板生产企业；进出口商品检验检疫部门及有关院所对 马口铁镀锡量的检测。对镀锡量进行检测的方法有多种，比如容量法、金相法、 库仑法、e射线法、x射线荧光法等，由于库仑法具有准确、方便、迅速、不需 特别技能等特点，因此，现有的马口铁镀锡量测量仪大多采用该法。但是，现有 的这类马口铁镀锡量测量仪，是采用分离式的结构，由相分离的电解部分、控制 部分和计算机处理部分构成，既给操作带来了不便，同时也不便于移动使用，致 使检测速度较慢。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种马口铁镀锡量测量 仪，具有整机体积小、可随时随地移动使用、测量数据准确、重现性好、测试速 度快、操作容易的特点。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 一种马口铁镀锡量测量 仪，包括
一柜体，内设有储液腔，柜体外装有液泵，液泵的进口与储液腔相通，柜体 外表面分别设有与储液腔相连通的加液口和排液口；
一电解槽，安装在柜体上部，电解槽设有进液口和出液口，电解槽的进液口 与液泵的出口相连通，电解槽内分别装有碳电极棒和参考电极，电解槽的一端设 有试样夹具，试样夹具内装有阳电极；
一直流电源供应器，安装于柜体，其输入端与外接交流电源相连接，其输出 端的正极与试样夹具内的阳电极相连接，其输出端的负极与电解槽的碳电极棒相 连接；
一记录仪，安装于柜体，其电源输入端与外接交流电源相连接，其测试端的 一端与试样夹具内的阳电极相连接，测试端的另一端与电解槽的参考电极相连接；
一液泵控制器，安装于柜体，其电源接入端与外接交流电源相连接，其控制 输出端与液泵的电源接入端相连接。
所述的柜体的排液口处装有换液开关。
所述的柜体的中上部设有工作台面，储液腔设于柜体下部，电解槽安装在工 作台面后上方的柜体上，加液口设在工作台面处。 所述的电解槽的出液口处装有换水开关。
所述的电解槽包括呈卧向而置的并具有筒形结构的槽本体和装在槽本体一 端的试样夹具。
所述的槽本体另一端的端口固接有碳电极座，碳电极棒固定在碳电极座上。 所述的试样夹具包括设在槽本体的一端端口的密封圈座和配合在密封圈座 外侧以将试样片夹持住的夹具部分，密封圈座固接于槽本体的一端端口，密封圈 座的中部设有可让槽本体内的液体浸渍于试样片的通孔，密封圈座的通孔的外孔 沿处装有密封圈。
所述的相对于通孔周边的密封圈座的外端还设有磁铁。 所述的夹具部分包括顶杆、顶杆轨座、阳电极、弹簧、绝缘座、弹簧座、橡 胶衬套，顶杆的前端与绝缘座相固定，弹簧座装在绝缘座上，橡胶衬套前端与阳 电极相连接，橡胶衬套的后端活动套在弹簧座与绝缘座之间，弹簧张顶在阳电极 与弹簧座之间，顶杆轨座固定在柜体上，顶杆后部装在顶杆轨座内并可沿顶杆轨 座前后移动而使阳电极与贴靠在密封圈座外端的试样片相抵靠。 所述的柜体上还设有用于透视储液腔液位的第一液位标。 所述的电解槽上还设有用于透视槽内液位的第二液位标。
所述的液泵为耐腐蚀泵。
本实用新型的一种马口铁镀锡量测量仪，是以试样为阳极在盐酸电解液中通 过恒电流使镀锡层溶解。由于纯锡层、合金层和钢基相对于参考电极的电位不同， 因此通过记录溶解过程中试样电位随时间的变化，可以分别得到纯锡层和合金层 完全溶解所用的时间，计算出各自完全溶解所消耗的电量，根据法拉第电解定律 求出纯锡量和合金锡量。纯锡量与合金锡量的和即为镀锡量。
纯锡量公式 <formula>formula see original document page 6</formula>式中
Snl——每平方米面积上的纯锡量(单位g/m2) Fl——常数0.10589
Tl——纯锡层溶解完毕所用的时间(单位S) 合金锡量公式
<formula>formula see original document page 6</formula>
式中
Sn2——每平方米面积上的合金锡量(单位g/m2) F2——常数0.10589
T2—^^金锡层溶解完毕所用的时间(单位S) 镀锡量公式
<formula>formula see original document page 6</formula>
