SU1458446A1 - Устройство дл измерени площади детали в гальванической ванне - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гальванотехнике и может быть использовано как- самосто тельное дл  измерени  площади деталей из электропроводных материалов в гальванической ванне, так и в составе устройств стабилизации и регулировани  плотности тока иа поверхности деталей и устройств измерени  толщины гальванопокрыти  в ходе процесса. Устройство позвол ет повысить точность измерени  площади деталей путем исключени  али нн  на результат измерени  активного сопротивлени  элек тролита. В электролитическую ванну 15 погружены анод 14, дополнительный электрод 1 и катод 9. Между анодом и катодом ванны протекает ток пр моугольной формы, вьфабатьшаемый источником 10 разнопол рных импульсов тока; период Т следовани  импульсов тока задаетс  управл емым генератором 12. В преобразователе 2 на- пр жени , выполненном в виде последовательно соединенных двухполупери- одног.о выпр мител  3, разделительного конденсатора 4 и амплитудного детектора 5, происходит преобразование напр жени , снимаемого с дополнитель- иого электрода 1, в посто нное напр жение , пропорциональное периоду Т импульсов тока. Блок сравнени  6 сравнивает это напр жение с напр жением , поступающим с преобразовател  тока 7, пропорциональным амплитуде импульсов тока ванны, протекающего (Л с 4 ел 00 v./

Description

.через шунт 8. Напр жение рассогласовани  с выхода блока сравнени  после |усипени  усилителем 11 рассогласова- :Ни , воздейству  на управл емый ге- :нератор 12, вызывает изменение периода Т работы генератора в сторону уменьшени  рассогласовани . В установившемс  режиме период Т оказываетс  пропорциональным площади деталей

(катода) и измер етс  в блоке 13 измерени  периода. Предложенное устройство позвол ет повысить точность измерени  площади детали в ванне и, как следствие, устанавливать оптимальные режимы работы ванны, исключить брак и перерасход осаждаемого металла. I з.п. ф-лы, 3 ил.

1

; Изобретение относитс  к гапьвано- Iтехнике и может быть использовано дл  измерени  площади деталей из электропроводных материалов в гальва ;нических ваннах любого типа. I Цель изобретени  - повышение точности измерени  nyTeiv исключени  вли ни  на результат измерени  активного сопротивлени  электролита.

На фиг.1 представлена блок-схема :устройства; на фиг.2 - схема замещени  участка дополнительный электрод- катод ванны на переменном токе; на фиг.З - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит дополнительный электрод 1, преобразователь 2 напр жени  состо щий из последовательно включенных двухполупериодного вы- пр мител  3, разделительного конденсатора 4 и амплитудного детектора 5, блок 6 сравнени , преобразователь 7 тока, состо щий из последовательно включенных выпр мител  и фильтра, шунт 8, катод 9, источник 10 разно- пол рных импульсов тока пр моугольно формы, усилитель 11 рассогласовани , управл емый генератор 12, блок 13 измерени  периода импульса, анод 14, гальваническа  ванна 15,

На фиг.2 представлена схема замещени  участка дополнительный электрод-катод ванны на переменном токе, где обозначены: Э - дополнительный электрод, К - катод, I - величина тока через ванну, R сопротивление электролита, С - емкость двойного электрического сло  катод-электролит Vj - напр жение на дополнительном электроде относительно катода.

На фиг.З приведены временные диаграммы работы устройства, где обоз-

с

n 5 о

5

начены: 1 - форма тока через ванну, Vg - напр жение, снимаемое с дополнительного электрода, - напр жение на выходе разделительного конденсатора преобразовател  напр жени  2,2, дд - напр жение на выходе амплитудного детектора.

