SU1186936A1

SU1186936A1 - Apparatus for measuring thickness of coatings

Info

Publication number: SU1186936A1
Application number: SU843743320A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Васильевич Слепушкин; Анатолий Александрович Капитонов; Виталий Иванович Рунтов; Галина Сергеевна Муковнина
Original assignee: Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1984-05-08
Filing date: 1984-05-08
Publication date: 1985-10-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕПР1Я ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЙ, содержащее цепь из последовательно соединенных генератора , электролитического пол ризующего элемента, преобразовател , фильтра низких частот, дифференцирующего блока, нуль-органа и блока управлени и индикатор, отличающеес тем, что, с целью повьппени точнос и измерений и расширени функциональных возможностей, оно снабжено интегратором, первым входом под1а1юченным к выходу преобразовател , вторым - к первому выходу блока управлени , запоминающим блоком, первым входом подключенным к выходу преобразовател , вторым - к второму выходу блока управлени , сумматором, подключенным первым входом к выходу запоминающего блока, источником компенсирующего напр жени , подключенным к второму i входу сумматора, коммутатором, первым входом соединенным с выходом СО блока управлени , вторым - с выхоС дом интегратора, третьим - с выходомсумматора , индикатор выполнен с регулируемой величиной чувствительности и подключен к выходу коммутатора .A device for measuring coating thickness, comprising a circuit of a series-connected generator, an electrolytic polarizing element, a converter, a low-pass filter, a differentiating unit, a zero-organ and a control unit, and an indicator that is accurate in order to measure and extend the functional capabilities, it is equipped with an integrator, the first input connected to the output of the converter, the second to the first output of the control unit, the storage unit, the first input connected to the output of the converter, the second to the second output of the control unit, an adder connected by the first input to the output of the storage unit, a source of compensating voltage connected to the second i input of the adder, a switch, the first input connected to the output CO of the control unit, the second to the integrator's output , the third - with the output of the adder, the indicator is made with an adjustable sensitivity value and is connected to the output of the switch.

Description

QGQG

Ж F

UU

аbut

ONON

1one

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано , например, дл контрол гальванических покрытий в электрохимическом производстве.The invention relates to a measuring technique and can be used, for example, to control electroplating in electrochemical production.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерений и расширение функциональных .возможностей устройства за счет обеспечени возможности контрол состава гальванического покрыти .The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements and expand the functional capabilities of the device by allowing the control of the composition of the electroplated coating.

На чертеже показана блок-схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, электролитический пол ризующий элемент 2, преобразователь 3, фильт 4 1;изких частот, дифференцирующий блок 5, нуль-орган 6, блок 7 управлени . Кроме того, устройство снабжено интегратором .8, запоминающим блоком 9, источником 10 компенсирующего напр жени , сумматором 11, коммутатором 12 и индикатором 13 с регулируемой величиной чувствительности, подключенным посредством коммутатора к выходам интегратора и сумматора, к первому входу которого подключен запоминающий блок 9, а к второму входу источник 10 компенсирующего напр жени . К первым и вторым входам интегратора 8 и запоминающего блока 9 подключены выходы соответственно преобразовател 3 и нуль-органа 6 через блок 7 управлени , выход которого св зан с первым входом коммутатора 12.The device contains a series-connected generator 1, an electrolytic polarizing element 2, a converter 3, a filter 4 1; izkikh frequencies, a differentiating unit 5, a null-organ 6, a block 7 of control. In addition, the device is equipped with an integrator .8, a storage unit 9, a voltage compensating source 10, an adder 11, a switch 12 and an indicator 13 with an adjustable sensitivity value connected by a switch to the integrator and adder outputs, to the first input of which the storage unit 9 is connected, and to the second input, a source of 10 compensating voltage. The first and second inputs of the integrator 8 and the storage unit 9 are connected to the outputs of the converter 3 and the null organ 6, respectively, via the control unit 7, the output of which is connected to the first input of the switch 12.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Электролитический пол ризующий элемент 2 располагают на поверхности контролируемого покрыти и включают в цепь генератора 1 линейно растущего напр лсени . Преобразователь 3 преобразует ток, протекающий через электролитический пол ризующий элемент, в напр жение, которое подаетс на фильтр 4 и на первые (измерительные) входы интегратора 8 и запоминающего блока 9. Отфильтрованное от случайных составл ющих напр жение с выхода фильтра 4 подаетс на дифференцирующий блок 5, определ ющий величину производной по времени. К выходу дифференцирующего блока подключен нульорган б, фиксирующий момент сменыThe electrolytic polarizing element 2 is placed on the surface of the monitored coating and is included in the circuit of the generator 1 of a linearly growing shade. The converter 3 converts the current flowing through the electrolytic polarizing element into a voltage that is applied to the filter 4 and to the first (measuring) inputs of the integrator 8 and the storage unit 9. Filtered from random components, the voltage from the output of the filter 4 is fed to the differentiating unit 5, determining the value of the time derivative. A nullorgan b is connected to the output of the differentiating unit, fixing the moment of change

