RU2069307C1 - Method of test of thickness of electrochemical coating in process of precipitation and device for its implementation - Google Patents
Method of test of thickness of electrochemical coating in process of precipitation and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069307C1 RU2069307C1 RU93016438A RU93016438A RU2069307C1 RU 2069307 C1 RU2069307 C1 RU 2069307C1 RU 93016438 A RU93016438 A RU 93016438A RU 93016438 A RU93016438 A RU 93016438A RU 2069307 C1 RU2069307 C1 RU 2069307C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- spring
- optocoupler
- complex
- relay
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для контроля толщины покрытия деталей в процессе электроосаждения материала покрытия в гальванической ванне. The invention relates to electroplating and can be used to control the thickness of the coating parts in the process of electrodeposition of the coating material in a plating bath.
Известен способ определения толщины слоя металла, осаждаемого в гальванической ванне, с использованием калиброванных по толщине платинированных пластин свидетелей, которые партией из нескольких штук завешиваются в раствор параллельно с изделием и последующим извлечением их через интервалы для измерения слоя. Указанный способ, разработанный опытным путем в процессе развития гальванотехники, в данное время не обеспечивает достаточную точность контроля в связи с возрастающими требованиями к допускам покрытий. A known method for determining the thickness of a metal layer deposited in a plating bath, using witnesses calibrated by thickness of platinum plates, which are batch of several pieces are hung in a solution in parallel with the product and their subsequent removal at intervals for measuring the layer. The specified method, developed empirically in the process of development of electroplating, at this time does not provide sufficient control accuracy due to increasing requirements for tolerances of coatings.
Повышение точности измерений достигалось созданием стационарных дорогостоящих устройств или установок со сложной схемой, включающей УВМ, ЭВМ, индуктивные преобразователи с вспомогательной аппаратурой и др. элементы [1]
Использование перечисленных устройств с включением в схему сложных стандартных, электронных приборов в жестких цеховых условиях потребует надежной их защиты от перегретого, переувлажненного с примесями паров агрессивных веществ воздуха, потребует для обслуживания такой аппаратуры специалистов высокой квалификации и высокой культуры производства.Improving the accuracy of measurements was achieved by creating stationary expensive devices or plants with a complex circuit, including UVM, computers, inductive converters with auxiliary equipment and other elements [1]
The use of these devices with the inclusion of complex standard, electronic devices in harsh workshop conditions will require reliable protection from overheated, humidified with vapors of aggressive substances air, will require highly qualified specialists and a high production culture to service such equipment.
Известен способ контроля толщины гальванопокрытий в процессе осаждения, согласно которому в раствор ванны рядом с изделием, предназначенным для покрытия, опускают измерительный электрод, балансируют массу электрода, и в качестве информативного параметра, по которому судят о толщине нарастающего покрытия, используют ток в цепи измерительного прибора, который пропорционален весу материала, осаждаемого на электрод [2]
Размеры электрода определяют путем соотношения площадей продольного, вертикального сечения ванны поверхности и конфигурации изделия.A known method of controlling the thickness of electroplating during the deposition process, according to which the measuring electrode is lowered into the bath solution next to the product intended for coating, the electrode mass is balanced, and the current in the measuring instrument circuit is used as an informative parameter by which the thickness of the growing coating is judged which is proportional to the weight of the material deposited on the electrode [2]
The dimensions of the electrode are determined by the ratio of the areas of the longitudinal, vertical section of the surface bath and the configuration of the product.
