RO125795A2 - Procedeu pentru determinarea luciului depunerilor galvanice - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu pentru determinarea luciului depunerilor galvanice în timpul procesului de electrodepunere. Procedeul conform invenţiei se bazează pe măsurarea intensităţii unei radiaţii luminoase reflectate de o depunere galvanică, direct în baia galvanică, ca o măsură a luciului acesteia, în acest scop fiind folosită o sursă (4) de radiaţie monocromatică de tip laser, o sondă optică (5) ce este compusă dintr-o lentilă (6) de focalizare şi un pachet (7) de fibre optice care conţine douăsprezece fibre optice (8) de iluminare, dispuse radial în jurul unei fibre optice (9) centrale, destinată preluării şi transmiterii radiaţiei reflectate de o probă spre un detector fotoelectric, pentru căutarea punctului focal al lentilei fiind folosit un şurub (12) micrometric, iar pentru achiziţia şi preluarea datelor fiind folosită o unitate (19) electronică. Luciul se exprimă în procente, sub forma unui raport înmulţit cu 100, dintre valoarea măsurată a intensităţii luminoase reflectate de pe un depozit galvanic şi valoarea măsurată a intensităţii luminoase reflectate de pe o oglindă de argint depusă în vacuum, al cărei luciu se consideră, în mod convenţional, ca fiind 100%, toate măsurătorile fiind efectuate în punctul focal al lentilei de focalizare.

Description

Cu începere de la data publicării cererii de brevet, cererea asigură, în mod provizoriu, solicitantului, protecția conferită potrivit dispozițiilor art.32 din Legea nr.64/1991, cu excepția cazurilor în care cererea de brevet de invenție a fost respinsă, retrasă sau considerată ca fiind retrasă, întinderea protecției conferite de cererea de brevet de invenție este determinată de revendicările conținute în cererea publicată în conformitate cu art.23 alin.(1) - (3).

fiAT PENTRU MVEM ii

I ju..^λ../. | *---------------------------_π-·_ 1

PROCEDEU PENTRU DETERMINAREA LUCIULUI DEPUNERILOR GALVANICE

Invenția se referă la un procedeu pentru determinarea luciului depunerilor galvanice în timpul procesului de electrodepunere fără scoaterea catodului din electrolit.

Pentru determinarea luciului depunerilor galvanice este cunoscut un procedeu de măsurare și exprimare a luciului prin distanța la care cuvîntul “LUCIU scris cu litere negre de o anumită dimensiune pe o placă albă mai poate fi citit clar în oglindă pe o probă galvanică plană a cărui luciu se urmărește [Oniciu L. - Galvanotehnica, Ed. Științifică și Enciclopedică , București 1980 ] , [STAS 7294-65], De asemenea, mai sînt cunoscute procedee și aparate bazate pe măsurarea pe cale opto-electronică a intensității (/) a radiației luminoase reflectate de pe proba cercetată și raportarea acestei intensități la intensitatea (l₀) a radiației luminoase reflectate de pe o oglindă etalon de argint, măsurată cu același aparat, al cărei luciu este considerat convențional ca fiind 100%, [Aparat pentru determinarea luciului la piese metalice, Brevet OSIM nr. 72320/1973], [ Aparat pentru măsurarea luciului și a culorii, Brevet OSIM nr. 99.212/1987],[ Aparat pentru măsurarea luciului la hîrtie, Brevet OSIM nr.87.530 /1983] luciul (L) al depunerii galvanice exprimîndu-se cu relația : L [%] = l/l_o1OO. Metoda optoelectronică dă rezultate bune însă este aplicată numai după realizarea depunerii, scoaterea și uscarea catodului.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unui procedeu care să permită prin mijloace tehnice simple determinarea luciului direct pe depunere, în timpul procesului de electrodepunere, ori de cîte ori este nevoie, fiind astfel posibilă studierea influenței parametrilor precum: concentrație agenți de luciu, densitate de curent, temperatură, distanță anod catod, concentrația ionică a băii galvanice, pH și conductivitate electrolit, intensitatea agitării băii, etc., asupra evoluției luciului depunerii galvanice.

