您好, 歡迎來到化工儀器網
水銀滑環工作原理及典型應用（轉載）
一．水銀滑環工作原理
什么是水銀滑環呢？簡單的說，就是以水銀為流體介質的一種導電旋轉接頭，是一種工業零部件。水銀滑環的工作原理是利用水銀導電，水銀代替電刷，具有無磨損的優點。水銀滑環，又叫水銀導電環或者是水銀導電滑環，水銀旋轉接頭。
二．水銀導電滑環與傳統滑環的優勢
水銀導電滑環與傳統碳刷滑環大的不同點在于它主要以液態水銀為導電介質，將固定端與旋轉端集成在一起，旋轉的時候不需要使用碳刷來進行導電傳遞，而直接使用水銀來進行導電傳遞。而滑環主要是指2個零部件之間的連接方式，在主動部件和固定部件之間，采用電刷作為信號傳遞連接的一種精密零部件，它實現了2個相對旋轉部件之間的電流，功率，溫度信號的傳遞，水銀滑環主要是指傳輸介質主要以水銀為主的滑環。它和傳統的集電環有著很大的區別，優點是使用可靠，精度高，支持高環道，高電流。
三．水銀導電滑環的特點
水銀滑環與其他滑環相比較，由于采取了流體作為介質，使得其具有結構緊湊，尺寸小的特點。正是這個特點，讓水銀滑環在微小精密儀器領域成為*的角色。由于水銀的流體特性，水銀滑環轉動的時候無磨損，壽命比一般滑環要長很多倍，它是非常合適需要頻繁轉動的導電旋轉接頭的。由于水銀滑環轉動部分無復雜的物理機械結構，使得其具有產品可靠性*的優點，同時具有免維護、無雜訊、無噪音、轉速高、信號不失真、接觸電阻小、傳遞電流大等特性。正是有了上面這些優點和特性，水銀滑環產品具有非常高市場吸引力和競爭力。雖然價格相對昂貴，但在很多高精尖領域都占有一席之地。
四．水銀滑環的應用領域
水銀的導電性能非常的強，因此傳統電滑環的應用領域水銀滑環都能代替，但是由于水銀滑環的制造成本相對較高，建議應用于精密 的設備上。
●工業機械-加工中心、旋轉工作臺、起重設備塔樓、卷線輪、測試設備、包裝機械等；
●磁性傳動器、處理程序控制設備、轉臺式傳感器、應急照明燈、機器人、雷達等；
●制造和控制設備；
●展覽/顯示設備、消費電子產品、旋轉燈箱、水平鍍銀線、染色設備；
●醫療設備、手術燈、管內攝影機
高頻電鍍設備是一種非常昂貴的設備，高頻電鍍設備的分類方法主要從水銀滑環原理方面來分類的，從電鍍原理可知，電鍍電源必須是直流電源或脈沖電源。各類鍍槽對電源的要求也不盡相同，電鍍時水銀滑環的電流、電壓應控制在一定的誤差范圍內。故選用高頻開關電源，具有恒壓、恒流、恒電流密度控制功能，采用igbt模塊和*的驅動保護方式。
水電鍍工藝是指在電鍍流程中需要對電鍍鍍件進行漂洗工序的電鍍類型。電鍍電源是將工頻交流電變換為不同電壓、頻率和波形的直流電設備。在晶閘管整流器中主要應用“整流”技術，在高頻開關電源中既應用“整流”技術又應用“逆變”技術。
