一种智能液位测量装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及蚀刻液萃取技术领域，尤其涉及一种智能液位测量装置及其使用方法。


背景技术：

2.在线路板的蚀刻过程中，蚀刻液中的铜离子浓度会逐渐升高而降低蚀刻效果，要使蚀刻液达到最佳的蚀刻效果，就必须将蚀刻液中的铜离子（cu2 ）、硫酸根离子so42l-）和ph值保持在一个合理稳定的范围内，要持续蚀刻液中上述各种成份的最佳浓度，就需不断添加子液来取代已失去蚀刻能力的“废蚀刻液”即“母液”。而该系统则可将原本需要排放的母液即“废蚀刻液”再生成为新子液即“再生蚀刻液”，该系统现在主要采用的工艺是电解硫酸铜，主要流程是先用萃取剂萃取母液中的铜离子，富铜油相再用低浓度的硫酸铜溶液（即电解液）反萃，得到高浓度的硫酸铜溶液（即新电解液），然后电解出铜离子。而被反萃后的蚀刻液则需添加极少量的补充剂，变成子液循环使用。同时还回收氨洗水，将氨洗水再生后循环利用。
3.专利号为202110602948.4的专利公开了一种遇水报警液位变送器，包括壳体；壳体内自一端至另一端依次设置有绝缘骨架和线路板；绝缘骨架内设置有压力传感器，压力传感器的压力信号输出端口与线路板的压力信号输入端口连接；绝缘骨架中插设有第一电极，第一电极的一端伸出壳体外，第一电极的另一端与线路板电连接；还设置第二电极，第二电极的一部分与外界液体接触，第二电极还与线路板电连接；线路板用于将压力传感器采集的压力信号放大后输出；还通过第一电极和第二电极采集液体阻抗，当采集到的液体阻抗与水阻抗匹配时输出预警信号。不仅可以测量液体的高度，还具备遇水报警功能，实现液位测量和遇水报警一体化。
4.在蚀刻液的萃取过程中，蚀刻液和ab油的颜色都比较深，因此很难分辨蚀刻液的高度，无法根据蚀刻液的多少来补充蚀刻液，虽然上述液位变送器可以在测量液体高度的同时具有遇水报警的功能，但是在应用到蚀刻液萃取中却无法根据蚀刻液密度的不同来调节其浮力，从而在萃取工作中时刻保持其在蚀刻液和ab油中间的位置。


技术实现要素：

5.本发明公开一种智能液位测量装置及其使用方法，旨在解决现有的液位变送器无法根据蚀刻液密度的不同来调节其浮力，从而在萃取工作中时刻保持其在蚀刻液和ab油中间的位置的技术问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种智能液位测量装置，包括萃取缸、缸盖、浮板和设置于所述浮板内部的固定板，所述萃取缸的底部内壁设置有过滤机构，所述萃取缸的内壁设置有除杂驱动机构，所述萃取缸顶部外壁的两侧均设置有限位槽，所述限位槽的内壁设置有透明刻度尺，所述浮板的顶部外壁设置有圆孔，所述固定板设置于所述圆孔内，所述固定板的圆周外壁设置有等
距离分布的固定扇叶，所述固定板的顶部外壁开有转槽，所述转槽的内壁设置有旋钮，所述旋钮的底部外壁设置有转板，所述转板的外壁设置有等距离分布的活动扇叶，所述活动扇叶和所述固定扇叶配合使用，所述浮板的两侧外壁均设置有指针，所述指针和所述透明刻度尺配合使用，所述缸盖的顶部内壁设置有导流机构。
