Aby regulowac prace wanny elektrolitycznej nalezy regulowac odleglosc miedzybiegunowa kazdej elektrody w ten sposób, by rozdzial calko¬ witego pradu pomiedzy poszczególne elektrody^ byl równomierny.Mozna zastosowac do tego celu amperomierze, wlaczone w obwody elektrod bezposrednio lub bocznikami. Lecz jesli natezenie calkowitego pra¬ du waha sie, trudno okreslic szybko, przez które elektrody plynie prad wiekszy niz nalezy, a przez które mniejszy.Wedlug wynalazku mierzy sie nie prad w elek¬ trodzie, lecz stosunek pradu w danej elektrodzie do pradu calkowitego." Znajomosc tego stosunku pozwala okreslic niezwlocznie dla kazdej elektro¬ dy czy prad w niej jest wiekszy od jej pradu normalnego i to niezaleznie od wartosci pradu calkowitego oraz od rozdzialu pradu pomiedzy poszczególne elektrody.Urzadzenie wedlug wynalazku pozwala w kazdej chwili albo stwierdzic wartosc powyzszego stosunku albo otrzymac na odleglosc sygnal od¬ chylenia sie tego stosunku od wartosci pozadanej i to przy stosowaniu zarówno regulacji recznej, jak i samoczynnej.Na rysunku fig. 1 przedstawia urzadzenie wedlug wynalazku, mierzace w sposób ciagly stosunek pradu w jednej elektrodzie do pradu calkowitego.Fig. 2, 3, 3a i 4 przedstawiaja trzy urzadze¬ nia wedlug wynalazku do ciaglego sygnalizowa¬ nia na odleglosc odchylen stosunku pradu w jed¬ nej elektrodzie do pradu calkowitego od stosun¬ ku pozadanego i to zarówno przy rozrzadzie recz¬ nym, jak i samoczynnym.Do ciaglego mierzenia stosunku pradu w elek¬ trodzie do pradu calkowitego stosuje sie przy¬ rzad elektrodynamiczny. Jedna cewka 1 tego przyrzadu znajduje sie *pod dzialaniem róznicy potencjalów, proporcjonalnej do pradu w elek¬ trodzie 10, druga cewka 2 — pod dzialaniem róz¬ nicy potencjalów, proporcjonalnej do pradu cal¬ kowitego, wystepujacych na bocznikach 3, przy¬ laczonych do obwodów elektrod, jak to przedsta¬ wiono dla cewki 1, albo na opornikach w obwo¬ dzie twornika, którego magnesnica jest równo¬ legla do bocznika 4, co jest przypadkiem, przed¬ stawionym dla cewki 2, lub wreszcie za pomoca transformatora pradu stalego. W tych dwóch o-# statnich przypadkach cewki 2 moga byc zasila¬ ne z dzielnika, którego czesci na rysunku sa ozna¬ czone cyframi 5.W tego rodzaju przyrzadzie kat wychylenia 0 jest taki, ze. tg O — ai , gdzie ai jest liczba amperozwojów cewki 1, 3,2 jest liczba amperozwojów cewki 2, a wiec ai = Kii, gdzie i jest pradem w elektro¬ dzie, a.* = KJ, gdzie J jest pradem calkowitym.Stad tg0 =^_-_'_- Za pomoca dzielnika 5 mozna wyregulowac war¬ tosci Ki i K2 tak, aby K3 = n, gdzie n ozna- "kT" cza liczbe elektrod, wtedy 4. t\ ni i tg e = -rr n Przyrzad wiec moze wskazywac bezposrednio sto¬ sunek natezenia pradu w danej elektrodzie do na¬ tezenia pradu, które powinno byc i które jest równe J Przyrzad ten moze wlaczac kontak- n ty 6 i 7, które moga nalezec do obwodu sygnali¬ zacyjnego lub do samoczynnego obwodu rozrzad- czego.W urzadzeniu, przedstawionym na fig. 2, za¬ miast przyrzadów elektrodynamicznych zastoso¬ wano przekaznik róznicowy, zaopatrzony w dwa przeciwsobne uzwojenia. Cewka 11 znajduje sie pod dzialaniem róznicy