電鍍電源主要由主電路和控制電路組成。 用 途: 水電鍍設備廣泛應用于機械、冶金、電鍍、鍛壓、鑄造、五金、電子、電器、建筑等領域由plc實現對其進行水銀滑環本地控制和遠端控制機及其轉換，為實際生產帶來了便利。在這樣的電鍍設備中，水銀滑環作為旋轉關節的關鍵零部件，其溫度的控制非常重要。自動電鍍生產線采用*的設備及自動控制系 地提高了電鍍生產的效率，便于實現全線集中監控，系統穩定、可靠、安全，電鍍的原理非常簡單,電鍍指借助外界水銀滑環直流電的作用，在溶液中進行電解反應，使導電體例如金屬的表面沉積一金屬或合金層。 下面舉個例子做個簡單的說明,硫酸銅鍍液主要有硫酸銅、硫酸和水，由于電解除油和電鍍槽對溫度的要求比較高，它直接影響了鍍件產品的質量，為此我們選用了溫度控制系統。溫控系統原理：當溫度傳感器所測槽液溫度低于溫控儀設定溫度時，溫控儀輸出信號，驅動繼電器，加熱管繼續加熱；當所測水銀滑環溫度高于設定溫度時，溫控儀停止輸出，加熱管停止加熱。 這對于水銀滑環的壽命來說都是非常關鍵的因素，對于系統由溫控儀、溫度傳感器、加熱管以及繼電器組成的例子， 用電解的方法將金屬沉積于導體(如金屬)或非導體(如塑料、陶瓷、玻璃鋼等)表面，從而提高其耐磨性,增加其水銀滑環導電性,并使其具有防腐蝕和裝飾功能。對于非導體制品的表面，需經過適當地處理（用石墨、導電漆、化學鍍處理，或經氣相涂層處理），使其形成導電層后,才能進行電鍍。
電鍍時,將被鍍的制品接在陰極上，要鍍的金屬接在陽極上。例如在銅板上鍍鎳，以含硫酸鎳的水溶液作電鍍液。通電后，陽極上的鎳逐漸溶解成正離子，而在陰極的銅板表面上不斷有鎳析出。 甚至也有其它添加劑。
電解液是用含有與陽極金屬相同離子的溶液。通電后，陽極逐漸溶解成金屬正離子，溶液中有相等數目的金屬離子在陰極上獲得電子隨即在被鍍制品的表面上析出，形成水銀滑環金屬鍍層。硫酸銅是銅離子(Cu2+)的來源，當溶解于水中會離解出銅離子，銅離子會在陰極(工件)還原(得到電子)沈積成金屬銅。這個沉積過程會受鍍浴的狀況如銅離子濃度、酸堿度(pH)、溫度、攪拌、電流、添加劑等影響。
這些高頻電鍍設備中，水銀滑環的作用非常關鍵，不過作為耗材的一部分，水銀滑環的用量也非常大，因此，對于水銀滑環的質量要求非常高。
由于印刷機械的成本非常的昂貴，因此，在很多時候，旋轉連接的部分都是采用進口水銀滑環來實現的，在 刷機械中，一臺設備的費用在幾百萬到幾千萬左右，因此這個成本占到整個成本一個非常小的部分。一般意義上的印刷機械是印刷機、裝訂機、制版機等機械設備和其它輔助機械設備的統稱。由于種類比較多，這些機械設備都有不同的性能和用途，因此，組成導電環的機械結構和形式都不一樣。
在發達國家,由于有比較成熟 印刷技術環境，因 廣泛采用，UV印刷、無水膠印技術的商業化應用，此類印刷品普遍采用傳統調幅加網的高線數加網(300線/英寸以上，甚至達到400線/英寸)，水銀滑環的 電流可大3000A,不過這種類型的水銀滑環，價格都在5位數以上，一般的設備都不能使用，只有 備上才可以使用，而且在這種大電流和精度下，人眼在普通視距內(距離紙 張表面10cm左右)已經很難分辨出常規175線/英寸或200線/英寸加網線數下所能夠分辨出的網點、網線、玫瑰斑、莫爾紋等視覺干擾情況。由于水銀滑環的廣泛引用，部分印刷品采用了大電流調頻加網技術。這種技術在20世紀90年代出現后，受當時工藝、印刷材料的限制并沒有得到廣泛的應用。但現在已經有相當多的高精細印刷品開始采用這一技術，能夠以更高的精細程度表現細節，這種新型的技術，水銀滑環在印刷機械中的應用大幅增長，并且由于網點的分布是隨機的，正是由于水銀滑環的應用，在旋轉部分能夠無損的傳輸大電流，因此傳統調幅加網所固有的玫瑰斑、莫爾紋等干擾現象得到根本解決，在漸變色的表現上也更勝*。
