CS264562B1

CS264562B1 - A method for measuring electric current in an electrolyte of a galvanic bath and apparatus for carrying out the method

Info

Publication number: CS264562B1
Application number: CS863866A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Ing Csc Landa; Milan Ing Cervencl; Jaroslav Ing Krejci
Original assignee: Landa Vaclav; Cervencl Milan; Krejci Jaroslav
Priority date: 1986-05-27
Filing date: 1986-05-27
Publication date: 1989-08-14
Also published as: CS386686A1

Abstract

Způsob měření vektoru intenzity proudového pole a směru ekvipotenciály v elektrolytu spočívá v tom, že oe nejprve měří rozdíl potenciálů mezi měřicími elektrodami měřicí sondy pomocí měřiče rozdílového napětí s vysokým vstupním odporem a vysokým potlačením součtového signálu a při postupném natáčení měřicích sond podle jejich středové osy je sledována velikost výstupního napětí měřiče rozdílového napětí a současně výstupní napětí polohového snímače měřícího úhel natočení měřicích sond vzhledem ke zvolené rovině. Při zjištěném maximu výstupního napětí měřiče rozdílového napětí se ,zaznamenají hodnoty tohoto napětí a výstupního napětí polohového snímače, čímž se určí směr a velikost vektoru intenzity proudového pole, zatímco při zjištěném minimu výstupního napětí měřiče rozdílového napětí co zaznamenají hodnoty tohoto napětí ,a~výstupní napětí polohového snímače, čímž se určí v daném místě směr ekvipotenciály. Zařízení sestává z generátoru (1) střídavého napětí, jehož výstupy jsou opojeny s napájecími elektrodami (3, 4) uloženými v elektrolytické vaně (2), ve které jsou též uloženy měřicí elektrody (5.1,5,2) měřicí sondy (5) mechanicky spojené oe snímačem (7) úhlu natočení. ■Hlektrické výstupy měřicích elektrod (5.1, 5.2) jsou spojeny se vstupy měřiče (6) rozdílového napětí, jehož výstup je opojen se vstupem obvodu (8) pro vyhledávání extrému a zároven s prvním vstupem záznamového zařízení (9), jehož druhý vstup je spojen s výstupem snímače (7) úhlu natočení. Výstup obvodu (8) pro vyhledávání extrému je spojen se záznamovým vstupem záznamového zařízení (9) přičemž obojí může být tvořeno mikropočítačovým systémem.The method of measuring the current field intensity vector and the direction of the equipotential in the electrolyte consists in that oe first measures the potential difference between the measuring electrodes of the measuring probe using a differential voltage meter with a high input resistance and high suppression of the sum signal and while gradually rotating the measuring probes according to their central axis, the magnitude of the output voltage of the differential voltage meter is monitored and at the same time the output voltage of the position sensor measuring the angle of rotation of the measuring probes relative to the selected plane. When the maximum output voltage of the differential voltage meter is detected, the values of this voltage and the output voltage of the position sensor are recorded, thereby determining the direction and magnitude of the current field intensity vector, while when the minimum output voltage of the differential voltage meter is detected, the values of this voltage and the output voltage of the position sensor are recorded, thereby determining the direction of the equipotential at a given location. The device consists of an alternating voltage generator (1), the outputs of which are connected to the power supply electrodes (3, 4) placed in an electrolytic bath (2), in which the measuring electrodes (5.1, 5, 2) of the measuring probe (5) are also placed, mechanically connected to the rotation angle sensor (7). The electrical outputs of the measuring electrodes (5.1, 5.2) are connected to the inputs of the differential voltage meter (6), the output of which is connected to the input of the circuit (8) for searching for the extreme and at the same time to the first input of the recording device (9), the second input of which is connected to the output of the rotation angle sensor (7). The output of the circuit (8) for searching for the extreme is connected to the recording input of the recording device (9), both of which can be formed by a microcomputer system.