7.开始时旋转旋钮控制活动扇叶和固定扇叶将圆孔完全封闭住，然后将浮板放置到ab油表面，然后转动旋钮控制活动扇叶与固定扇叶之间留出空隙，减小浮板的排水面积，随之控制浮板会沉入到ab油之中即可，由于蚀刻液和ab油之间的密度相差比较大，因此只需要浮板刚沉入ab油然后稍微再增大一点活动扇叶的开合度即可保证浮板浮在蚀刻液上方，人们可以通过透明刻度尺和指针读出蚀刻液的液位，使用前测量蚀刻液的密度稍小时只要控制浮板可以沉入ab油即可，通过这种方式也可以根据萃取剂的不同保证浮板可以沉入到萃取剂底部而浮在蚀刻液的顶部。
8.在一个优选的方案中，所述浮板顶部外壁的四角处均设置有加热棒，所述加热棒的顶部外壁设置有导热球，从右上角所述加热棒开始所述加热棒的长度逆时针逐渐增加。
9.在萃取过程中，提升温度有利于提升溶质在溶剂中的溶解度，也就是说温度的提升有利于溶质在蚀刻液以及在ab油中的溶解，因此在浮板上方设置四个加热棒可以对ab油进行一定程度上的加热，四个长度不同的加热棒配合导热球可以对ab油的不同深度都进行加热升温，因此可以单向提升蚀刻液中溶质在ab油中的溶解度，有利于萃取的进行。
10.在一个优选的方案中，所述除杂驱动机构包括通过轴承连接于所述萃取缸内壁的转杆和通过密封轴承设置于所述转杆内壁的吸气泵，所述吸气泵的输入端设置有吸气斗，所述转杆的外壁设置有等距离分布的s形板，所述s形板的一端设置有等距离分布的安装管，所述安装管的一端设置有安装壳，所述安装壳的内壁设置有转动杆，所述转动杆的外壁设置有等距离分布的搅拌叶，所述搅拌叶为旋转设置，所述安装管的内壁设置有气泡网，所述转动杆的一端设置有冲击头，所述冲击头和所述气泡网配合使用，所述安装壳为镂空结构。
11.吸气泵将空气通过吸气斗吸入到转杆之中，转杆中的空气通过s形板内部的气路从安装壳排出，当空气排出时会通过气泡网产生许多气泡，这些气泡加上空气流动带动水流的推动让搅拌叶转动起来，搅拌叶转动的同时会对s形板产生一定的推力，同时当空气通过安装壳排出接触到蚀刻液时也会产生一定的反推力，从而控制s形板绕着转杆转动起来，s形板转动时可以带动蚀刻液和ab油在萃取缸中逆时针流动，从而加速蚀刻液和ab油的接触，加快萃取的进度，而气泡网产生的气泡离开安装壳之后会将蚀刻液以及ab油中的固体杂质带入到ab油的上方，聚集在一起形成泡沫。
12.在一个优选的方案中，所述导流机构包括设置于所述缸盖内壁的第一弧形板，所述第一弧形板的底部外壁设置有等距离分布的导流弧板，所述过滤机构包括第二弧形板，所述第二弧形板的一端设置有收纳框，所述收纳框的内壁设置有过滤网。
13.通过第一弧形板和第二弧形板配合可以让转杆带动萃取缸中蚀刻液和ab油绕着第一弧形板和第二弧形板循环流动，通过导流弧板可以让部分液体向下撞击，增强了蚀刻液和ab油之间的接触几率，在蚀刻液和ab油在萃取缸中逆时针循环流动时，气泡以及气泡中携带的固体杂质都会进入到过滤网中收集起来。
14.一种智能液位测量装置的使用方法，包括以下步骤：
s1：测量蚀刻液的密度，根据蚀刻液的密度通过旋钮调节好浮板的排水面积；s2：将浮板的指针通过限位槽放入到萃取缸之中，待浮板平稳后启动加热棒对ab油进行加热，以此增加蚀刻液中带提取溶质在ab油中的溶解度，加快萃取进度；s3：启动吸气泵将空气吸入到转杆之中，空气推动转杆转动，转杆带动萃取缸内液体通过第一弧形板以及第二弧形板形成循环流动；s4：通过透明刻度尺读出蚀刻液高度；s5：循环流动的蚀刻液和ab油通过过滤网过滤掉液体泡沫中的固体杂质。