在很多場合和條件環境下，導電滑環和電刷滑環并不能真正的派上用場，這個時候就需要水銀滑環了，作為一種特殊的材料組成的滑環，在某些領域的優勢以及不可替代是顯而易見的。水銀滑環簡單的說，就是以水銀為流體介質的一種導電旋轉接頭，是一種工業零部件，與傳統碳刷滑環大的不同點在于它主要以液態水銀為導電介質，將固定端與旋轉端集成在一起，旋轉的時候不需要使用碳刷來進行導電傳遞，而直接使用水銀來進行導電傳遞。而滑環主要是指2個零部件之間的連接方式，在主動部件和固定部件之間，采用電刷作為信號傳遞連接的一種精密零部件，它實現了2個相對旋轉部件之間的電流，功率，溫度信號的傳遞，水銀滑環主要是指傳輸介質主要以水銀為主的滑環。
它和傳統的集電環有著很大的區別，優點是使用可靠，精度高，支持高環道，高電流。超導實驗中就有利用水銀，它的導電性用來實現微弱信號的傳遞，還比如恒溫箱里的水銀導電表控溫等等。由于水銀是液體，又能導電，因此在滑環里面傳遞信號和控制電流非常合適，更適用于傳統滑環不能勝任的領域，比如高轉速，低阻抗，低干擾等場合。其中應用場合主要有自動化包裝領域的包裝機械，包裝機械手，自動化包裝機器人等，在監控設備里面，就有旋轉電視攝像機，旋轉舞臺燈具，旋轉電腦燈，旋轉高速球，旋轉監控頭等，其他工業設備中有繞線設備，半導體裝置，電阻切割設備，測試控制設備等等。
水銀滑環的應用范圍非常廣泛！從傳統行業到新型行業，從民用行業到軍用行業，都使用到了水銀滑環。水銀作為一種大家都知道的材質，是一種良好的導體，相比與銅等其他材料，它的導電性能也不差，由于它是液態，形狀可以隨意變化，因此和銅等材料比，有些場合，更具有適用性，可以說傳統滑環能應用的場合，水銀滑環都能勝任， 的不足就是水銀滑環的造價相對比較昂貴，所以市場價格比電滑環要高出一截，應用在比較
大批量的中低端設備就有影響了，會對整機產品成本有一定的提高，造成市場競爭力不足。這幾年，水銀的導電性廣泛的應用在滑環這個行業里面，尤其以美國為代表的水銀滑環，發展的比較好。國內傳統滑環相比而言，還差一個臺階。在未來幾年，隨著國內產業的升級，成本的越來月低廉，很多傳統行業的碳刷滑環都將使用水銀滑環來代替。那時候其應用范圍的深度和廣度都會越來越大。
因此，具有以上兩種特殊屬性的物質在滑環行業應用恰到好處?，F代工業正處于一個快速發展的階段，從以前的粗狂到現在的越來越精密化，現代化來進行，體積也從原來的龐然大物變成現在越來越精密。尤 備制造業以及精密自動化機器人領域，水銀滑環的用途更加的廣闊。
相比較其他滑環而言，由于介質是流體，造就了其結構緊湊，尺寸小的特性，這個特點，在特殊的微小精密儀器領域的主要角色非水銀滑環莫屬。正是由于水銀的特性，滑環轉動的時候無磨損，壽命比一般的要長很多倍，在需要頻繁轉動的導電旋轉接頭，它是非常合適的。由于轉動部分無復雜的物理機械結構使得產品更可靠免維護，無雜訊，無噪音，轉速高，價格低信號不失真，接觸電阻小，傳遞更大電流。正是有了上面這些特性，水銀滑環的優點使得其產品非常具有吸引力和競爭力。雖然價格昂貴，但在很多領域都占有一席之地。