Устройство, реализующее способ, содержит источник питания с катодом, весоизмерительный механизм с коромыслом, соединенным с катодной шиной ванны, к которому присоединены цилиндрическая пружина и подвес с измерительным электродом, фотоэлектрическое компенсационное уравновешивающее устройство с магнитоэлектрическим корректором нуля и индикатором толщины покрытия [2] Основными измерительными элементами весоизмерительного устройства рассматриваемого прототипа, являются электромагнитны, создающие упругие электромагнитные поля, и цилиндрическая регулировочная пружина, корректирующая силу упругости магнитного поля. Взаимодействия различных сил в весоизмерительном устройстве при измерении массы исключают возможность измерять массу прямолинейно. Такое весоизмерительное устройство тарируется на измерение только заданной конечной величины массы слоя покрытия. A device that implements the method contains a power source with a cathode, a weight measuring mechanism with a beam connected to the cathode busbar of the bathtub, to which a coil spring and a suspension with a measuring electrode are attached, a photoelectric compensation balancing device with a magnetoelectric zero corrector and a coating thickness indicator [2] The main measuring the elements of the weighing device of the prototype under consideration are electromagnetic, creating elastic electromagnetic fields, and Indric adjusting spring, correcting the elastic force of the magnetic field. The interactions of various forces in a weight measuring device when measuring mass exclude the possibility of measuring mass in a straight line. Such a weight measuring device is calibrated to measure only a given final value of the mass of the coating layer.
Электрическая схема рассматриваемого прототипа содержит три не связанных между собой источника постоянного тока, от стабильной работы каждого из которых в значительной степени зависит величина погрешности показаний прибора. Использование в схеме фотосопротивлений, чувствительных к изменениям температуры, в одном патроне с нагревающейся осветительной лампой может повлиять на точность измерений. The electrical circuit of the prototype under consideration contains three unrelated DC sources, from the stable operation of each of which the magnitude of the error in the readings of the device depends to a large extent. The use in the circuit of photo-resistances that are sensitive to temperature changes in the same cartridge as a heating lamp can affect the accuracy of measurements.
Действия устройства-прототипа классифицируются, как действия пассивного контроля, требующие присутствия оператора, который должен отреагировать на информативный параметр фотоэлектрического устройства об окончании процесса покрытия выключением катодного тока гальванической ванны. The actions of the prototype device are classified as passive control actions that require the presence of an operator, who must respond to the informative parameter of the photovoltaic device about the end of the coating process by turning off the cathode current of the galvanic bath.
Прототип не может использоваться в ваннах, покрываемых во время работы крышкой или с принудительным перемешиванием раствора, или с движущимся катодом, так как силы потока раствора, действующие на измерительный электрод, могут оказаться больше величины информативного параметра контролируемого слоя покрытия. The prototype cannot be used in bathtubs covered with a lid during operation or with forced mixing of the solution, or with a moving cathode, since the flow forces of the solution acting on the measuring electrode may be greater than the value of the informative parameter of the controlled coating layer.
Задачей изобретения является создание такого способа и устройства для активного контроля и измерения толщины гальванопокрытий в процессе осаждения, которые являясь простыми и надежными, обеспечивали бы высокую точность измерений толщины слоя гальванопокрытий всех используемых в гальванотехнике металлов в жестких цеховых условиях гальванического производства. The objective of the invention is the creation of such a method and device for the active control and measurement of the thickness of electroplating during the deposition process, which, being simple and reliable, would ensure high accuracy of measuring the thickness of the electroplating layer of all metals used in electroplating under harsh workshop conditions of galvanic production.
Для этого в способе контроля и измерения толщины гальванопокрытий в процессе осаждения, заключающемся в том, что в раствор ванны опускают измерительный электрод, балансируют массу электрода и определяют информативный параметр, по которому судят о толщине нарастающего покрытия, согласно изобретению в качестве информативного параметра используют массу осаждаемого покрытия на измерительном электроде, поверхность которого откалибрована по площади кратно единице ее измерения в см2, при этом массу покрытия измеряют взвешиванием непрерывно в процессе осаждения, используя взвешивающий механизм со спиральной моментной пружиной.To do this, in the method of monitoring and measuring the thickness of the electroplated coatings during the deposition process, consisting in the fact that the measuring electrode is lowered into the bath solution, the electrode mass is balanced and the informative parameter is determined by which the thickness of the growing coating is judged, according to the invention, the deposited mass is used as an informative parameter coatings on a measuring electrode, the surface of which is calibrated by area multiple to the unit of measurement in cm 2 , while the mass of the coating is measured by continuous weighing but during the deposition process, using a weighing mechanism with a spiral moment spring.