15.由上可知，一种智能液位测量装置，包括萃取缸、缸盖、浮板和设置于所述浮板内部的固定板，所述萃取缸的底部内壁设置有过滤机构，所述萃取缸的内壁设置有除杂驱动机构，所述萃取缸顶部外壁的两侧均设置有限位槽，所述限位槽的内壁设置有透明刻度尺，所述浮板的顶部外壁设置有圆孔，所述固定板设置于所述圆孔内，所述固定板的圆周外壁设置有等距离分布的固定扇叶，所述固定板的顶部外壁开有转槽，所述转槽的内壁设置有旋钮，所述旋钮的底部外壁设置有转板，所述转板的外壁设置有等距离分布的活动扇叶，所述活动扇叶和所述固定扇叶配合使用，所述浮板的两侧外壁均设置有指针，所述指针和所述透明刻度尺配合使用，所述缸盖的顶部内壁设置有导流机构。本发明提供的智能液位测量装置通过透明刻度尺和指针读出蚀刻液的液位，使用前测量蚀刻液的密度稍小时只要控制浮板可以沉入ab油即可，通过这种方式也可以根据萃取剂的不同保证浮板可以沉入到萃取剂底部而浮在蚀刻液的顶部。
附图说明
16.图1为本发明提出的一种智能液位测量装置的整体结构示意图。
17.图2为本发明提出的一种智能液位测量装置的缸盖结构示意图。
18.图3为本发明提出的一种智能液位测量装置的萃取缸内部立体结构图。
19.图4为本发明提出的一种智能液位测量装置的除杂驱动机构立体结构图。
20.图5为本发明提出的一种智能液位测量装置的安装壳立体结构图。
21.图6为本发明提出的一种智能液位测量装置的浮板立体结构图。
22.图7为本发明提出的一种智能液位测量装置的a处放大结构示意图。
23.图8为本发明提出的一种智能液位测量装置的浮球立体结构图。
24.图中：1、萃取缸；2、缸盖；3、透明刻度尺；4、吸气泵；5、第一弧形板；6、导流弧板；7、限位槽；8、收纳框；9、导热球；10、浮板；11、第二弧形板；12、过滤网；13、转杆；14、安装壳；15、冲击头；16、气泡网；17、搅拌叶；18、转动杆；19、指针；20、加热棒；21、固定扇叶；22、活动扇叶；23、旋钮；24、转板；25、固定板；26、安装板；27、刻度板；28、测量棒；29、浮球。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.本发明公开的一种智能液位测量装置及其使用方法主要应用于现有的液位变送器无法根据蚀刻液密度的不同来调节其浮力，从而在萃取工作中时刻保持其在蚀刻液和ab油中间的位置的场景。
27.一方面，参照图1、图3、图6和图7，一种智能液位测量装置，包括萃取缸1、缸盖2、浮板10和设置于浮板10内部的固定板25，萃取缸1的底部内壁设置有过滤机构，萃取缸1的内壁设置有除杂驱动机构，萃取缸1顶部外壁的两侧均开设有限位槽7，限位槽7的内壁焊接有透明刻度尺3，浮板10的顶部外壁开设有圆孔，固定板25设置于圆孔内，固定板25的圆周外壁焊接有等距离分布的固定扇叶21，固定板25的顶部外壁开有转槽，转槽的内壁转动连接有旋钮23，旋钮23的底部外壁焊接有转板24，转板24的外壁焊接有等距离分布的活动扇叶22，活动扇叶22和固定扇叶21配合使用，浮板10的两侧外壁均焊接有指针19，指针19和透明刻度尺3配合使用，缸盖2的顶部内壁设置有导流机构；不同的蚀刻液密度有所不同，因此可以根据蚀刻液以及ab油的密度来调节浮板10的浮力，让浮板10的浮力与浮板10重力的合力正好支撑浮板10处于蚀刻液的上方而处于萃取剂即ab油的下方，根据浮力与密度的关系即f浮=ρ液gv排，在萃取过程中蚀刻液以及ab油的密度变化不会太大