potencjalów, proporcjo¬ nalnej do pradu w elektrodzie 10, badz na bocz¬ niku 3, jak w przykladzie, przedstawionym na rysunku, badz w inny sposób, uzwojenie 12 zas pod dzialaniem róznicy potencjalów, proporcjo¬ nalnej do natezenia pradu calkowitego.Gdy liczba amperozwojów cewki 1 jest wiek¬ sza lub mniejsza od liczby amperozwojów cewki 2, kotwiczka przekaznika wlacza kontakt 6 lub kontakt 7.Odpowiednio do tego, czy róznica E = ai — a* jest dodatnia czy ujemna, wlaczony jest kontakt 6 lub 7, podczas gdy przy E = O obydwa kon¬ takty 6 i 7 sa otwarte.Na podstawie wyzej podanego E = ai — a* = Kii — EJ.Wielkosci stale Ki i K2 sa regulowane opornikiem 5 tak, by Ka = —, gdzie n — liczba elektrod'.Wtedy E = Ki i — Kl J = ff (i -—}' n ] n czyli gdy prad i w elektrodzie rozpatrywanej be- J dzie taki, ze i = — wtedy E = O i przekaznik n znajduje sie w stanie równowagi, a kontakty 6 i 7 sa otwarte. Przy wartosci i <— wlaczo- n ny jest kontakt 6, a przy wartosci i - — wla- n czony jest kontakt 7, niezaleznie od wartosci cal¬ kowitego natezenia pradu.Fig. 3 podaje drugi sposób sygnalizowania na odleglosc odchylen wartosci stosunku pradu w elektrodzie do pradu calkowitego od wartosci po¬ zadanej przy stosowaniu rozrzadu recznego lub samoczynnego.W urzadzeniu, przedstawionym na fig. 3, ob¬ wód magnetyczny 13, otaczajacy przewód 1U, la¬ czacy elektrode ze zródlem energii, posiada uzwo¬ jenie 15, którego amperozwoje przeciwdzialaja sile magnetomotorycznej przewodu 1J+. Strumien- magnetyczny w obwodzie magnetycznym bedzie równy zeru, jezeli ai = i, gdzie ai = amperozwo¬ je cewki 15, a i = prad w przewodzie 1A.Stosujac pradnice, wzbudzana z bocznika A, jak przedstawiono na rysunku, lub transforma¬ tor natezenia pradu stalego ze wspólczynnikiem J transformacji m otrzymuje sie \a = , gdzie i2 Dl oznacza prad, plynacy w obwodzie wtórnym.Jezeli N oznacza liczbe zwojów, nawinietych na rdzeniu, i jezeli wziac N = , gdzie n oznacza n liczbe elektrod wanny, to. przy równowadze prze¬ kaznika a, = Ni, = NJ- = 5L . £_ = J_, m n in n czyli, gdy prad w przewodzie 11+ bedzie mial war- J tosc i = , to znaczy bedzie równy pradowi, 11 który teoretycznie powinien plynac w tym prze¬ wodzie, strumien magnetyczny w rdzeniu bedzie równy zeru.Gdy i , strumien ten bedzie mial kieru- n nek podany, a gdy i < — — kierunek prze- - 2 —ciwny. Wartosci tego strumienia i jego kierunku okresla wedlug wynalazku cylinder 16, majacy os prostopadla do przewodu 1U i zaopatrzony w cewke 17, przez która plynie prad, np. jak w przykladzie wedlug fig. 3a, odgaleziony od pra¬ du, plynacego w uzwojeniu 15.Strumien tej cewki wytwarza moment obro¬ towy o kierunku, wyznaczonym przez kierunek strumienia w rdzeniu 13. Dwie dzialajace w prze¬ ciwnych kierunkach sprezyny 18 i 19 ogranicza¬ ja ruch kotwiczki i powoduja to, ze, gdy mo¬ ment obrotowy jest równy zeru, kotwiczka pozo¬ staje w polozeniu, wyznaczonym polozeniem cew¬ ki 17, która powinna lezec w plaszczyznie ob¬ wodu magnetycznego 13. Ruch kotwiczki powo¬ duje wlaczenie kontaktów 6 lub 7, które moga byc uzyte do sygnalizacji lub do rozrzadu samo¬ czynnego. Przekazniki