В устройстве, реализующем заявленный способ, содержащем корпус, весоизмерительный механизм с измерительной пружиной и коромыслом, к которому присоединен подвес с измерительным электродом, средство подключения электрода к катодной шине ванны, узел балансировки коромысла и индикатор толщины покрытия, согласно изобретению измерительная пружина выполнена в виде закрепленной на оси спиральной моментной пружины, узел балансировки выполнен в виде спиральной моментной пружины с противоположной навивкой, установленной на одной оси с измерительной пружиной и связанной через поводок и клемму с катодной шиной ванны, устройство дополнительно содержит узел автоматического дискретного подкручивания спиральной пружины на заданный угол поворота, выполненный в виде электродвигателя, связанного через поводок с внешним концом спиральной пружины и измерительной стрелкой, и систему управления электродвигателем, включающую в себя первую оптопару регистрации нулевого положения и вторую оптопару окончания дискрета, установленные в корпусе с возможностью взаимодействия с коромыслом, а также третью оптопару, установленную подвижно относительно шкалы индикатора с возможностью взаимодействия с измерительной стрелкой, причем каждая оптопара последовательно соединена с триггером и реле, автономный источник питания, параллельно запитывающий оптопары, триггеры и реле, и блок управления электродвигателем, к входам которого присоединены выходы реле первой и второй оптопар, при этом выход реле третьей оптопары присоединен ко второму входу реле первой оптопары, а реле первой оптопары имеет выход для присоединения к исполнительному органу. In a device that implements the claimed method, comprising a housing, a weight measuring mechanism with a measuring spring and a beam, to which a suspension with a measuring electrode is connected, means for connecting the electrode to the bath cathode bus, a rocker balancing unit and a coating thickness indicator, according to the invention, the measuring spring is made in the form of a fixed on the axis of the spiral moment spring, the balancing unit is made in the form of a spiral moment spring with the opposite winding mounted on the same axis as measured a solid spring and connected through a leash and a terminal to the cathode busbar of the bathtub, the device further comprises a unit for automatically discrete twisting of the coil spring by a predetermined angle of rotation, made in the form of an electric motor connected through a leash to the outer end of the coil spring and the measuring arrow, and an electric motor control system including the first optocoupler of registration of the zero position and the second optocoupler of the end of the discreet installed in the housing with the possibility of interaction with the beam as well as a third optocoupler mounted movably relative to the indicator scale with the possibility of interacting with a measuring arrow, each optocouple being connected in series with a trigger and a relay, an autonomous power supply parallel to supplying optocouplers, triggers and relays, and a motor control unit, to the inputs of which the outputs are connected the relay of the first and second optocouplers, while the output of the relay of the third optocoupler is connected to the second input of the relay of the first optocoupler, and the relay of the first optocoupler has an output for connection to itelnomu body.
Принцип работы предлагаемого устройства заключается в уравновешивании массы осаждаемого металла на поверхности откалиброванного по площади в см2 измерительного электрода в процессе гальванопокрытия, с силой натяжения измерительной пружины, возникшей при ее подкручивании. Угол подкручивания, сила натяжения измерительной пружины, уравновешенная масса слоя осажденного металла на измерительном электроде эквивалентны, поэтому измерительная стрелка показывает на шкале индикатора угол подкручивания, отградуированный в единицах массы.The principle of operation of the proposed device is to balance the mass of the deposited metal on the surface of the measuring electrode calibrated in cm 2 in the process of electroplating, with the tension force of the measuring spring that arose when it was twisted. The tightening angle, the tension force of the measuring spring, the balanced mass of the deposited metal layer on the measuring electrode are equivalent, therefore the measuring arrow shows on the indicator scale the tightening angle, graduated in units of mass.
Использование в весоизмерительном механизме узла дискретного подкручивания спиральной пружины, синхронно работающего со скоростью нарастающей массы осаждаемого металла на измерительном электроде, обеспечивает возможность измерять толщину слоя в динамике, от начала гальванопокрытия, что значительно расширяет технико-эксплуатационные возможности предлагаемого устройства. The use of a discrete twisting unit of a spiral spring in the load-measuring mechanism, synchronously working with the growing mass of the deposited metal on the measuring electrode, makes it possible to measure the layer thickness in dynamics from the beginning of electroplating, which greatly expands the technical and operational capabilities of the proposed device.