，并且蚀刻液和ab油之间的密度差距本身就比较大，因此萃取过程中引起的密度变化对浮板10的浮力影响非常小，而公式中g为常数，因此在萃取之前只需要测量蚀刻液的密度，根据蚀刻液的密度转动旋钮23调节浮板10的排水体积，以此即可调节浮板10的浮力，开始时旋转旋钮23控制活动扇叶22和固定扇叶21将圆孔完全封闭住，然后将浮板10放置到ab油表面，然后转动旋钮23控制活动扇叶22与固定扇叶21之间留出空隙，减小浮板10的排水面积，随之控制浮板10会沉入到ab油之中即可，由于蚀刻液和ab油之间的密度相差比较大，因此只需要浮板10刚沉入ab油然后稍微再增大一点活动扇叶22的开合度即可保证浮板10浮在蚀刻液上方，人们可以通过透明刻度尺3和指针19读出蚀刻液的液位，使用前测量蚀刻液的密度稍小时只要控制浮板10可以沉入ab油即可，通过这种方式也可以根据萃取剂的不同保证浮板10可以沉入到萃取剂底部而浮在蚀刻液的顶部；其中，固定扇叶21为上下两层结构，活动扇叶22位于两层固定扇叶21中间；通过将固定扇叶21设置为上下两侧结构可以保证活动扇叶22穿梭于固定扇叶21之间，然后通过转动旋钮23调节活动扇叶22时有效的调节浮板10的排水体积；具体地，在使用浮板10之前可以通过普通液体例如水利用实验的方式测试活动扇叶22和固定扇叶21之间的开合度与排水体积之间的关系，并将该关系转化为刻度刻在固定板25上，因此后续人们只需要根据刻度调节排水体积即可；具体地，制作浮板10选择厚度和面积时，可以先根据萃取剂即ab油的密度以及浮板10在ab油内部所受浮力的大小来制作，保证活动扇叶22和固定扇叶21完全闭合时即排水体积最大，此时所受浮力最大正好可以悬浮在ab油表面上即可，这种情况即可保证调节浮板10浮力变小时正好可以沉入到ab油之中，而选择密度比较小的蚀刻液，让一定厚度以及面积的浮板10在固定扇叶21和活动扇叶22完全展开的状态即排水体积最小，浮力最小的情况下正好浮板10可以漂浮在蚀刻液上表面，此厚度和面积的浮板10不管如何调节固定扇叶21和活动扇叶22的开合度，基本上可以保持浮板10在蚀刻液和ab油之间，使用时只需要根据蚀刻液的密度对开合度进行微调即可，可以保证ab油和蚀刻液在一定密度变化内都能准确测量蚀刻液的液位。
28.参照图3和图6，在一个优选的实施方式中，浮板10顶部外壁的四角处均焊接有加热棒20，加热棒20的顶部外壁焊接有导热球9，从右上角加热棒20开始加热棒20的长度逆时针逐渐增加；在萃取过程中，提升温度有利于提升溶质在溶剂中的溶解度，也就是说温度的
提升有利于溶质在蚀刻液以及在ab油中的溶解，因此在浮板10上方设置四个加热棒20可以对ab油进行一定程度上的加热，四个长度不同的加热棒20配合导热球9可以对ab油的不同深度都进行加热升温，因此可以单向提升蚀刻液中溶质在ab油中的溶解度，有利于萃取的进行；其中，加热棒20和导热球9的材质为耐酸耐碱陶瓷材质，浮板10的材质设置为内部木板外部涂覆纳米氧化铝结构；由于蚀刻液具有一定的酸碱性，因此萃取缸1中所用到的加热棒20以及导热球9需要采用耐酸耐碱材料制成，防止被腐蚀；具体地，浮板10内部还设置有独立电源和蓝牙开关，并且独立电源和蓝牙开关为密封设置，以此供应加热棒20使用，在使用之前根据萃取剂选择合适的加热温度，提前控制好加热棒20的加热温度。