本实用新型的一种马口铁镀锡量测量仪，完全符合国家标准GB/T1838—1995 所规定的库仑法技术要求。
测量时，先要配制好盐酸电解液，然后将盐酸电解液从加液口加入柜体的储 液腔内，并通过第一液位标进行观察，看液位是否到达液位水平线，第一液位标 的作用就在于防止加液量不到位时启动液泵而造成液泵烧毁，当观察液位到达液 位水平线时，停止加液，并关闭柜体的加液口。然后可以装试样片，装试样片时，
先是将试样片贴靠到槽本体的一端端口的密封圈座上，利用密封圈座上的磁铁将 试样片吸住，试样片要完全遮盖密封圈座上的密封圈，接着将顶杆沿着顶杆轨座 向前移动，使顶杆前端部的阳电极紧贴试样片不松动，阳电极一方面是靠顶杆的 推顶而与试样片相紧贴，另一方面是靠弹簧的作用而弹性抵靠于试样片。而后， 通过液泵控制器启动液泵工作，则液泵会将储液腔内的盐酸电解液扬升到电解槽 中，当送到电解槽的液量够时，液泵停止工作，此时可以启动直流电源供应器和 记录仪工作，直流电源供应器工作后，在盐酸电解液中的试样片其镀锡层就会溶 解，先是纯锡层产生溶解，当纯锡层完全溶解而露出合金锡层时，试样片的电位 产生第一次跃变，由记录仪记录从溶解开始至电位第一次跃变的时间即可以得到 上述公式中的Tl,当合金锡层也被完全溶解而露出钢基层时，试样片的电位产生 第二次跃变，由记录仪记录从试样片电位第一次跃变至第二次跃变的时间即可以 得到上述公式中的T2,当记录仪所记录的电压——时间关系曲线出一第2个拐点 时，即完成了一个试样片的测试，可让直流电源供应器和记录仪停止工作，以便 更换试样片。电解槽设有用于透视槽内液位的第二液位标，第二液位标的作用在 于观察电解槽内的液位，只有液位处于第二液位标的最低液位水平线时，才能启 动液泵工作，否则，电解槽内的酸液会大量溢出。
本实用新型的有益效果是，由于采用了一柜体、 一电解槽、 一直流电源供应 器、 一记录仪、 一液泵控制器来构成马口铁镀锡量测量仪，且柜体内设有储液腔， 柜体外装有液泵，液泵的进口与储液腔相通，液泵的出口与电解槽进液口相连通， 电解槽、直流电源供应器、记录仪、液泵控制器分别装在柜体的对应位置，利用 储液腔可以较多地存储盐酸电解液，利用液泵可以将储液腔内的盐酸电解液分批 提升至电解槽中以对各试样片进行测量，具有整机体积小、可随时随地移动使用、 测量数据准确、重现性好、测试速度快、操作容易的特点。由于采用了耐腐蚀泵 来输送盐酸电解液，因此，无需安装氮气加减压送液装置、无需手工消气泡。由 于采用了电解槽与主机及储液槽一体化结构设计，使得每次测量工作结束时都无 需进行清洗。由于设有大容量的储液腔，储液量大，可高达13000mL，使得更换
电解液的周期延长，可持续检测5000个次以上，极大地方便了对马口铁镀锡量的 测量。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一
种马口铁镀锡量测量仪不局限于实施例。
图1是本实用新型的构造示意图 图2是图1中的A部放大示意图； 图3是本实用新型的构造侧视图； 图4是本实用新型的电气原理图。
具体实施方式
参见附图所示，本实用新型的一种马口铁镀锡量测量仪，包括
一柜体IO，内设有储液腔ll，柜体10外装有液泵12，液泵12是装在柜体 10外的底部，液泵12的进口与储液腔11相通，柜体外表面分别设有与储液腔11 相连通的加液口 13和排液口，排液口处装有换液开关14，柜体的中上部设有工 作台面15，柜体10上还设有用于透视储液腔11液位的第一液位标16;其中，液 泵12为耐腐蚀泵，储液腔11设于柜体10下部，加液口 13设在工作台面15处；
一电解槽20，安装在柜体10上部即安装在工作台面15后上方的柜体10上， 电解槽20设有进液口21和出液口，出液口处装有换水开关22,电解槽的进液口 21与液泵12的出口通过管道相连通，电解槽20内分别装有碳电极棒61和参考 电极62，电解槽的一端设有试样夹具，试样夹具内装有阳电极63;
一直流电源供应器30,安装于柜体IO，其输入端与外接交流电源相连接， 其输出端的正极与试样夹具内的阳电极63相连接，其输出端的负极与电解槽的碳 电极棒61相连接；