Измерение слоя металла в динамике производится визуально по шкале индикатора, а контроль заданной величины покрытия выполняется автоматически при совмещении измерительной стрелки со шторкой и оптопарой комплекса А3, возникший при этом электросигнал поступает в исполнительный орган, который через тумблер выдает команду на средство управления автоматикой в цепи гальванопокрытия для реагирования. The measurement of the metal layer in dynamics is carried out visually on the indicator scale, and the set coverage value is controlled automatically when the measuring arrow is combined with the shutter and optocoupler of the A3 complex, the electrical signal that arose during this is transmitted to the actuator, which, through the toggle switch, issues a command to the automation control device in the electroplating circuit to respond.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена принципиальная схема активно действующего устройства для измерения толщины слоя гальванопокрытий в процессе осаждения, на фиг. 2 блок-схема устройства, на фиг. 3 циклограмма работы узлов устройства, на фиг. 4 диаграмма-графики измерений. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a schematic diagram of an active device for measuring the thickness of an electroplating layer during a deposition process; FIG. 2 is a block diagram of the device, in FIG. 3 a sequence diagram of the operation of the device nodes, in FIG. 4 diagrams of measurements.
Устройство содержит весоизмерительный механизм, выполненный в виде оси 1, на которой жестко закреплены внутренний конец измерительной пружины, выполненной в виде спиральной моментной пружины 2, коромысло со шторкой 3, магнитный успокоитель 4, закрепленный на подвесе измерительный электрод 5 и контрольная стрелка 6. Измерительная стрелка 7 со шторкой 8 жестко скреплена с внешним концом пружины 2. Установку контрольной стрелки 6 на нуль обеспечивает узел балансировки со спиральной моментной пружиной 9 с противоположной навивкой, закрепленной внутренним концом на оси 2. Внешним концом пружина 9 прикреплена к рукоятке с поводком 10 узла балансировки. The device comprises a weight measuring mechanism made in the form of an
Плоские спиральные пружины 2 и 9 конструктивно отличаются одна от другой диаметром, количеством витков, сечением стальной пружинной ленты и выбираются таким образом, чтобы их частотные характеристики взаимно гасили резонансные колебания и вибрации механизма.
Характеристики спиральных пружин теоретически прямолинейные, в действительности пружины стабильнее работают с заданными начальными усилиями, поэтому пружины 2 и 9, жестко крепящиеся на оси 1, в нормальном положении монтируются с диаметрально направленными моментами сил. Омедненные пружины являются надежными, эластичными проводниками катодного тока. The characteristics of the coil springs are theoretically straightforward, in reality the springs work more stably with the given initial forces, therefore the
Узел автоматического дискретного подкручивания пружины на заданный угол поворота содержит электродвигатель 11, связанный с осью 12 узла подкручивания спиральной пружины 2, угловой передачей с фрикционной муфтой 13 и поводком 14, жестко связанным с внешним концом спиральной пружины 2. Рукоятка 15, жестко соединенная с осью 12, предназначена для ручного подкручивания пружины 2. Отсчет показаний производится по линейной шкале индикатора 16 с ценой деления 1 мг. The node for automatic discrete twisting of the spring at a given angle of rotation contains an
Система управления электродвигателем 11 включает в себя комплексы А1, А2 и А3. Указанные комплексы образованы последовательно соединенными элементами, из которых исходным элементов является оптопара (светодиод, фотодиод), далее, триггер с усилителем, на входе цепочки реле. На фиг. 2 все элементы указанных комплексов имеют свои цифровые обозначения: оптопара, триггер и реле комплекса А1 обозначены позициями 17, 18, 19 соответственно, комплекса А2 позициями 20, 21, 22, комплекса А3 позициями 23, 24, 25. Направления электрического сигнала между элементами показаны стрелкой. Реле 19 комплекса А1 имеет две контактные группы К1 и К2. The control system of the
