CS269603B1

CS269603B1 - Device for measuring current density distribution

Info

Publication number: CS269603B1
Application number: CS888025A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Ing Csc Landa; Milan Ing Cervencl; Jaroslav Ing Krejci; Jiri Ing Skramlik
Original assignee: Landa Vaclav; Cervencl Milan; Krejci Jaroslav; Skramlik Jiri
Priority date: 1988-12-06
Filing date: 1988-12-06
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS802588A1

Abstract

Zařízení měřící rozložení proudové hustoty na povrchu předmětu v elektrolyzéru se sestává z měřicích elektrod, které jsou spojeny se vstupy převodníků proudu na napětí, jejichž výstupy jsou spojeny se vstupy analogového multiplexoru, jehož výstup je spojen se vstupem bloku absolutní hodnoty, jehož výstup je spojen s měřicím vstupem analogově-frekvenčního převodníku, jehož výstup je spojen s čítacím vstupem vstupního interface, jehož datové i adresové brány jsou spojeny se sběrnicí mikropočítače. Videovýstup mikropočítače je spojen se vstupem displeje a zároveň výběrové výstupy vstupního interface jsou spojeny s výběrovými vstupy analogového multiplexoru a hodinový výstup vstupního interface je spojen s hodinovým vstupem analogově-frekvenčního převodníku. Zemnící výstup mikropočítače je spojen se zemnícím vstupem sinusového generátoru, jehož výstup je spojen se vstupem výkonového zesilovače, jehož výstup je spojen s anodou.The device measuring the current density distribution on the surface of the object in the electrolyzer consists of measuring electrodes, which are connected to the inputs of current-to-voltage converters, whose outputs are connected to the inputs of an analog multiplexer, whose output is connected to the input of the absolute value block, whose output is connected to the measuring input of an analog-frequency converter, whose output is connected to the counting input of the input interface, whose data and address gates are connected to the microcomputer bus. The video output of the microcomputer is connected to the display input and at the same time the selection outputs of the input interface are connected to the selection inputs of the analog multiplexer and the clock output of the input interface is connected to the clock input of the analog-frequency converter. The ground output of the microcomputer is connected to the ground input of a sine generator, whose output is connected to the input of a power amplifier, whose output is connected to the anode.

Description

Vynález se týká zařízení pro měření hustoty na povrchu pokovovaného předmětu v elektrolyzéru. Zařízení se skládá z mikropočítače, včetně displeje, sinusového generátoru, výkonového zesilovače a anody. , .The invention relates to a device for measuring the density on the surface of a metallized object in an electrolyzer. The device consists of a microcomputer, including a display, a sine generator, a power amplifier and an anode. , .

Dosud používané způsoby nastavování polohy i tvaru hlavních elektrod, pomocných elektrod, aktivního i pasivního stínění do optimálních podmínek je prováděno tak, že po nastavení jsou provedena příslušná měření a po jejich vyhodnocení je provedeno přestavení ovlivňujících prvků do příznivější polohy. Potom se měření opakuje. Jelikož působení ovlivňujících prvků na rozložení proudového pole je ve vzájemné interakci, je nastavování zdlouhavé a nemusí vést k optimálnímu stavu, protože nelze vždy odhadnout účinek změny v nastavení. 'The methods used so far for adjusting the position and shape of the main electrodes, auxiliary electrodes, active and passive shielding to optimal conditions are carried out in such a way that after adjustment, appropriate measurements are made and after their evaluation, the influencing elements are moved to a more favorable position. Then the measurement is repeated. Since the effect of the influencing elements on the current field distribution is in mutual interaction, the adjustment is lengthy and may not lead to an optimal state, because the effect of a change in the setting cannot always be estimated. '