Procedeul conform invenției se bazează pe măsurarea intensității radiației luminoase reflectate de o depunere galvanică, direct în baia galvanică, ca o măsură a luciului acesteia. Pentru măsurarea luciului prin intermediul intensității luminoase reflectate de pe depunere se folosește o structură de tip celulă galvanică specială echipată cu sondă optică legată de o sursă de radiație monocromatică și de o unitate optoelectronică. Sonda optică trece prin anod și conține șase fibre optice de iluminare și o fibra optică dispusă centric față de fibrele de iluminare pentru măsurarea intensității radiației reflectate de pe depunere, la capătul inferior al sondei este montată o lentilă de focalizare a radiației monocromatice pe suprafața depunerii galvanice. Toate măsurătorile se efectuează cu sonda și cei doi electrozi scufundați în electrolit. Pentru a exista o bună precizie a determinărilor măsurarea luciului se face întotdeauna în punctul focal al lentilei de focalizare. Prin efectuarea raportului între intensitatea radiației incidente și intensitatea radiației reflectate eroarea datorată absorbției radiației de către electrolit este eliminată deoarece această eroare se regăsește atît la numărătorul cît și la numitorul fracției și prin simplificare dă valoare unitară care nu modifică valoarea raportului ce exprimă luciul depunerii.

O-2008-0029G-1 - 2228

Pentru etalonarea măsurătorii la valoarea de 100% luciu se folosește o oglinda de argint miniaturală care poate fi plasată prin rabatare manuală deasupra catodului exact sub canalul optic și basculată după efectuarea măsurătorii de reflexie de 100% luciu din nou în poziția inițială pentru a nu ecrana electric catodul în timpul procesului de electrodepunere.

Pentru măsurarea luciului catodului fără depunere se realizează focalizarea radiației pe suprafața catodului pînă cînd indicația aparatului de măsură este maximă ceea ce arată că măsurătoarea are loc în punctul focal al lentilei.

Pentru măsurări curente ale luciului depunerii galvanice pe catod, efectuate la diferiți timpi, se pun sub tensiune cei doi electrozi și se procedează ca mai sus. Ieșirea suprafeței depozitului galvanic din punctul focal al lentilei ca urmare a creșterii grosimii de strat se compensează manual prin deplasarea sondei optice în vederea aducerii depozitului galvanic în punctul focal al lentilei.

Modul de lucru este foarte simplu: după montarea catodului se rabatează oglinda miniaturală de argint pe acesta și se scufundă ansamblul în baia galvanică după care se reglează dintr-un șurub micrometric distanța lentilă - oglindă pînă cînd valoarea intensității fotocurentului (hd), ce reprezintă o măsură a intensității (/;) a radiației reflectate din intensitatea (l₀) a radiației incidente, este maximă. în aceste condiții se consideră valoarea luciului (L) ca fiind :

[L]= l_fc1= 100% (1)

După această operație oglinda de argint este rabatată, se reglează din nou distanța în așa fel încît suprafața catodului să fie în punctul focal al lentilei (fotocurentul măsurat este maxim) și se măsoară valoarea intensității fotocurentului dat de intensitatea radiației luminoase reflectate (/₂). Raportul dintre fotocurentul (l_fC2 ) și fotocurentul (lf_Ci) dă valoarea luciului (L₂) a catodului fără acoperire galvanică:

[L2] = lfc2/lfci100 (2)

După aceste măsurători se pun sub tensiune cei doi electrozi ai sondei și începe electrodepunerea metalului sau aliajului pe catod, luciul depozitului galvanic și grosimea acestuia evoluînd în timp în funcție de diverși parametrii de proces. La timpi bine stabiliți, se realizează măsurători ale intensitățiilor luminoase (/₃......../„) care prin rapoartele:

[L₃] = lf_C3l Ifci 100 (3)