Комплексы А1 и А2 смонтированы в корпусе 26 устройства с возможностью взаимодействия с коромыслом 3, а комплекс А3 смонтирован на установочном кольце 27 устройства с возможностью взаимодействия с измерительной стрелкой 7. Автономный источник питания 28 параллельно записывает комплексы А1, А2, А3, блок 29 управления электродвигателем и исполнительный орган 30. Выходы реле 19 и 22 комплексов А1 и А2 присоединены к входам блока управления 29, выход реле 25 комплекса А3 присоединен ко второму входу реле 19 комплекса А1, а второй выход реле 19 присоединен к входу исполнительного органа 30, включающему в себя звуковую и световую сигнализации, клеммную группу для подключения средства автоматизации системы управления в технологической цепи гальванопокрытия (на рисунках не обозначены) и тумблер S. Complexes A1 and A2 are mounted in the
Блок управления 29 изготовлен по принципам, известным в электротехнике, его устройство не требует особых пояснений. The
Коромысло 3 с измерительным электродом 5 соединено с катодной шиной ванны 31 через спиральную пружину 9 и клемму 32. В корпус устройства 26 вмонтирован штуцер 33 для подвода чистого воздуха, с целью обеспечения воздушного подпора внутри корпуса, для защиты от попадания в него летучих агрессивных веществ, находящихся в атмосфере гальванического цеха. Позицией 34 обозначена пусковая кнопка блока питания. The
Для проведения измерений в гальванической ванне со спокойным режимом осаждения устройство крепится в удобном для работы месте над поверхностью раствора, в который погружается измерительный электрод 5. Если ванна покрыта крышкой, процесс осаждения металла бурно протекающий, тогда к устройству прикрепляется соединенная шлангами с основной гальванической ванной малогабаритная проточная ванна с общими параметрами плотности катодного тока и раствора, в который погружается измерительный электрод устройства. Для устранения возможной погрешности измерений в методику измерений вводят экспериментально выведенный поправочный коэффициент. To carry out measurements in a galvanic bath with a quiet deposition mode, the device is mounted in a convenient place to work above the surface of the solution into which the
Основными показателями, определяющими эксплуатационную характеристику предлагаемого контрольно-измерительного устройства, являются: цена деления шкалы индикатора 1 мг, диапазон измерений толщины осаждаемого слоя металла - от долей мкм до нескольких мм, предел измерений от нуля до 500 мг, погрешность на всем диапазоне измерений не более ±1 мг. The main indicators that determine the operational characteristic of the proposed control and measuring device are: the scale mark of the indicator is 1 mg, the measurement range of the thickness of the deposited metal layer is from fractions of a micron to several mm, the measurement limit is from zero to 500 mg, the error in the entire measurement range is not more than ± 1 mg.
Способ активного контроля измерения толщины гальванопокрытий в процессе осаждения осуществляется следующим образом. A method of actively monitoring the measurement of the thickness of electroplating in the deposition process is as follows.
В раствор гальванической ванны 31 параллельно с изделием или автономно опускают измерительный электрод 5, откалиброванный по площади, кратно единице ее измерения в см2. Площадь электрода может быть 1.5. см2. Массу электрода 5 балансируют пружиной 9, до установления стрелки 6 на нулевое положение. Под действием тока, протекающего через ванну 31, на электроде 5 осаждается металлический слой. В качестве информативного параметра, по которому судят о толщине нарастающего слоя покрытия, используют массу покрытия, которую измеряют напрямую взвешиванием измерительного электрода 5, непрерывно в процессе осаждения, используя весоизмерительный механизм со спиральной моментной пружиной 2, стрелкой 7 и шкалой индикатора 16. Зная плотность ρ осаждаемого металла и его массу m легко определить толщину слоя покрытия h по формуле
S площадь измерительного электрода в см2.In the solution of the
S area of the measuring electrode in cm 2 .