Description

(57) Způsob měření vektoru intenzity proudového pole a směru ekvipotenciály v elektrolytu spočívá v tom, že oe nejprve měří rozdíl potenciálů mezi měřicími elektrodami měřicí sondy pomocí měřiče rozdílového napětí s vysokým vstupním odporem a vysokým potlačením součtového signálu a při postupném natáčení měřicích sond podle jejich středové osy je sledována velikost výstupního napětí měřiče rozdílového napětí a současně výstupní napětí polohového snímače měřícího úhel natočení měřicích sond vzhledem ke zvolené rovině. Při zjištěném maximu výstupního napětí měřiče rozdílového napětí se ,zaznamenají hodnoty tohoto napětí a výstupního napětí polohového snímače, čímž se určí směr a velikost vektoru intenzity proudového pole, zatímco při zjištěném minimu výstupního napětí měřiče rozdílového napětí co zaznamenají hodnoty tohoto napětí ,a~výstupní napětí polohového snímače, čímž se určí v daném místě směr ekvipotenciály.(57) The method for measuring the field strength vector and the equipotential direction in an electrolyte is to first measure the potential difference between the measuring electrodes of the measuring probe using a high-voltage differential input meter with high sum signal suppression and sequentially rotating the measuring probes according to their The magnitude of the output voltage of the differential voltage meter and the output voltage of the position sensor measuring the angle of rotation of the measuring probes relative to the selected plane are monitored in the center axis. At the detected maximum voltage of the differential-voltage meter, the values of this voltage and the output voltage of the position sensor are recorded to determine the direction and magnitude of the current field intensity vector, while at the detected minimum voltage of the differential-voltage meter position sensor, thereby determining the direction of equipotential at a given location.

Zařízení sestává z generátoru (1) střídavého napětí, jehož výstupy jsou opojeny s napájecími elektrodami (3, 4) uloženými v elektrolytické vaně (2), ve které jsou též uloženy měřicí elektrody (5.1,5,2) měřicí sondy (5) mechanicky spojené oe snímačem (7) úhlu natočení. Hlektrické výstupy měřicích elektrod (5.1, 5.2) jsou spojeny se vstupy měřiče (6) rozdílového napětí, jehož výstup je opojen se vstupem obvodu (8) pro vyhledávání extrému a zároven s prvním vstupem záznamového zařízení (9), jehož druhý vstup je spojen s výstupem snímače (7) úhlu natočení. Výstup obvodu (8) pro vyhledávání extrému je spojen se záznamovým vstupem záznamového zařízení (9) přičemž obojí může být tvořeno mikropočítačovým systémem.The apparatus consists of an alternating current generator (1), the outputs of which are coupled to the supply electrodes (3, 4) housed in the electrolytic bath (2), in which the measuring electrodes (5.1,5,2) of the measuring probe (5) are connected by a rotation angle sensor (7). Electromagnetic outputs of the measuring electrodes (5.1, 5.2) are connected to the inputs of the differential voltage meter (6), the output of which is coupled to the input of the extreme search circuit (8) and simultaneously to the first input of the recording device (9). the output of the angle sensor (7). The output of the extreme search circuit (8) is connected to the recording input of the recording device (9), both of which may be a microcomputer system.

264 562264 562

Vynález se týká způsobu měření elektrického proudu v elektrolytu galvanické lázně, zejména měření vektoru intenzity proudového pole a směru ekvipotenciály v elektrolytu, a zařízení k provádění tohoto způsobu. Řešení podle vynálezu je určené zejména při zjisiování směru maximálního nebo minimálního šíření proudového pole v elektrolytu v galvanické lázni. Jedná se o obor galvanického vylučování kovových vrstev na pokovovaném předmětu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for measuring electrical current in an electrolyte of a galvanic bath, and more particularly to measuring a field strength vector and an equipotential direction in an electrolyte, and to a device for carrying out the method. The solution according to the invention is particularly intended for determining the direction of maximum or minimum current field propagation in an electrolyte in a galvanic bath. This is the field of galvanic deposition of metal layers on a metal-plated object.