powyzszego typu moga byc zastosowane lacznie z przekaznikami pomoc¬ niczymi lub czasowymi, zaleznie od tego, jakie¬ go charakteru pracy wymaga sie od narzadów kontaktowych i od tego, jakie szybko nastepuja¬ ce po sobie zmiany w pracy chce sie pominac.Urzadzenie, przedstawione na fig. 4, moze byc zastosowane wtedy, gdy nie mozna wykorzy¬ stac spadku napiecia wzdluz przewodu zasilaja¬ cego elektrody.Wedlug wynalazku wykorzystuje sie wtedy zmiany indukcyjnosci uzwojenia, umieszczonego na obwodzie magnetycznym, wywolywane przez nalozenie amperozwojów stalych na amperozwo- je zmienne uzwojenia.Kazdy z przewodów, laczacych elektrode 10 ze zródlem pradu, jest otoczony obwodem magne¬ tycznym 21, ewentualnie zaopatrzonym w oslone, usuwajaca wplywy szkodliwe przewodów sasied¬ nich, przy czym uzwojenie 22 tych obwodów, po¬ laczone szeregowo, sa zasilane ze zródla pradu zmiennego.Gdy pradu stalego nie ma, prad plynacy w uzwojeniach 22 bedzie ilorazem calkowitego na¬ piecia U przez sume opornosci indukcyjnych u- zwojen n obwodów magnetycznych 21 (n ozna¬ cza liczbe elektrod), przy czym opornosci rze¬ czywiste sa bardzo male w stosunku do induk¬ cyjnych.Na zaciskach uzwojen obwodów wystepuja napiecia ui, u2 un, które sa sobie równe, gdy ob¬ wody sa jednakowe.U _ ui = U2 = un—— — (o Li Gdy zjawia sie prad staly w przewodzie, prze¬ chodzacym przez obwód magnetyczny, opór induk¬ cyjny tego obwodu zmniejsza sie wskutek nasy¬ cenia, spowodowanego strumieniem stalym. Lecz jezeli prady we wszystkich n elektrodach sa so¬ bie równe, to w dalszym ciagu U Ul = U2 — Un = n Przeciwnie, jezeli istnieje nierównomiernosc w rozdziale pradu pomiedzy elektrody, napiecia ui, U2, un nie sa równe, chociaz suma ich bedzie oczy¬ wiscie zawsze równa U. Nalezy tu zanotowac, ze albo mozna postepowac tak, aby napiecie U mia¬ lo wartosc stala, a prad zmienny, przeplywajacy przez obwody magnetyczne, zmienial sie odpo¬ wiednio do wielkosci opornosci obwodów magne¬ tycznych, albo tez tak, aby prad i byl staly, co stworzyloby dla tych obwodów warunki magne¬ tyczne bardziej okreslone, lecz spowodowaloby wahania napiecia U. Podane wyzej równania sa jednak wazne dla obu przypadków.W celu okreslenia rozdzialu pradu stosuje sie przekaznik róznicowy 23, zawierajacy dwie cew¬ ki ruchome, obracajace sie w przestrzeni mie¬ dzy biegunowej magnesu trwalego. Jedna cewka 25 podlega dzialaniu róznicy potencjalów, pro¬ porcjonalnej do napiecia ui, U2 albo un, przy czym jest zasilana pradem wyprostowanym za pomoca prostownika 29. Drugie cewki 26 wszyst¬ kich przekazników sa polaczone szeregowo i znaj¬ duja sie pod dzialaniem róznicy potencjalów U, doprowadzonej poprzez prostownik 2J.Gdy liczba amperozwojów cewki 25 jest wiek¬ sza lub mniejsza od liczby amperozwojów cewki 26, kotwiczka przekaznika z cewka 26 wlacza kon¬ takt 27 lub 28.Jezeli ai oznacza amperozwoje cewki 25, a2 oznacza amperozwoje cewki 26, to zaleznie od tego czy róznica E = aa — a2 be¬ dzie dodatnia, czy ujemna, wlaczony bedzie kon¬ takt 27 lub 28, podczas gdy przy E = O obydwa kontakty 27 i 28 beda otwarte.Niech ai = KiUi, wtedy a2 = Ka — , gdzie n oznacza liczbe n elektrod wanny elektrolitycznej.Stad E = ai — a2 = KiUi — K2 — n Lecz z budowy urzadzenia wynika, ze Ki = K2=K, skad E = K (ui —il) n Kotwiczka przekaznika bedzie wiec w równowa¬ dze i kontakty 27 i 28 beda otwarte, gdy ui __!_ n Lecz w danej chwili ui = fi (Ja, i) — — , gdzie n fi (Ji,i) oznacza funkcje, wiazaca Ui z pradem Ji rozpatrywanej elektrody i z pradem zmien- — 3 —nym i, plynacym w uzwojeniach wszystkich ob¬ wodów.Jezeli wszystkie obwody magnetyczne sa jed¬ nakowe, to fi = f2 = fn = f, jak równiez Ui + + ua + un = U, wobec tego f (Ji, i) + f(J2, i) + f (Jn, i) = U Poniewaz pr|d i jest ten sam we wszystkich ob¬ wodach, wiec jezeli Ji = J^ =Jti =—,to n U Ul — U2 = Un = n Poniewaz stan równowagi przekaznika otrzymu¬ je sie przy ui = — wiec w danej chwili bedzie równiez J Inaczej mówiac przekaznik bedzie w równowa¬ dze, gdy prad staly plynacy w elektrodzie jest równy ilorazowi z pradu calkowitego przez licz¬ be elektrod. Z drugiej strony jeden kontakt be¬ dzie wlaczony, gdy J i ~ —$ a drugi kontakt ' n — gdy Ji < — i to niezaleznie od wartosci n pradu zmiennego i w funkcji f, pod warunkiem, ze fi = f2=f„ " f, inaczej mówiac, ze wszystkie obwody magnetycz¬ ne sa identyczne.Kontakty 27 i 28 moga byc wykorzystane badz do zwyklej sygnalizacji odchylen, badz do sa¬ moczynnej regulacji elektrod.Opisane poprzednio urzadzenia pozwalaja za¬ pobiec efektowi anodowemu przez takie umiesz¬ czenie kontaktów sygnalizacyjnych, aby alarm nastepowal przy okreslonej róznicy pomiedzy pra¬ dem normalnym, który powinien plynac w kazdej elektrodzie, a pradem znacznie od niego nizszym.W wannach elektrolitycznych, w których wy¬ stepuje efekt anodowy i które posiadaja wiek¬ sza liczbe elektrod, ' zauwazono, ze polaryzacja nie wystepuje na wszystkich elektrodach jedno¬ czesnie, lecz ze krótko przed wystapieniem ogól¬ nego efektu anodowego nastepuje wczesniejsze spopularyzowanie jednej lub drugiej elektrody.Urzadzenia wedlug wynalazku umozliwiaja zapobieganie zjawiskom anodowym przez zaopa¬ trzenie anod w dwa zespoly kontaktów, z któ¬ rych pierwszy zespól jest zwierany przy malych odchyleniach od polozenia równowagi i sluzy w ten sposób do samoczynnej lub recznej regulacji glebokosci zanurzania elektrody, podczas gdy drugi zespól sluzy do sygnalizowania znacznego zmniejszenia natezenia pradu w którejkolwiek elektrodzie, co zapowiada zblizanie sie zjawiska anodowego.Mozna stosowac albo przyrzady z opisanymi powyzej dwoma zespolami kontaktów, albo dwa przyrzady dla kazdej elektrody, mianowicie je¬ den wyregulowany tak, aby zwieral swe kontak¬ ty przy malych odchyleniach, drugi zas tak, aby zwieral swe kontakty przy znacznym zmniejsze¬ niu natezenia pradu w elektrodzie, w celu zapo¬ biezenia efektowi anodowemu.Mozna równiez umiescic ten drugi zespól kon¬ taktów lub ten drugi przyrzad na jednej tylko elektrodzie, dbajac jednoczesnie o taka jej regu¬ lacje, aby przechodzacy przez nia prad mial sta¬ le wieksze natezenia, nia prad w kazdej z pozo¬ stalych elektrod, co powoduje szybsza elektroli¬ ze odpowiedniego odcinka kapieli oraz rozpocze¬ cie polaryzacji od danej elektrody. PL