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Погруженный в раствор ванны 31 измерительный электрод 5, через токопроводящую подвеску, коромысло 3, и балансировочную пружину 9 соединен с клеммой 32, которая через гибкий электрошланг присоединяется к катодной шине ванны 31. Immersed in the solution of the
Перед началом работы, рукояткой 15 через ось 12, фрикционную муфту и поводок 14, к которому жестко крепится отсчетная измерительная стрелка 7 и внешний конец спиральной моментной пружины 2, устанавливают на шкале индикатора 16 нулевое положение стрелки 7. Before starting work, the handle 15 through the axis 12, the friction clutch and the leash 14, to which the readout measuring arrow 7 and the outer end of the
Погруженный в раствор измерительный электрод 5, через коромысло 3 и ось 1 уравновешивают спиральной пружиной 9 до совмещения контрольной стрелки 6 с отметкой нуля на корпусе 26 (индикация нуля уравновешивание весоизмерительной системы механизма). The
Совмещение измерительной стрелки 7 и контрольной стрелки 6 с нулевыми отметками соответственно на шкале индикатора 16 и на корпусе 26 является исходным положением весоизмерительного механизма. The combination of the measuring arrow 7 and the control arrow 6 with zero marks, respectively, on the scale of the
Оптопара 17 комплекса А1 жестко прикреплена к корпусу 26, взаимодействует со шторкой коромысла 3 в положении нуля стрелки 6, таким образом, комплекс А1 с элементами 17, 18, 19 в автоматическом режиме работы выполняет функцию нуля. The
Оптопара 20 комплекса А2 ограничивает поворот коромысла 3 в пределах от 20' до максимального угла поворота, угла α, равного 2o. Крепится оптопара 20 на корпусе 26 подвижно с возможностью фиксации ее в положении выбранного угла поворота коромысла 3.The optocoupler 20 of the complex A2 limits the rotation of the
Оптопара 23 комплекса А3 жестко крепится к установочному кольцу 27, при помощи которого устанавливается по шкале 16 индикатора на заданную конечную величину массы слоя покрытия эквивалент заданной толщины слоя осаждаемого металла в мкм. The
Нажатием пусковой кнопки 34 подключается электросеть к источнику питания 28 и одновременно включается цепь питания гальванической ванны 31. By pressing the
В исходном положении обе стрелки 6 и 7 совмещаются одна с нуль-индикатором на корпусе 26, другая с нулем на шкале индикатора 16, шторка коромысла 3 жестко соединенная с осью 1 и контрольной стрелкой 6 взаимодействуют с оптопарой 17 комплекса А1. При включении питания импульс электросигнала, от взаимодействия с оптопарой 17 поступает в блок триггера с усилителем 18, затем в блок реле 19, далее через контактную группу К1 реле 19 и блок управления ЭД 29, включает электродвигатель 11. Электродвигатель 11, через угловую передачу с фрикционной муфтой 13, ось 12, к которой жестко крепятся поводок 14, измерительная стрелка 7 и конец верхнего витка спиральной пружины 2, производит подкручивание пружины 2, возникающая при этом сила натяжения нижним витком пружины 2 поворачивает ось 1 с коромыслом 3 до взаимодействия шторки коромысла 3 с оптопарой 20 комплекса А2, которая определяет угол поворота коромысла 3 в пределах от 20' до 2o. Взаимодействие шторки коромысла 3 с оптопарой 20 комплекса А2 вызывает электросигнал, который поступает через триггер с усилителем 23 и реле 24 в блок управления ЭД 29, где разрывается цепь питания электродвигателя 11.In the initial position, both arrows 6 and 7 are combined with one zero indicator on the
Оптопара 23 комплекса А3, жестко соединенная с установочным кольцом 27, способна перемещаться по шкале 16 с возможностью взаимодействия со шторкой 8 измерительной стрелки 7. Оптопара 23 устанавливается по шкале 16 на заданную
конечную величину массы слоя осаждаемого металла.The
the final value of the mass of the deposited metal layer.
В конце процесса гальванопокрытия, масса слоя на электроде 5 уравновешивается с силой натяжения измерительной спиральной пружины 2, при этом шторка коромысла 3 взаимодействует с оптопарой 17 комплекса А1, что соответствует положению нуля уравновешенному положению весоизмерительного механизма, а шторка 8 измерительной стрелки 7 взаимодействует с оптопарой 23, в результате чего возникший электросигнал, который попадает в блок триггера с усилителем 24 и блок реле 25 комплекса А3, откуда поступает в блок реле 19 комплекса А1, где реле 19 своей контактной группой К2 соединяется с цепью исполнительного органа 30, разъединив при этом цепь, связывающую реле 19 с блоком управления ЭД 29. Электросигнал, поступающий из оптопары 17, через триггер с усилителем 18 и контактную группу К2 реле 19, включает исполнительный орган 30, срабатывает звуковая и световая сигнализации и через тумблер S электросигнал поступает в средство автоматизации управления в цепи гальванопокрытия. At the end of the electroplating process, the mass of the layer on the
Работа предлагаемого устройства в автоматическом режиме представлена на циклограмме фиг. 3. Диаграмма (графики измерений) представлена на фиг. 4. The operation of the proposed device in automatic mode is shown in the sequence diagram of FIG. 3. The diagram (measurement graphs) is shown in FIG. 4.