18693621869362

знака производной напр жени на вьпсоде преобразовател 3, т.е. максимум вольт-амперной кривой. В результате на выходе нуль-органа в момент вреJ мени, соответствующий максимуму вольт-амперной кривой, формируетс короткий импульс, который подаетс на управл ющий вход интегратора 8 или на управл ющий вход запоминающего блока 9 и вызывает запись запоминающим блоком величины выходного напр жени преобразовател , соответствующей максимуму тока (if,.). Выходной сигнал интегратора 8 пропорционален количеству электричества (Q), протекающего через электролитический пол ризующий элемент 2.the sign of the derivative of voltage across the transducer 3, i.e. maximum current-voltage curve. As a result, a short pulse is generated at the time of the zero-organ output corresponding to the maximum of the current-voltage curve, which is fed to the control input of the integrator 8 or to the control input of the storage unit 9 and causes the storage unit to record the output voltage of the converter, corresponding to the maximum current (if ,.). The output of integrator 8 is proportional to the amount of electricity (Q) flowing through the electrolytic polarizing element 2.

При определении толщины гальванического покрыти первоначально производитс пол ризаци эталонного образца покрыти с известной толщиной . При этом с помощью блока 7 управлени и коммутатора 12 интег5 ратор 8 запоминает величину напр жени , -пропорциональную количествуIn determining the thickness of the electroplated coating, a reference sample of the coating with a known thickness is initially polarized. In this case, using the control unit 7 and the switch 12, the integrator 8 memorizes the voltage value proportional to the quantity

электричества (Q), протекающего че- рез электролитический пол ризующий элемент 2 к моменту образовани максимума на вольт-амперной кривой. Напр жение с выхода интегратора подаетс на индикатор 13 с регулируемой величиной чувствительности. После окончани процесса пол ризации оператор, измен чувствительность индикатора, устанавливает указатель в положение, соответствующее толщине эталонного образца покрыти . Аналогично производитс пол ризаци исследуемого образца покрыти . При этом интегратор 8 выдает на вход ин-. дикатора сигнал, соответствующий толщине исследуемого образца покрыти .of electricity (Q) flowing through the electrolytic polarizing element 2 by the time of the formation of a maximum on the current-voltage curve. The voltage from the integrator output is fed to the indicator 13 with an adjustable sensitivity value. After the end of the polarization process, the operator, changing the sensitivity of the indicator, sets the pointer to the position corresponding to the thickness of the reference sample of the coating. Similarly, polarization of the test sample of the coating is performed. In this case, the integrator 8 issues an in-. Dicator signal corresponding to the thickness of the sample of the coating.