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro měření proudové hustoty na povrchu pokovovaného předmětu v elektrolyzéru, skládající se z mikropočítače, včetně displeje, sinusového generátoru, výkonového zesilovače a anody podle předmětného vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že první měřicí elektroda je spojena se vstupem prvního převodníku proudu na napětí, jehož výstup je spojen s prvním vstupem analogového multiplexoru. Druhá měřicí elektroda je spojena se .vstupem druhého převodníku proudu na napětí, jehož výstup je spojen s druhým vstupem analogového multiplexoru. N-tá měřicí elektroda je spojena se vstupem N-tého převodníku proudu na napětí, jehož výstup je spojen s N-tým vstupem analogového převodníku. Výstup analogového převodníku je spojen se vstupem bloku absolutní hodnoty, jehož výstup je spojen s měřicím vstupem analogově frekvenčního převodníku, jehož výstup je spojen s čítacím vstupem vstupního interface. Datové a adresové brány vstupového interface jsou spojeny se sběrnicí mikropočítače a zároveň výběrové výstupy vstupního interface jsou spojeny s výběrovými vstupy analogového multiplexoru a zároveň hodinový výstup vstupního interface je spojen s hodinovým vstupem analogově frekvenčního převodníku.The above disadvantages are eliminated by a device for measuring the current density on the surface of a metallized object in an electrolyzer, consisting of a microcomputer, including a display, a sine generator, a power amplifier and an anode according to the present invention. The essence of the invention lies in the fact that the first measuring electrode is connected to the input of the first current-to-voltage converter, the output of which is connected to the first input of an analog multiplexer. The second measuring electrode is connected to the input of the second current-to-voltage converter, the output of which is connected to the second input of an analog multiplexer. The N-th measuring electrode is connected to the input of the N-th current-to-voltage converter, the output of which is connected to the N-th input of an analog converter. The output of the analog converter is connected to the input of the absolute value block, the output of which is connected to the measuring input of an analog-frequency converter, the output of which is connected to the counting input of the input interface. The data and address gates of the input interface are connected to the microcomputer bus and at the same time the selection outputs of the input interface are connected to the selection inputs of the analog multiplexer and at the same time the clock output of the input interface is connected to the clock input of the analog-to-frequency converter.

Zařízení podle vynálezu je určeno zejména pro optimální nastavení prvků ovlivňujících charakter rozložení proudového pole v elektrolyzéru při galvanickém pokovování tvarově složitých předmětů.The device according to the invention is intended especially for the optimal setting of elements influencing the character of the current field distribution in the electrolyzer during the galvanic plating of objects with complex shapes.

Výhodami zařízení je okamžité postupné změření všech proudů vtékajících do měřicích elektrod a jejich zobrazení na displeji jak v číselné, tak v grafické formě. Grafická forma je výhodná zejména proto, že při přestavování ovlivňujících prvků je okamžitě zřejmý charakter změn ve všech měřených bodech, lze proto velmi rychle a vždy vyhledat optimální uspořádání. Číslicová forma výsledku je vhodná pro další přesné zpracování na počítači vybaveném programovými prostředky pro matematické zpracování i pro vykreslení výsledků pro dokumentaci optimálního stavu, nebo fázi jeho vyhledávání. Nový účinek spočívá v tom, že střídavý proud vtékající z elektrolytu do měřicích elektrod je měřen převodníky proudu na napětí s velmi malým vstupním odporem, což eliminuje chybu měření. Blokem absolutní hodnoty je převeden na stejnosměrnou úroveň a analogově frekvenčním převodníkem a vstupním interface změřen a po zpracování počítačem okamžitě zobrazen na dispoleji jak v číslicové, tak v grafické formě.The advantages of the device are the immediate, sequential measurement of all currents flowing into the measuring electrodes and their display on the display in both numerical and graphical form. The graphical form is advantageous especially because when adjusting the influencing elements, the nature of the changes in all measured points is immediately obvious, so the optimal arrangement can be found very quickly and always. The numerical form of the result is suitable for further precise processing on a computer equipped with software for mathematical processing and for plotting the results for documentation of the optimal state or the phase of its search. The new effect lies in the fact that the alternating current flowing from the electrolyte into the measuring electrodes is measured by current-to-voltage converters with a very small input resistance, which eliminates measurement errors. It is converted to a direct current level by the absolute value block and measured analogically by the frequency converter and input interface and, after processing by the computer, immediately displayed on the display in both numerical and graphical form.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na výkresu, kde je schéma kompletní sestavy zařízení.An exemplary embodiment of the device according to the invention is schematically illustrated in the drawing, which shows a diagram of the complete device assembly.