Выраженные на циклограмме фиг. 3 А1, К1, ЭД и А2 обозначают начало и завершение действий одного цикла (дискрета), сводящееся к подкручиванию спиральной пружины 2 на заданный угол поворота коромысла 3, с последующим уравновешиванием возникшей силы натяжения спиральной пружины 2, массой слоя металла, осаждаемого на измерительном электроде 5 в растворе ванны 31. Expressed in the sequence diagram of FIG. 3 A1, K1, ED and A2 indicate the beginning and end of one cycle (discrete) action, which reduces to twisting the
Измерительная стрелка 7 перемещается по шкале индикатора 16 в отличие от циклических возвратно-поступательных движений коромысла 3 только в одном направлении, в направлении увеличения массы по шкале индикатора 16. Количество импульсов зависит от величины массы по шкале индикатора 16. Количество импульсов зависит от величины массы заданного слоя покрытия, которая отмечается на шкале размещением комплекса А3. Взаимодействие шторки 8 измерительной стpелки 7 с комплексом А3 вызывает электросигнал, который через контактную группу К2 перебрасывают выход реле 19, цепи блока управления ЭД-29 на вход исполнительного органа 30, таким образом, при уравновешивании массы слоя и открытия на измерительном электроде 5 с силой натяжения спиральной пружиной 2, возникающий электросигнал в комплексе А1 включает исполнительный орган 30. The measuring arrow 7 moves along the scale of the
На предлагаемой диаграмме фиг. 4 изображены две пропорциональные линии ординат, развернутая шкала индикатора 16, выраженная массой М в мг и v - угол поворота спиральной пружины 2, выраженный в градусах, а также линия абсцисс tмин время, процесс гальванопокрытия в минутах.In the proposed diagram of FIG. 4 shows two proportional ordinate lines, a
Диаграмма графически отображает метод автоматического измерения толщины осаждаемого слоя металла дискретно, от начала покрытия. The diagram graphically displays the method for automatically measuring the thickness of the deposited metal layer discretely, from the start of the coating.
На диаграмме точками 35, 36 и линией 37 показаны элементы графического изображения дискретного измерения осаждаемого слоя металла в динамике. Точка 35 уравновешенное положение силы натяжения спиральной пружины 2 и массы слоя на электроде 5, а также начало цикла подкручивания спиральной пружины 2. Точка 36 окончание цикла дискрета (окончание подкручивания спиральной пружины). Линия 37 связывающая отрезки прямых линий, образованных равновесным положением, изображает динамику покрытия. On the diagram, points 35, 36 and
Измерения с использованием ручного управления устройства производят, если требуется более точно, относительно дискреты, произвести измерение слоя, не прерывая при этом процессы гальванопокрытия. Measurements using manual control of the device are carried out, if required more accurately, relative to the discrete, to measure the layer, without interrupting the process of electroplating.
Использование измерений с ручным управлением найдет широкое применение в химических лабораториях гальванотехнических производств, определяя работоспособность составленных растворов и восстанавливаемых реагентами, отработавших срок. Методика измерений, проводимых в автоматическом и ручном режимах, практически идентична и отличается лишь отключением электродвигателя 11 (совмещением измерительной стрелки 7 с оптопарой 23, которые имеют возможность в этом положении фиксироваться) и отключением выхода исполнительного органа 30, тумблером S. The use of measurements with manual control will find wide application in chemical laboratories of galvanic engineering, determining the working capacity of the prepared solutions and restored by reagents that have expired. The measurement procedure carried out in automatic and manual modes is almost identical and differs only in the disabling of the electric motor 11 (by combining the measuring arrow 7 with the
При повторных измерениях, измерительный электрод 5 не извлекается из раствора, а исходным положением нулевым, условно считается сбалансированная масса измерительного электрода, от которой по шкале индикатора производят отсчет массы измеряемого слоя металла. During repeated measurements, the measuring
Действующая модель предлагаемого устройства прошла лабораторные испытания. Испытания завершились положительно, на что составлен акт. The current model of the proposed device has passed laboratory tests. The tests ended positively, for which an act was drawn up.