Dosavadní způsoby zjišíování směru maximálního nebo minimálního šíření proudového pole v elektrolytu lázně spočívají ve změř ření potenciálů v různých místech pole vzhledem k referenční elektrodě a následném výpočtu ekvipotenciálních čar. Na základě znalosti potencionálního pole se poté vypočítá proudové pole. Nevýhodou tohoto způsobu je velká pracnost a nutnost změření celého nebo velké části pole, i když zajímavá je pouze malá část pole.Prior art methods for determining the direction of maximum or minimum current field propagation in a bath electrolyte consist in measuring potentials at different locations in the field relative to a reference electrode and then calculating equipotential lines. Based on the knowledge of the potential field, the current field is then calculated. The disadvantage of this method is the high laboriousness and necessity of measuring all or a large part of the field, although only a small part of the field is interesting.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob a zařízení pro měření elektrického proudu v elektrolytu galvanické lázně, zejména měření vektoru intenzity proudového pole a směru ekvipotenciály v elektrolytu podle předmětného vynálezu. Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že pomocí dvou měřicích elektrod umístěných v elektrolytu v definované -vzdálenosti se nejprve .měří rozdíl potenciálů mezi měřicími elektrodami pomocí měřiče rozdílového napětí s vysokým vstupním odporem a vysokým potlačením součtového signálu, a při postupném natáčení měřicích elektrod podle jejich středové osy je sledována velikost výstupního napětí měřiče - roždílového napětí a současně výstupní napětí polohového snímače měřícího úhel natočení měřicích elektrod vzhledem ke zvolené rovině. Při zjištěném maximu.výstupní ho napětí měřiče rozdílového napětí se zaznamenají hodnoty tohoto napětí a výstupního napětí polohového snímače, čímž se určí směr a velikost vektoru intenzity proudového pole, zatímco při zjištěném minimu výstupního napětí měřiče rozdílového napětí se zaznamenávají hodnoty tohoto napětí a výstupní napětí polohového snímače, čímž se určí v daném místě směr ekvipotencionály.These drawbacks are overcome by a method and apparatus for measuring electrical current in an electrolyte of a galvanic bath, in particular measuring the field strength vector and the equipotential direction in the electrolyte of the present invention. The principle of the method according to the invention is that by means of two measuring electrodes placed in the electrolyte at a defined distance, the potential difference between the measuring electrodes is first measured using a differential voltage meter with a high input resistance and a high sum signal suppression. their center axis is monitored by the magnitude of the output voltage of the meter - differential voltage and at the same time the output voltage of the position sensor measuring the angle of rotation of the measuring electrodes with respect to the selected plane. At the detected maximum voltage of the differential voltage meter, the values of this voltage and the output voltage of the position sensor are recorded to determine the direction and magnitude of the current field intensity vector, while at the detected minimum voltage of the differential voltage meter to determine the equipotential direction.

Podstata zařízení k provádění tohoto způsobu spočívá v tom, že výstupy generátoru střídavého napětí jsou spojeny s napájecími elektrodami uloženými v elektrolytické vaně, ve které je též uložena měřicí sonda opatřená měřicími elektrodami. Měřicí sonda je mechanicky spojena se snímačem natočení. Elektrické výstupy měřicích elektrod jsou spojeny se vstupy měřiče rozdílového napětí, jehož '' výstup je spojen se vstupem obvodu pro vyhledávání extrému a záro2The principle of the device for carrying out this method is that the outputs of the AC voltage generator are connected to supply electrodes housed in an electrolytic bath, in which a measuring probe provided with measuring electrodes is also housed. The measuring probe is mechanically connected to the rotary encoder. The electrical outputs of the measuring electrodes are coupled to the inputs of the differential voltage meter, the output of which is coupled to the input of the extreme and trace search circuit.

264 562 ven s prvním vstupem záznamového zařízení, jehož druhý vstup je spojen s výstupem snímače úhlu natočení. Výstup obvodu pro vyhledávání extrému je spojen se záznamovým vstupem záznamového zařízení. Obvod pro vyhledávání extrému a záznamové zařízení je tvořeno mikropočítačovým systémem.264 562 with the first input of the recording device, the second input of which is connected to the output of the angle sensor. The output of the extreme search circuit is coupled to the recording input of the recording device. The extreme search circuit and the recording device consist of a microcomputer system.

Výhodami způsobu a zařízení podle vynálezu je rychlé a snadné určení rozložení proudového pole, zejména v důležitých místech galvanizační vany. Měření je velmi rychlé a určení směru vektoru je velmi přesné. Jelikož se měření polí provádí mimo vlastní galvanizaci, je možné napájení lázně střídavým proudem, což omezuje polarizaci elektrod a snižuje nároky na kvalitu vstupních obvodů měřiče potenciálového rozdílu. Nový účinek způsobu a zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že rozdíl potenciálů mezi měřicími elektrodami j^,e měřen současně s elektrickým údajem snímače natočení a oba tyto údaje jsou tím měřeny průběžně, čímž je možné snadno najít úhly natočení měřicích elektrod, odpovídajících maxima i. ním a minimálním rozdílům potenciálů mezi měřicími elektrodami.Advantages of the method and apparatus according to the invention are the quick and easy determination of the distribution of the current field, especially at important points of the galvanizing vessel. The measurement is very fast and the direction of the vector is very accurate. Since the field measurement is performed outside of the galvanization itself, it is possible to supply the bath with alternating current, which limits the polarization of the electrodes and reduces the quality requirements of the input circuits of the potential difference meter. The new effect of the method and the circuit according to the invention consists in that the potential difference between the measuring electrodes ^{J, E,} is measured simultaneously with the electrical indication angle sensor, and both figures are thus measured continuously, whereby it is possible to find rotation angles measuring electrodes corresponding to the maximal. minimum potential differences between the measuring electrodes.

Příkladné provedení zařízení je zobrazeno na přiloženém výkrese.An exemplary embodiment of the device is shown in the attached drawing.

