SU1357469A1 - Устройство стабилизации скорости осаждени металла в гальванической ванне - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оборудованию дл  гальванотехники и может быть использовано, в устройствах управлени  гальваническими ваннами. Цель изобретени  - улучшение качества продукции и экономи  материала покрыти . Входы преобразовател  5 параметров подключены к датчикам, наход щимс  в гальванической ванне 1, а его выходы соединены с входами элемента управлени  9 и управл ющими входами преобразовател  4 ток-частота , сигнальный вход которого подключен к выходу шунта 3. Вход шунта 3 соединен с выходом регулируемого источника питани  2. Выход преобразовател  4 ток-частота подключен к входу преобразовател  6 частоты, выход которого соединен с одним из входов схемы сравнени  7, а второй ее вход подключен к выходу задатчика 8 скорости осаждени . Выход схемы сравнени  7 соединен с входом элемента управлени  9, выход которого подключен к входу блока регул торов 10. Улучшение качества продукции и экономи  материала покрыти  достигаютс  введением в данное устройство преобразовател  параметров шунта, преобразовател  ток-частот, элемента управлени  и блока регул торов. 1 ил. с (Л с со ел | 4 О5

Description

1

Изобретение относитс  к оборудованию дл  гальванотехники и может быть использовано в устройствах управле - ни  гальваническими ваннами, главным образом на автоматических и полуавтоматических лини х нанесени  гальванических покрытий.

Цель изобретени  улучшение к  чества продук1щи и экономи  материа- ла покрыти .

На чертеже приведена схема устрой ства.

Устройство содержит гальваничес- кую ванну 1, регулируемый источник 2 питани , шунт 3, преобразователь 4 ток- частота с управл емым коэффициентом преобразовани , преобразовател 5.параметров, преобразователь 6 частоты, схему 7 сравнени , задатчик 8 скорости осаждени , элемент 9 управлени  и блок 10 регул торов.

Входы преобразовател  5 параметро подключены к датчикам, наход щимс  в Гальванической ванне 1, а его выходы соединены с контролирующими входами элемента 9 управлени  и управл ющими входами преобразовател  4 ток-частота , сигнальный вход которого подключен к выходу шунта 3, вход которого соединен с выходом регулируемого источника 2 питани  и питающими электродами гальванической ванны 1. Выход преобразовател  4 ток-частота подключен к входу преобразовател  6 частоты, выход которого соединен с одним из входов схемы сравнени , а второй ее вход подключен к выходу за датчика 8 скорости осаждени . Выход схемы 7 сравнени  соединен с входом элемента 9 управлени , выходы которого подключены к управл ющим входам регулируемого источника 2 питани  и блока 10 регул торов.

Устройство работает следующим образом .

При протекании через гальваническую ванну посто нного тока I в течение времени t ожидаемую толщину покрыти  рассчитывают по формуле

К

-5к

(1)

где К - коэффициент пропорциональности; S - плоищдь покрываемых деталей

(площадь катода).

Средн   скорость осаждени  V металла - величина, равна  отношению

полученной толщины покрыти  В к мени t протекани  тока I

v,|.

вре-

(2)

Учитыва  соотношение (1), получают

10

v L.I. SK

(3)

.Дл  реальных процессов гальванопокрыти  коэффициент пропорциональности К не  вл етс  посто нной величиной , а зависит от многих параметров процесса, в частности от температуры электролита t° , его концентрации С, величины водородного потенциала рН и других о

(t ,С, рН...

(4)

Следовательно, изменение значени  этих параметров, нар ду с изменением тока ванны I и площадки катода

к приводит к нестабильности скорости осаждени  металла. Это вызывает получение разных значений толщины покрыти  о за одинаковое врем  t протекани  тока, т.е. по вление

брака или перерасход металла покрыти  .

I

В данном устройстве питание гальванической ванны 1 осуществл етс  от регулируемого источника 2 питани .

Напр жение 1,, снимаемое с шунта 3, пропорционально току I гальванической ванны 1, подаетс  на сигнальный вход преобразовател  4 ток-частота с управл емым коэффициентом преоб-

разовани . При номинальных значени х контролируемых параметров гальванической ванны 1, т.е. при номинальной скорости осаждени  металла V , на выходе преобразовател  4 ток-частота вырабатываютс  импульсы напр жени , частота f следовани  которых пропорциональна V. Преобразователь 6 частоты преобразует частоту f в пропорциональное напр жение Ug . Схе-.