一记录仪40，安装于柜体IO，其电源输入端与外接交流电源相连接，其测 试端的一端与试样夹具内的阳电极63相连接，测试端的另一端与电解槽的参考电 极62相连接；
一液泵控制器50,安装于柜体IO，其电源接入端与外接交流电源相连接， 其控制输出端与液泵12的电源接入端相连接。 其中
电解槽20包括呈卧向而置的并具有筒形结构的槽本体23和装在槽本体一端 的试样夹具；槽本体23另一端的端口固接有碳电极座24，碳电极棒61固定在碳 电极座24上；试样夹具包括设在槽本体的一端端口的密封圈座25和配合在密封 圈座外侧以将试样片夹持住的夹具部分，密封圈座25固接于槽本体10的一端端 口，密封圈座25的中部设有可让槽本体内的液体浸渍于试样片的通孔251，密封 圈座的通孔的外孔沿处装有密封圈26;相对于通孔周边的密封圈座25的外端还 设有磁铁27;
夹具部分包括顶杆71、顶杆轨座72、阳电极63、弹簧73、绝缘座74、弹簧 座75、橡胶衬套76,顶杆71的前端与绝缘座74相固定，弹簧座75装在绝缘座 74上，橡胶衬套76前端与阳电极63相连接，橡胶衬套76的后端活动套在弹簧 座75与绝缘座74之间，弹簧73张顶在阳电极63与弹簧座75之间，顶杆轨座 72固定在柜体10上，顶杆71后部装在顶杆轨座72内并可沿顶杆轨座72前后移 动而使阳电极63与贴靠在密封圈座25外端的试样片相抵靠；在顶杆71前端与绝 缘座74的相接处还设有紧固螺母77，紧固螺母77使绝缘座74与顶杆71的联接 更牢靠；
在电解槽20上还设有用于透视槽内液位的第二液位标(图中未示出)。 本实用新型的一种马口铁镀锡量测量仪，是以试样为阳极在盐酸电解液中通 过恒电流使镀锡层溶解。由于纯锡层、合金层和钢基相对于参考电极的电位不同， 因此通过记录溶解过程中试样电位随时间的变化，可以分别得到纯锡层和合金层 完全溶解所用的时间，计算出各自完全溶解所消耗的电量，根据法拉第电解定律 求出纯锡量和合金锡量。纯锡量与合金锡量的和即为镀锡量。 纯锡量公式 Snl=Fl*Tl
式中
Snl——每平方米面积上的纯锡量(单位g/m2) Fl——常数0.10589
Tl——纯锡层溶解完毕所用的时间(单位S) 合金锡量公式
Sn2=F2*T2*2/3 式中
Sn2——每平方米面积上的合金锡量(单位g/m2) F2——常数0.10589
T2~^金锡层溶解完毕所用的时间(单位S) 镀锡量公式
Sn= Snl+ Sn2
本实用新型的一种马口铁镀锡量测量仪，完全符合国家标准GB/T1838—1995 所规定的库仑法技术要求。
测量时，先要配制好盐酸电解液，然后将盐酸电解液从加液口 13加入柜体 的储液腔ll内，并通过第一液位标16进行观察，看液位是否到达液位水平线， 第一液位标16的作用就在于防止加液量不到位时启动液泵12而造成液泵烧毁， 当观察液位到达液位水平线时，停止加液，并关闭柜体的加液口 13。然后可以装 试样片，装试样片时，先是将试样片贴靠到槽本体23的一端端口的密封圈座25 上，利用密封圈座25上的磁铁27将试样片吸住，试样片要完全遮盖密封圈座25 上的密封圈26,接着将顶杆71沿着顶杆轨座72向前移动，使顶杆前端部的阳电 极63紧贴试样片不松动，阳电极63 —方面是靠顶杆71的推顶而与试样片相紧贴， 另一方面是靠弹簧73的作用而弹性抵靠于试样片。而后，通过液泵控制器50启 动液泵12工作，则液泵12会将储液腔11内的盐酸电解液扬升到电解槽20中， 当送到电解槽20的液量够时，液泵12停止工作，此时可以启动直流电源供应器 30和记录仪40工作，直流电源供应器30工作后，在盐酸电解液中的试样片其镀
锡层就会溶解，先是纯锡层产生溶解，当纯锡层完全溶解而露出合金锡层时，试 样片的电位产生第一次跃变，由记录仪记录从溶解开始至电位第一次跃变的时间 即可以得到上述公式中的T1，当合金锡层也被完全溶解而露出钢基层时，试样片 的电位产生第二次跃变，由记录仪记录从试样片电位第一次跃变至第二次跃变的 时间即可以得到上述公式中的T2，当记录仪所记录的电压——时间关系曲线出一 第2个拐点时，即完成了一个试样片的测试，可让直流电源供应器30和记录仪 40停止工作，以便更换试样片。电解槽20设有用于透视槽内液位的第二液位标, 第二液位标的作用在于观察电解槽内的液位，只有液位处于第二液位标的最低液 位水平线时，才能启动液泵12工作，否则，电解槽20内的酸液会大量溢出。