29.参照图1、图4和图5，在一个优选的实施方式中，除杂驱动机构包括通过轴承连接于萃取缸1内壁的转杆13和通过密封轴承设置于转杆13内壁的吸气泵4，吸气泵4的输入端套接有吸气斗，转杆13的外壁焊接有等距离分布的s形板，s形板的一端通过螺栓固定有等距离分布的安装管，安装管的一端通过螺栓固定有安装壳14，安装壳14的内壁通过轴承连接有转动杆18，转动杆18的外壁设置有等距离分布的搅拌叶17，搅拌叶17为旋转设置，安装管的内壁通过螺栓固定有气泡网16，转动杆18的一端焊接有冲击头15，冲击头15和气泡网16配合使用，安装壳14为镂空结构；吸气泵4将空气通过吸气斗吸入到转杆13之中，转杆13中的空气通过s形板内部的气路从安装壳14排出，当空气排出时会通过气泡网16产生许多气泡，这些气泡加上空气流动带动水流的推动让搅拌叶17转动起来，搅拌叶17转动的同时会对s形板产生一定的推力，同时当空气通过安装壳14排出接触到蚀刻液时也会产生一定的反推力，从而控制s形板绕着转杆13转动起来，s形板转动时可以带动蚀刻液和ab油在萃取缸1中逆时针流动，从而加速蚀刻液和ab油的接触，加快萃取的进度，而气泡网16产生的气泡离开安装壳14之后会将蚀刻液以及ab油中的固体杂质带入到ab油的上方，聚集在一起形成泡沫；具体地，安装壳14的形状可以为灯笼状，也可以为灯泡状，镂空设置可以让安装壳14内部的搅拌叶17接触到蚀刻液，以此起到动力作用。
30.参照图2和图4，在一个优选的实施方式中，导流机构包括设置于缸盖2内壁的第一弧形板5，第一弧形板5的底部外壁焊接有等距离分布的导流弧板6，过滤机构包括第二弧形板11，第二弧形板11的一端通过螺栓固定有收纳框8，收纳框8的内壁放置有过滤网12；通过第一弧形板5和第二弧形板11配合可以让转杆13带动萃取缸1中蚀刻液和ab油绕着第一弧形板5和第二弧形板11循环流动，通过导流弧板6可以让部分液体向下撞击，增强了蚀刻液和ab油之间的接触几率，在蚀刻液和ab油在萃取缸1中逆时针循环流动时，气泡以及气泡中携带的固体杂质都会进入到过滤网12中收集起来，通过气浮法可以对蚀刻液以及ab液中的固体杂质进行收集和过滤，从而让ab液萃取的有效成分更多，一次萃取工作结束后人们可以更换过滤网12清除固体杂质。
31.具体地，本发明还设置有安装在萃取缸1上面的安装板26，安装板26的顶部外壁通过螺栓固定有四个安装柱，安装柱的顶部外壁通过螺栓固定有同一个刻度板27，刻度板27的顶部外壁开有滑孔，滑孔的内壁滑动连接有测量棒28，测量棒28的底端外壁设置有浮球29，测量棒28的外壁开有刻度槽；浮球29的密度远小于ab液的密度，静置萃取时可以放下浮
球29，让浮球29漂浮在ab液上，从而可以通过测量棒28上面的刻度槽观察ab液的液位。
32.另一方面，一种智能液位测量装置的使用方法，包括以下步骤：s1：通过密度监测仪测量蚀刻液的密度，根据蚀刻液的密度通过旋钮23调节好浮板10的排水面积，让浮板10的浮力正好在蚀刻液的表面与浮板10的重力相等，从而可以让浮板10漂浮在蚀刻液的上表面；s2：将浮板10的指针19通过限位槽7放入到萃取缸1之中，待浮板10平稳后启动加热棒20对ab油进行加热，以此增加蚀刻液中带提取溶质在ab油中的溶解度，加快萃取进度，此过程在转杆13转动之前进行，提前对ab油进行预热，从而在将ab油和蚀刻液混合过程中让ab油可以更好的对蚀刻液中的有效成分进行萃取；s3：启动吸气泵4将空气吸入到转杆13之中，空气推动转杆13转动，转杆13带动萃取缸1内液体通过第一弧形板5以及第二弧形板11形成循环流动，让蚀刻液和ab油进行逆时针循环流动，同时增加了蚀刻液和ab油之间的接触机会，提升萃取效率；s4：通过透明刻度尺3读出蚀刻液高度，有助于人们时刻掌握蚀刻液的液位，及时添加和排出蚀刻液；s5：循环流动的蚀刻液和ab油通过过滤网12过滤掉液体泡沫中的固体杂质。