5 При определении состава гальванического покрыти первоначально производитс пол ризаци эталонного образца, состо щего из чистого ме .талла (одного из компонентов спла0 ва-покрыти ). При этом с помощью5 When determining the composition of an electroplated coating, a polarization of a reference sample consisting of pure metal (one of the components of the alloy-coating) is initially produced. With the help of

блока 7 управлени и коммутатора 12. запоминающий блок 9 запоминает величину напр жени , пропорциональную значению максимального токаcontrol unit 7 and switch 12. storage unit 9 stores a voltage value proportional to the maximum current value

5 (i,) на вольт-амперной кривой. Напр жение с выхода запоминающего блока подаетс на сумматор 11 и , через коммутатор 12 на индикатор 135 (i,) on the current-voltage curve. The voltage from the output of the storage unit is supplied to the adder 11 and, through the switch 12 to the indicator 13

с регулируемой величиной чувствительности . После окончани процесса пол ризации оператор вращением ручки потенциометра источника 10 компенсирующего напр жени устанавлива указатель индикатора 13 на нулевую отметку. При этом источник 10 компесирующего напр жени вырабатывает напр жение с пол рностью, противоположной пол рности сигнала на выходе запоминающего блока 9 и равног ему по величине. Не мен напр жени компенсации, производ т пол ризацию эталонного образца сплавапокрыти с известным содержанием одного из компонентов. В момент образовани максимума на вольт-амперной кривой сумматор 11 суммирует напр жение, поступающее с выхода запоминающего блока 9 и с выхода with adjustable sensitivity value. After the end of the polarization process, the operator sets the pointer of the indicator 13 to zero mark by rotating the knob of the potentiometer of the source 10 of the compensating voltage. At the same time, the source 10 of the compression voltage produces a voltage with a polarity opposite to the polarity of the signal at the output of the storage unit 9 and equal in magnitude. The compensation voltage does not vary; the polarization of the reference alloy sample is coated with a known content of one of the components. At the time of formation of a maximum on the current-voltage curve, adder 11 sums the voltage coming from the output of the storage unit 9 and from the output

источника 10 компенсир тощего напр жени . В результате на индикатор подаетс напр жение, соответствующее разности максимальных токов на вольт-амперной кривой эталонного образца сплава-покрыти и чистого металла , пропорциональное содержанию одного из компонентов в покрытии. После окончани процесса пол ризации оператор, измен чувствительность индикатора, устанавливает указатель в положение, соответствующее составу эталонного образца сплава-покрыти . Аналогично произiвод т пол ризацию исследуемого образца сплава-покрыти . При этом сумматор 11 выдает на вход индикатора сигнал, соответствующий составу исследуемого образца сплава-покрыти .source 10 is the compensator for lean stress. As a result, the indicator is supplied with a voltage corresponding to the difference of the maximum currents on the current-voltage curve of the reference sample of the alloy-coating and the pure metal, which is proportional to the content of one of the components in the coating. After the end of the polarization process, the operator, changing the sensitivity of the indicator, sets the pointer to the position corresponding to the composition of the reference sample of the coating alloy. Similarly, polarization of the sample of the coating alloy is performed. In this case, the adder 11 outputs to the indicator input a signal corresponding to the composition of the alloy-coating sample being tested.

Claims

DEVICE FOR MEASURING 'THICKNESS OF COATINGS, containing a circuit of a series-connected generator, an electrolytic polarizing element, a converter, a low-pass filter, a differentiating unit, a zero-organ and a control unit, and an indicator, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurements and expand the functional opportunities, it is equipped with an integrator, the first input connected to the output of the converter, the second to the first output of the control unit, a storage unit, the first input connected to the output converter, the second to the second output of the control unit, the adder connected to the output of the storage unit by the first input, the compensating voltage source connected to the second adder input, the switch, the first input connected to the control unit output, the second to the integrator output, the third - with the output of the adder, the indicator is made with an adjustable sensitivity and is connected to the output of the switch.

1186936 2