Габаритные размеры, мм 260х180х80
Масса, кг не более 4,5
Мощность Вт 0,2лOverall dimensions, mm 260х180х80
Weight, kg no more than 4,5
Power W 0,2l
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93016438A RU2069307C1 (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Method of test of thickness of electrochemical coating in process of precipitation and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93016438A RU2069307C1 (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Method of test of thickness of electrochemical coating in process of precipitation and device for its implementation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93016438A RU93016438A (en) | 1995-11-20 |
| RU2069307C1 true RU2069307C1 (en) | 1996-11-20 |
Family
ID=20139509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93016438A RU2069307C1 (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Method of test of thickness of electrochemical coating in process of precipitation and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2069307C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647180C1 (en) * | 2017-03-15 | 2018-03-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Coating thickness measuring device |
| RU2665356C1 (en) * | 2017-11-16 | 2018-08-29 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of thickness control of coating in process of its chemical deposition on a component |
-
1993
- 1993-03-31 RU RU93016438A patent/RU2069307C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1305530, кл. G 01B 7/06, 1987. 2. Авторское свидетельство СССР N 158465, кл. G 01B 7/08, 1963. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647180C1 (en) * | 2017-03-15 | 2018-03-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Coating thickness measuring device |
| RU2665356C1 (en) * | 2017-11-16 | 2018-08-29 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of thickness control of coating in process of its chemical deposition on a component |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| LaBarbera et al. | An inexpensive thermistor flowmeter for aquatic biology 1 | |
| US3827291A (en) | Transducer systems for detection of relative displacement | |
| GB2396917A (en) | Temperature compensated corrosion measuring device | |
| RU2069307C1 (en) | Method of test of thickness of electrochemical coating in process of precipitation and device for its implementation | |
| US4232265A (en) | Device for measuring intensity of magnetic or electromagnetic fields using strain gauges mounted on ferromagnetic plates | |
| CN113847952B (en) | Wireless device for measuring cable temperature and load current based on induction power taking | |
| CA2088002A1 (en) | Salt analyzer switchably capable of employing contact and non-contact conductivity probes | |
| US5583426A (en) | Method and apparatus for determining corrosivity of fluids on metallic materials | |
| US3658676A (en) | Monitoring apparatus and process for controlling composition of aqueous electrodeposition paint baths | |
| JPS60186751A (en) | Ph meter | |
| US3719565A (en) | Method and means for measuring the deposition rate in metallic plating baths | |
| CN113917244A (en) | Special vehicle near electric field operation safety control device and method | |
| CN209417996U (en) | A kind of Physical Experiment drum-type electro tentiometer teaching aid | |
| CN105352562A (en) | Induction type servo liquid metal liquid level measurement device and method | |
| EP1031823A1 (en) | Weight and force measuring device | |
| CN2591577Y (en) | Automatic correcting temperature and salinity sensor | |
| SU721701A1 (en) | Device for investigating liquid density | |
| CN209356111U (en) | With strongly disturbing pressure transmitter | |
| CN110849796A (en) | Corrosion monitoring system | |
| CN219347913U (en) | Liquid level monitoring device | |
| CN209589220U (en) | Genetic test link-type balance,electromagnetic instrument | |
| CN108680461B (en) | Full-range solution concentration detection transmitter and detection method | |
| CN2215112Y (en) | Automatic compensation system of resistance sensor lead wire | |
| RU2020469C1 (en) | Eddy-current instrument for quality control of metal alloying | |
| RU93016438A (en) | METHOD OF CONTROL OF THE THICKNESS OF GALVANO-COATINGS DURING THE DEPOSITION PROCESS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION |