RO125047B1 - Sondă pentru determinarea luciului şi a grosimii de strat la depuneri galvanice - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la o sondă pentru determinarea luciului şi a grosimii de strat la depuneri galvanice. Sonda conform invenţiei este compusă dintr-o tijă (1) cilindrică mobilă, care poate fi acţionată manual, prin apăsare, prin intermediul unei alte tije (5) şi al unui arc (6) de compresiune, şi care conţine, la partea inferioară, un sistem optic format din douăsprezece fibre (2) optice de iluminare, dispuse circular în jurul altei fibre (3) optice, pentru conducerea radiaţiei reflectate către un detector fotoelectric, precum şi o lentilă (4) convergentă, pentru focalizarea radiaţiei, iar la partea superioară, un senzor electromagnetic diferenţial de deplasare, format dintr-un miez (8) magnetic ce se deplasează între două bobine (9 şi 10) electrice, întreg ansamblul fiind montat într-un corp (11) cilindric.

Description

Invenția se referă la o construcție de tip sondă optoelectronică portabilă, destinată determinării concomitente și automate a luciului și a grosimii depunerilor galvanice în timpul procesului de electrodepunere, fără scoaterea catodului din electrolitul galvanic.

în scopul determinării concomitente și automate a luciului și a grosimii depunerilor galvanice în timpul procesului de electrodepunere, este cunoscută o soluție care se bazează pe determinarea luciului, prin raportul dintre fotocurentul generat de radiația reflectată de pe depozitul galvanic și radiația reflectată de pe o oglindă de argint, și a grosimii de strat, prin valoarea dată de un senzor de deplasare incremental, care urmărește și măsoară distanțele parcurse de sistemul optic în căutarea punctului focal, pentru măsurarea în condiții optime a luciului depunerii. Valoarea măsurată a deplasării corespunzătoare punctului în care luciul este maxim este memorată de sistemul electronic și folosită pentru determinarea automată a grosimii de strat la momentul măsurării, prin scăderea valorii distanței măsurate cu senzorul de deplasare la acel moment, din valoarea deplasării înainte de începerea depunerii, deplasarea efectuată în cel din urmă caz fiind făcută pentru determinarea luciului catodului fără depozit galvanic. Dispozitivul este fix, se găsește montat pe o coloană și dispune de un senzor de deplasare incremental extern. Dezavantajul acestei soluții constă în faptul că dispozitivul nu poate fi folosit cu ușurință, succesiv, la diferite băi galvanice, folosirea lui presupune funcționarea cu electrozi orizontali, anodul fiind găurit pentru a permite pătrunderea sondei optice; de asemenea, construcția dispozitivului este complexă și, corespunzător, prețul de cost este mai ridicat.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unei sonde portabile, pentru determinarea luciului și a grosimii de strat în timpul procesului de electrodepunere, fiind posibilă studierea tuturor factorilor de infuență asupra valorii luciului și a grosimii de strat în condițiile unei precizii ridicate a rezultatelor măsurătorilor și a unor băi galvanice de compoziții diferite ale electrolitului.

Sonda conform invenției se compune dintr-o tijă cilindrică mobilă, acționată manual prin apăsare, echipată, în partea inferioară, cu un dispozitiv optic, compus, la rândul lui, dintr-un pachet de douăsprezece fibre optice, folosite pentru iluminarea depunerii, dispuse circularîn jurul unei alte fibre optice centrale, pentru conducerea radiației reflectate către un detector fotoelectric, o lentilă optică convergentă, pentru focalizarea radiației, iar la partea superioară este echipată cu un miez magnetic care se deplasează între două bobine electrice, formând un senzor electromagnetic diferențial de deplasare, achiziția și prelucrare a datelor fiind asigurată de o parte electronică. Cei doi electrozi ai celulei galvanice au o montură monobloc ce poate fi plasată atât în bai galvanice industriale, cât și în băi galvanice experimentale, de laborator; în compunerea acestei monturi mai intră și un dispozitiv ce permite rabatarea manuală, în traseul optic, a unei oglinzi de argint miniaturale, destinată etalonării de 100% luciu.

Prin aplicarea invenției, se obțin următoarele avantaje:

- este posibilă determinarea concomitentă a luciului și grosimii unei depuneri galvanice, în timpul procesului de electrodepunere;

- sonda poate fi folosită succesiv, la mai multe băi galvanice unde au loc depuneri la diverse compoziții ale electrolitului băii, precum și la diverși parametri de lucru electrici și de temperatură;

- folosirea sondei permite calculul automat al productivității procesului, precum și efectuarea bilanțului de materiale și a celui energetic, în orice moment al depunerii, precum și corelarea acestora cu diverși parametri de proces;

- manevrarea sondei este simplă, iar calcularea luciului și a grosimii depunerii se face în mod automat;

RO 125047 Β1

- între două măsurători, sonda optică este îndepărtată de pe anod, astfel încât nu se 1 produce ecranarea catodului de corpul sondei;

- sonda are o construcție simplă și un preț de cost scăzut. 3 în figură este reprezentat un exemplu de realizare a invenției, sub forma unei secțiuni prin sondă și prin baia galvanică. 5

Sonda pentru determinarea luciului și a grosimii de strat la depuneri galvanice se compune dintr-o tijă 1 cilindrică, mobilă, ce conține un sistem optic, format dintr-un grupaj 7 circular de douăsprezece fibre 2 optice, de iluminare, o fibră 3 optică, așezată în centrul celor douăsprezece fibre optice, o lentilă 4 convergentă, de focalizare. Sonda mai conține o tijă 9 de apăsare manuală 5, un arc 6 de compresie, pentru readucerea tijei la poziția inițială, după efectuarea determinărilor, un capac 7 filetat, ce se află la partea superioară a unui corp 11 11 cilindric, un miez 8 magnetic, mobil, dispus în interiorul corpului 11 cilindric și care se deplasează între două bobine 9 și 10 electrice, formând un senzor inductiv diferențial, de 13 deplasare. Celula galvanică folosită este formată dintr-un anod 12, prevăzut cu un orificiu circular central, de măsurare, un catod 13, pe care se realizează depunerea 14 galvanică, 15 un dispozitiv suport, pentru electrozi, format din două tije 15 și 16 de susținere, o oglindă 17 circulară, miniaturală, rabatabilă, acționată manual printr-o tijă 18, întregul dispozitiv fiind 17 montat într-o cuvă 19 paralelepipedică, ce conține electrolitul galvanic.

Pentru efectuarea de măsurătorii de luciu și grosime de strat, se trece tija 1 cu traseul 19 optic printr-un orificiu o al anodului 12, se sprijină corpul sondei pe anod și se exercită o apăsare asupra tijei 5 superioare, ceea ce determină comprimarea arcului 6 și deplasarea 21 sistemului optic spre catodul 13, ajungându-se la un moment dat în punctul focal al lentilei 4 optice, convergente, punct în care intensitatea radiației reflectate, precum și a curentului 23 electric dat de fotoelementul ce măsoară intensitatea radiației reflectate vor fi maxime, iar valoarea derivatei a doua a fotocurentului, în funcție de deplasare, va fi egală cu zero. 25 Această valoare duce automat la calculul și la afișarea concomitentă a valorii luciului și a valorii grosimii de strat la acel moment. Luciul se calculează ca raport între valoarea 27 fotocurentului măsurat la reflexia de pe depunerea galvanică, și cea a valorii fotocurentului măsurat la reflexia luminii de pe oglinda de argint 17, iar grosimea de strat, ca diferența 29 dintre drumul parcurs de sonda optică, pentru determinarea luciului catodului fără depunere galvanică, și drumul parcurs de sondă, pentru măsurarea luciului la acel moment. 31

Claims (5)

1 Revendicare

3 Sondă pentru determinarea luciului și grosimii depunerilor galvanice, caracterizată prin aceea că se compune dintr-o tijă (1) cilindrică, mobilă, ce conține un sistem optic,

5 format din douăsprezece fibre (2) optice de iluminare, o fibră (3) optică pentru măsurarea reflexiei și o lentilă (4) convergentă de focalizare, luciul fiind determinat automat, la

7 traversarea punctului focal al lentilei (4) de către sistemul optic, ca raport între valoarea fotocurentului dat de reflexia de pe depunere, și cea a fotocurentului dat de reflexia de pe

9 o oglindă de argint (17), iar grosimea de strat fiind determinată tot atunci, din diferența dintre valoarea drumului parcurs de o tijă (1) la determinarea luciului catodului (13) fără depunere, 11 și valoarea drumului parcurs pentru determinarea luciului depunerii (14) galvanice la acel moment, folosindu-se, în acest scop, un senzor inductiv diferențial, format dintr-un miez (8) 13 magnetic, două bobine (9 și 10) electrice și o unitate de calcul electronică.