33.工作原理：使用时，不同的蚀刻液密度有所不同，因此可以根据蚀刻液以及ab油的密度来调节浮板10的浮力，让浮板10的浮力与浮板10重力的合力正好支撑浮板10处于蚀刻液的上方而处于萃取剂即ab油的下方，根据浮力与密度的关系即f浮=ρ液gv排，在萃取过程中蚀刻液以及ab油的密度变化不会太大，并且蚀刻液和ab油之间的密度差距本身就比较大，因此萃取过程中引起的密度变化对浮板10的浮力影响非常小，而公式中g为常数，因此在萃取之前只需要测量蚀刻液的密度，根据蚀刻液的密度转动旋钮23调节浮板10的排水体积，以此即可调节浮板10的浮力，开始时旋转旋钮23控制活动扇叶22和固定扇叶21将圆孔完全封闭住，然后将浮板10放置到ab油表面，然后转动旋钮23控制活动扇叶22与固定扇叶21之间留出空隙，减小浮板10的排水面积，随之控制浮板10会沉入到ab油之中即可，由于蚀刻液和ab油之间的密度相差比较大，因此只需要浮板10刚沉入ab油然后稍微再增大一点活动扇叶22的开合度即可保证浮板10浮在蚀刻液上方，人们可以通过透明刻度尺3和指针19读出蚀刻液的液位，使用前测量蚀刻液的密度稍小时只要控制浮板10可以沉入ab油即可，通过这种方式也可以根据萃取剂的不同保证浮板10可以沉入到萃取剂底部而浮在蚀刻液的顶部，在萃取过程中，提升温度有利于提升溶质在溶剂中的溶解度，也就是说温度的提升有利于溶质在蚀刻液以及在ab油中的溶解，因此在浮板10上方设置四个加热棒20可以对ab油进行一定程度上的加热，四个长度不同的加热棒20配合导热球9可以对ab油的不同深度都进行加热升温，因此可以单向提升蚀刻液中溶质在ab油中的溶解度，有利于萃取的进行，吸气泵4将空气通过吸气斗吸入到转杆13之中，转杆13中的空气通过s形板内部的气路从安装壳14排出，当空气排出时会通过气泡网16产生许多气泡，这些气泡加上空气流动带动水流的推动让搅拌叶17转动起来，搅拌叶17转动的同时会对s形板产生一定的推力，同时当空气通过安装壳14排出接触到蚀刻液时也会产生一定的反推力，从而控制s形板绕着转杆13转动起来，s形板转动时可以带动蚀刻液和ab油在萃取缸1中逆时针流动，从而加速蚀刻液和ab油的接触，加快萃取的进度，而气泡网16产生的气泡离开安装壳14之后会将蚀刻液以及ab油中的固体杂质带入到ab油的上方，聚集在一起形成泡沫，通过第一弧形板5和第二弧
形板11配合可以让转杆13带动萃取缸1中蚀刻液和ab油绕着第一弧形板5和第二弧形板11循环流动，通过导流弧板6可以让部分液体向下撞击，增强了蚀刻液和ab油之间的接触几率，在蚀刻液和ab油在萃取缸1中逆时针循环流动时，气泡以及气泡中携带的固体杂质都会进入到过滤网12中收集起来，通过气浮法可以对蚀刻液以及ab液中的固体杂质进行收集和过滤，从而让ab液萃取的有效成分更多。
34.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。