ма 7 сравнени  сравнивает это напр - жение с напр жением U уставки, подаваемым с задатчика 8 скорости осаж- . При номинальном значении скорости осаждени  на выходе схемы 7

сравнени  напр жение U равно нулю. При нулевом уровне напр жени  1)4 элемент 9 управлени  вырабатывает такие управл ющие сигналы на регулируемый источник 2 питани  и блок 10 регул торов , которые сохран ют существующи параметры гальванической ванны на данном уровне. При отклонении реальных значений параметров от номинальных , например при изменении темпера™ туры электролита, его концентрации, величины рН, площади катода и т.д., измен етс  скорость осаждени  металла в ванне. При этом преобразователь 5 параметров вырабатывает дополни- тельные сигналы, которые измен ют коэффициент преобразовани  преобразовател  4 ток-частота таким образом, что частота f на его выходе пропорциональна новому значению скорости осаждени . На выходе схемы сравнени  по вл етс  напр жение рассогласовани  и . Элемент 9 управлени  в зависимости от величины и знака этого напр жени  с учетом сигналов с выхо- ДОН преобразовател  5 параметров и шунта 3, которые несут информацию о реальных значени х параметров гальванической ванны 1, измен ет управл ющие сигналы на регулируемый источник 2 питани  и блок 10 регул торов. Последние измен ют параметры гальванической ванны 1 так, чтобы обеспечивалась заданна  скорость покрыти , а параметры ванны не выходили за рамки предельно допустимых значений, определ емых технологией покрыти  и заданных в элементе 9 управлени .

Алгоритм работы элемента 9 управлени  зависит от вида наносимого по35

крыти  и особенностей конкретной технологической линии. Например, в первую очередь стабилизаци  скорости осаждени  может осуществл тьс  за счет регулировани  тока I ванны путем действи  на регулируемый источник 2 питани . Если за счет изменени  тока I в пределах допущенных уровней невозможно добитьс  поддержани  задан- ной скорости осаждени , вырабатывает- 5 с  воздействие, управл ющее регул тором , например, температуры в блоке 10 регул торов, затем регул тором концентрации, рН и т.д. Последовательность изменени  параметров и их Q количество определ етс  конкретными услови ми на линии (наличием дозаторов , регул торов температуры и т,п.).

Коэффициенты вли ни  температуры электролита, его концентрации и дру-

ВШШПИ Заказ 5972/25

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

o 5 0 5 Q

5

0 5

гих факторов на скорость осаждени  наход т путем сбора и обработки статистических данных.

Изменение скорости осаждени  металла в сторону номинального значени  приводит к соответствующему изменению частоты f и уменьшению напр жени  рассогласовани  И. При достижении напр жением U нулевого уровн - устанавливаетс  статический режим работы устройства при новых значени х параметров ванны, обеспечивающих номинальную скорость осажде- . ни  металла.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство стабилизации скорости осаждени  металла в гальванической ванне, содержащее регулируемый источник питани  гальванической ванны с электродами и измерительный прибор, отличающеес  тем, что, с целью улучтени  качества продукции и экономии материала покрыти , оно снабжено преобразователем параметров, шунтом, преобразователем ток-частота с управл емым коэффициентом преобразовани , элементом управлени  и бло ком регул торов, а измерительный прибор выполнен в виде датчиков, помещенных в ванну, преобразовател  частоты и схемы сравнени  с задатчиком скорости осаждени , причем входы преобразовател  параметров подключены к датчикам, а его выходы соединены с контролирующими входами устройства управлени  и управл ющими входами преобразовател  ток-частота, сигнальный вход которого подключен к выходу шунта, вход которого соединен с выходом регулируемого источника питани  и питающими электродами гальванической ванны,-выход преобразовател  ток-частота подключен к входу преобразовател  частоты, выход которого соединен с одним из входов схемы сравнени , второй ее вход подключен к выходу задатчика скорости осаждени , вькод схемы сравнени  соединен с входом элемента управлени , выходы которого подключены к управл ющим входам регулируемого источника питани  и блока регул торов,

   Тираж 613

   Подписное