První měřicí elektroda 1.1 je spojena se vstupem prvního převodníku 2.1 proudu na napětí, jehož výstup je spojen s prvním vstupem analogového multiplexoru_3, druhá měřicí elektroda 1.2 je spojena se vstupem druhého převodníku 2.2 proudu napětí, jehož výstup je spojen s druhým vstupem analogového multiplexoru 3, až N-tá měřicí elektroda 1.N je spojena se vstupem N-tého převodníku 2.N proudu na napětí, jehož výstup je spojen s N-tým vstupem analogového převodníku .3, jehož výstup je spojen se vstupem bloku 4 absolutní hodnoty, jehož výstup je spojen s měřicím vstupem analgově frekvenčníhoThe first measuring electrode 1.1 is connected to the input of the first current-to-voltage converter 2.1, the output of which is connected to the first input of the analog multiplexer_3, the second measuring electrode 1.2 is connected to the input of the second current-to-voltage converter 2.2, the output of which is connected to the second input of the analog multiplexer 3, up to the N-th measuring electrode 1.N is connected to the input of the N-th current-to-voltage converter 2.N, the output of which is connected to the N-th input of the analog converter .3, the output of which is connected to the input of the absolute value block 4, the output of which is connected to the measuring input of the analog frequency

CS 269 603 Bl převodníku _5, jehož výstup je spojen s čítacím vstupem vstupního interface 6, jehož datové i adresové brány jsou spojeny se sběrnicí mikropočítače 7 a zároveň výběrové výstupy vstupního interface 6 jsou spojeny s výběrovými vstupy analogového multiplexoru 3 a zároveň hodinový výstup vstupního interface 6 je spojen s hodinovým vstupem analogově frekvenčního převodníku _3.CS 269 603 Bl converter _5, whose output is connected to the counting input of the input interface 6, whose data and address gates are connected to the microcomputer bus 7 and at the same time the selection outputs of the input interface 6 are connected to the selection inputs of the analog multiplexer 3 and at the same time the clock output of the input interface 6 is connected to the clock input of the analog frequency converter _3.

Funkce zařízení spočívá v tom, že z anody 11 protéká elektrolytem proud k první měřicí elektrodě 1.1 až N-té měřici elektrodě 1.N. Proudy vtékající do elektrod jsou prvním převodníkem 2.1 proudu na napětí až N-tým převodníkem 2.N proudu na napětí převedeny na napětí, která jsou pak analogovým multiplexorem 3 adresovaným vstupním interface ^postupně přiváděna na blok 4 absolutní hodnoty, kde jsou usměrněna a analogově frekvenčním převodníkem 5 převáděna na frekvenci úměrnou napětí. Tato frekvence je vstupním interface 6 měřena a již v číselné formě přiváděna do mikropočítače _7, kde je uchována v číselné formě a též převáděna do grafické formy zobrazované na displeji_8.The function of the device is that a current flows from the anode 11 through the electrolyte to the first measuring electrode 1.1 to the N-th measuring electrode 1.N. The currents flowing into the electrodes are converted into voltages by the first current-to-voltage converter 2.1 to the N-th current-to-voltage converter 2.N, which are then gradually fed to the absolute value block 4 by the analog multiplexer 3 addressed by the input interface ^, where they are rectified and converted to a frequency proportional to the voltage by the analog frequency converter 5. This frequency is measured by the input interface 6 and fed in numerical form to the microcomputer _7, where it is stored in numerical form and also converted into a graphic form displayed on the display _8.

Další využití je možné pro studium ortogonálních polí různých fyzikálních veličin, které lze převést v analogii na proudové pole v elektrolytu.Another use is possible for studying orthogonal fields of various physical quantities, which can be converted in analogy to the current field in an electrolyte.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Device for measuring the distribution of current density on the surface of an object in an electrolyzer, composed of a microcomputer, including a display, a sine generator, a power amplifier and an anode, characterized in that the first measuring electrode (1.1) is connected to the input of the first current-to-voltage converter (2.1), the output of which is connected to the first input of an analog multiplexer (3), the second measuring electrode (1.2) is connected to the input of the second current-to-voltage converter (2.2), the output of which is connected to the second input of an analog multiplexer (3), up to the Nth measuring electrode (1.N) is connected to the input of the Nth converter

(2.N) current to voltage, the output of which is connected to the Nth input of the analog converter (3), the output of which is connected to the input of the absolute value block (4), the output of which is connected to the measuring input of the analog-frequency converter (5), the output of which is connected to the counting input of the input interface (6), the data and address gates of which are connected to the microcomputer bus (7) and at the same time the selection outputs of the input interface (6) are connected to the selection inputs of the analog multiplexer (3) and at the same time the clock output of the input interface (6) is connected to the clock input of the analog-frequency converter (3).