Zařízení sestává z generátoru 1_ střídavého napětí, jehož výstupy jsouspojeny s napájecími elektrodami _3, _4 uloženými v elektrolytické vaně 2, ve které je též uložena měřicí sonda _5 opatřená měřicími elektrodami 5.1, 5.2, která je mechanicky spojena se snímačem 2 úhlu natočení. Elektrické výstupy měřicích elektrod 5'. 1 , 5.2 jsou spojeny se vstupy měřiče _é rozdílového napětí, jehož výstup je spojen se vstupem obvodu 8. pro vyhledávání extrému a zároveň s prvním vstupem záznamového zařízení 9_, jehož druhý vstup je spojen s výstupem snímače ]_ úhlu natočení. Výstup obvodu 8. pro vyhledávání extrému je spojen se záznamovým vstupem záznamového zařízení 2·The device consists of an alternating voltage generator 7, the outputs of which are connected to the supply electrodes 3, 4 housed in the electrolytic bath 2, in which the measuring probe 5 is also provided, provided with the measuring electrodes 5.1, 5.2 which is mechanically connected to the angle sensor 2. Electrical outputs of measuring electrodes 5 '. 1, 5.2 are connected to the inputs of the differential voltage meter whose output is connected to the input of the extreme search circuit 8 and at the same time to the first input of the recording device 9, the second input of which is connected to the output of the angle sensor. The output of the extreme search circuit 8 is connected to the recording input of the recording device 2.

Funkce zařízení spočívá v tom, že napájecí elektrody £ elektrolytické vany jsou napájeny ze střídavého zdroje přičemž v elektrolytu je umístěna měřicí sonda _5 opatřená měřicími elektrodami 5.1, 5,2 v konstantní vzdálenosti. Potenciální rozdíl těchto měřicích elektrod se měří současně s údajem snímače ]_ úhlu natočení, a údaj z měřiče G_ rozdílového napětí je zaveden do obvodu 2 P^ro vyhledávání extrému , který v okamžiku extrému v rámci celé otáčky měřicí sondy 5_ vydá impuls pro záznamové zařízení 9_, které současně zaznamená hodnoty rozdílového napětí měřiče 6 rozdílového napě3The function of the device is that the electrodes of the electrolytic cell are supplied from an AC source and a measuring probe 5 is provided in the electrolyte, provided with the measuring electrodes 5.1, 5.2 at a constant distance. The potential difference between these measuring electrodes are measured simultaneously with the data sensor] _ angle, and measurement data G_ differential voltage is introduced to the circumference 2 P ^ro search extreme which when extreme wide speed measuring probe 5 issues a pulse of the recording device 9 which simultaneously records the differential voltage values of the differential voltage meter 6

264 562 tí a údaje snímače J_ úhlu natočení. Tímto způsobem je určen směr a velikost vektoru intenzity proudového pole a směr ekvipotenciály v daném místě.264,562 and the angle sensor encoder 14. In this way, the direction and magnitude of the field strength vector and the equipotential direction at a given location are determined.

Další možností využití vynálezu je například měření potenciálových polí na vodivých plochách rovinných i zakřivených.Another possible application of the invention is, for example, measuring potential fields on conductive surfaces, both planar and curved.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A method for measuring electric current in the electrolyte of an electroplating bath, in particular the measurement of the electric current along the direction ^r le and equipotentials .in the electrolyte via a pair of electrodes disposed in the electrolyte at a defined distance, characterized in that the first measuring potential difference between the measuring electrodes. p.with a differential input voltage meter with high input resistance and high sum signal suppression, and as the electrodes are rotated according to their centreline, the output voltage of the differential voltage meter and the output voltage of the position sensor measuring the angle of rotation of the electrodes relative to the selected plane and at the detected maximum voltage of the differential voltage meter, the values of this voltage and the output voltage of the position sensor are recorded to determine the direction and magnitude of the intensity vector for the voltage field of the position sensor is recorded, thus determining the direction of equipotentials at a given location.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the outputs of the AC generator (1) are connected to supply electrodes (3, 4) housed in an electrolytic bath (2), in which the measuring electrodes (5.1, 5.2) a measuring probe (5), which is mechanically connected to a rotation angle sensor (7), wherein the electrical outputs of the measuring electrodes (5.1, 5.2) · are connected to the inputs of a differential voltage meter (6) whose output is connected to the input of the extreme search circuit (8) and at the same time to the first input of the recording device (9), the second input of which is connected to the output of the rotation angle sensor (7), recording equipment (9).

Device according to claim 2, characterized in that the extreme search circuit (8) and the recording device (9) consist of a microcomputer system.