上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种马口铁镀锡量测量仪，但本 实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作 的任何简单修改、等同变化与修饰，均
权利要求1. 一种马口铁镀锡量测量仪，其特征在于包括一柜体，内设有储液腔，柜体外装有液泵，液泵的进口与储液腔相通，柜体外表面分别设有与储液腔相连通的加液口和排液口；一电解槽，安装在柜体上部，电解槽设有进液口和出液口，电解槽的进液口与液泵的出口相连通，电解槽内分别装有碳电极棒和参考电极，电解槽的一端设有试样夹具，试样夹具内装有阳电极；一直流电源供应器，安装于柜体，其输入端与外接交流电源相连接，其输出端的正极与试样夹具内的阳电极相连接，其输出端的负极与电解槽的碳电极棒相连接；一记录仪，安装于柜体，其电源输入端与外接交流电源相连接，其测试端的一端与试样夹具内的阳电极相连接，测试端的另一端与电解槽的参考电极相连接；一液泵控制器，安装于柜体，其电源接入端与外接交流电源相连接，其控制输出端与液泵的电源接入端相连接。
2. 根据权利要求l所述的一种马口铁镀锡量测量仪，其特征在于所 述的柜体的中上部设有工作台面，储液腔设于柜体下部，电解槽安装在工 作台面后上方的柜体上，加液口设在工作台面处。
3. 根据权利要求l所述的一种马口铁镀锡量测量仪，其特征在于所 述的电解槽包括呈卧向而置的并具有筒形结构的槽本体和装在槽本体一端 的试样夹具。
4. 根据权利要求3所述的一种马口铁镀锡量测量仪，其特征在于所 述的槽本体另一端的端口固接有碳电极座，碳电极棒固定在碳电极座上。
5. 根据权利要求3所述的一种马口铁镀锡量测量仪，其特征在于所述的试样夹具包括设在槽本体的一端端口的密封圈座和配合在密封圈座外 侧以将试样片夹持住的夹具部分，密封圈座固接于槽本体的一端端口，密 封圈座的中部设有可让槽本体内的液体浸渍于试样片的通孔，密封圈座的 通孔的外孔沿处装有密封圈。
6. 根据权利要求5所述的一种马口铁镀锡量测量仪，其特征在于所 述的相对于通孔周边的密封圈座的外端还设有磁铁。
7. 根据权利要求5所述的一种马口铁镀锡量测量仪，其特征在于所 述的夹具部分包括顶杆、顶杆轨座、阳电极、弹簧、绝缘座、弹簧座、橡 胶衬套，顶杆的前端与绝缘座相固定，弹簧座装在绝缘座上，橡胶衬套前 端与阳电极相连接，橡胶衬套的后端活动套在弹簧座与绝缘座之间，弹簧 张顶在阳电极与弹簧座之间，顶杆轨座固定在柜体上，顶杆后部装在顶杆 轨座内并可沿顶杆轨座前后移动而使阳电极与贴靠在密封圈座外端的试样 片相抵靠。
8. 根据权利要求l所述的一种马口铁镀锡量测量仪，其特征在于所 述的柜体上还设有用于透视储液腔液位的第一液位标。
9. 根据权利要求l所述的一种马口铁镀锡量测量仪，其特征在于所 述的电解槽上还设有用于透视槽内液位的第二液位标。
10. 根据权利要求l所述的一种马口铁镀锡量测量仪，其特征在于 所述的液泵为耐腐蚀泵。
专利摘要本实用新型公开了一种马口铁镀锡量测量仪，包括柜体、电解槽、直流电源供应器、记录仪、液泵控制器。柜体内设有储液腔，柜体外装有液泵，液泵的进口与储液腔相通；电解槽、直流电源供应器、记录仪、液泵控制器分别装在柜体上；电解槽设有进液口和出液口，电解槽的进液口与液泵的出口相连通，电解槽内分别装有碳电极棒和参考电极，电解槽的一端设有试样夹具，试样夹具内装有阳电极。采用该结构后，本实用新型具有整机体积小、可随时随地移动使用、测量数据准确、重现性好、测试速度快、操作容易的优点。
文档编号G01N27/42GK201207044SQ20082010231
公开日2009年3月11日 申请日期2008年5月12日 优先权日2008年5月12日
发明者张庆孝 申请人:福建标新易开盖集团有限公司