[Ln] ⁼ Ifcnl l_fci100 (4) dau valorile de luciu (L₃.......L_n) ale depozitului galvanic funcție de valorile diferiților parametrii de proces existenți în acel moment în baia galvanică. Dat

{V 2 Ο Ο 8 ~ Ο Ο 2 S Ο - •i .·'

I : ’v . ' L -. - ϋ fiind faptul că, grosimea stratului galvanic crește în timp, suprafața depozitului galvanic se apropie de lentilă, iar măsurarea curentă a luciului nu mai are loc în punctul focal al lentilei ceea ce duce la erori importante măsurare. Pentru a efectua măsurătorile în condiții optime înainte de validarea valorii măsurate a luciului se deplasează la fiecare măsurare, prin intermediul șurubului micrometric, sonda optică încet în sus și în jos față de ultima poziție a acesteia. Valoarea corectă a luciului este dată totdeauna de valoarea maximă a fotocurentului afișată de aparat în timpul acestor deplasări (la valoarea maximă a reflexiei zona examinată se găsește în punctul focal al lentilei de focalizare).

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:

- se poate realiza măsurarea luciului la depuneri galvanice la diverse intervale de timp direct în baia galvanică pe tot parcursul procesului de electrodepunere

- se poate realiza studiul in situ a influenței parametrilor: concentrație agenti de luciu, densitate de curent, temperatură, distanță anod-catod, concentrație și compoziție ionică a băii galvanice, pH și conductivitate electrolit, intensitate agitare baie galvanică, etc. asupra luciului depunerilor galvanice se realizează un procedeu și un dispozitiv performant și ieftin pentru determinarea luciului depunerii galvanice în timpul procesului de electrodepunere

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură cu :

- Figura 1 care reprezintă o vedere a unei structuri care materializează procedeul și dispozitivul de măsurare a luciului depunerilor galvanice în timpul procesului de electrodepunere

Pentru materializarea procedeului de măsurare a luciului este folosită o celulă galvanică specială formată dintr-un catod 1 pe care se realizează depunerea galvanică 2 , un anod 3 prevăzut cu un orificiu central o , o sursă de radiație monocromatică de tip laser 4, o sondă optică 5 ce conține în partea inferioară o lentilă optică 6, un pachet de fibre optice 7 compus la rîndul lui din douăsprezece fibre optice de iluminare 8, dispuse radial în jurul unei fibre optice centrale 9, pentru preluarea și transmiterea radiației reflectate de pe probă spre detectorul fotoelectric, o oglindă miniaturală circulară rabatabilă 10 acționată manual printr-o tijă 11, un șurub micrometric 12 pentru deplasarea sondei optice în punctul focal al lentilei, o tijă mobilă 13 și un șurub special 14 pentru realizarea de diferite distanțe anod-catod, un braț transversal 15, prevăzut cu trei șuruburi speciale de fixare și centrare 16,17,18, o unitate electronică 19, pentru achiziția și prelucrarea datelor, o coloană 20, pentru susținerea întregului dispozitiv, fixat la rîndul lui pe un batiu 21 pe care se mai găsește montată o baie galvanică 22 din care se realizează electrodepunerea.

REVENDICARE

Claims (1)

1. REVENDICARE

   Invenția Procedeu pentru măsurarea luciului depunerilor galvanice caracterizată prin aceea că în vederea determinării luciului unui depozit galvanic în timpul procesului de electrodepunere este folosită o celulă galvanică specială la care este măsurată pe cale optoelectronică intensitatea luminoasă a unei radiații laser monocromatice reflectată de pe suprafața depozitul galvanic (2), folosind o sursă de radiație (4) de tip laser, o sondă optică (5) compusă la rîndul ei dintr-o lentilă de focalizare (6), un sistem de iluminare cu fibră optică (7), (8), și o fibră optică centrală pentru preluarea radiației reflectate (9), un șurub micrometric (12) pentru căutarea punctului focal al lentilei și o unitate electronică (19) pentru achiziția și prelucrarea datelor