Дополнительный электрод 1 подключен к входу преобразовател  2 напр жени  . Выход преобразовател  2 напр жени  подключен к одному из входов блока 6 сравнени , к второму входу блока 6 сравнени  поДкл№1ен выход преобразовател  7 тока, вход которого соединен с шунтом 8, включенным между катодом 9 и одним из концов источника 10 разнопол рных импульсов тока.. Выход блока 6 сравнени  соединен с входом усипител  11 рассогласовани , выход которого подключен к входу управл емого генератора 12. К выходу управл емого генератора 12 подключены входы блока 13 измерени  перио- да импульса и источника 10 разнопол рных и1-1пульсов тока, второй выходной конец которого подключен к аноду 14 гальванической ванны 15.

Устройство работает следующим образом .

Управл емьй генератор 12 вырабатывает пр моугольные импульсы с периодом Т, которые-поступают на вход источника 1 О разнопол рных .импульсов тока. Источник 10 разнопол рных им- пульсов тока формирует последовательность ;пр моугольных импульсов . тока с амплитудой 1, и периодом Т (фиг.З). Импульсный ток протекает между катодом 9 и анодом 14 гальва- нической ванны 15 и создает падение напр жени  на участке катод 9 - дополнительный электрод 1. Напр жение

М58446

V, (фиг.З) имеет трапецеидальную форму и-с учетом схемы замещени  ванны на участке катод 9 - дополнительный электрод 1 (фиг,2) равно

V.

loR - lo

t

2С7

где t - врем  от начала полупериода

тока I .

К концу полупериода значение напр жени  V становитс  равным

V.

loR - 1о

т

2С7

где Т - период импульсов тока I . .

Напр жение V,, снимаемое с электрода 1, вьшр мл етс  выпр мителем 3 и через разделительный конденсатор 4 поступает на амплитудньй детектор 5. Напр жение на выходе амплитудного детектора Удд (фиг.З) равно

А о -2Гприменив делитель частоты, длитель- ность периода может быть увеличена до любого требуемого уровн . Кроме того, в предлагаемом устройстве ГГГ--5 ---

сравнени  сравниваетс  с напр жением пг К1, пропорциональным току I , полученным на выходе преобразовател  7 тока. Разность этих напр жений

-f . jf

пр жени  на обоих входах блока 6 сравнени -выровн лись. При большом коэффициенте усилени  усилител  I1 в установившемс  режиме можно полагать напр жение на его входе лУ .практиV

QA

V

К1, отскда Т 2КСх,

сравнивать мгновенное значение быст- роизмен ющегос  напр жени , что также позвол ет существенно повысить

,.,.....„L. .;г;;.:::::: r.rc7:i.r:-:-;тора позвол ет усилить полезную сос- 35 тавл ющую сигнала, снимаемого с дополнительного электрода, до любого требуемого уровн ,т.к. посто нна  составл юща , вызванна  наличием активного сопротивлени  электролита, 40 устран етс  за счет разделительного конденсатора.

Экспериментально на макете гальванической ванны бьшо произведено сравнение устройств, работающих по пред- 45 лйгаемому и известному способам. При

Езмер емой площади S 20 см и из- енению температуры на 1О С показа- и  известного устройства измен лись с 20,2 до 21,6, а предлагаемое уст- 50 ройство обеспечипо изменение показаний с 20 до 20,3.

Таким образом, практически предлагаемое устройство примернб в 5 раз

V v г-более стабипьно по сравнению с изгде К,.-2К К - коэффициент .пропорцио-55 вестным.

нальности;Повышение стабильности показаний

коэффициент преобразо- позвол ет во столько же раз повысить вани  преобразовател  точность поддержани  заданной плот- 7 т окз

иости тока на поверхности деталей.

чески равным нулю, т.е. тогда т - Т 2С.

Измерение периода, осуществл етс  с помощыр блока 13 измерени  периода .

Таким образом, длительность периода следовани  импульсов на выходе управл емого генератора пропорциональна емкости С двойного электрического сло  катод - электролит, а следовательно, и площади катода, котора  рассчитьшаетс  по формуле

S К..Т,

К

К,

S С

0

v

47 коэффициент пропорциональности;

б - диэлектрическа  проницаемость;

рассто ние мелду обкладками; площадь обкладок, одной из которых  вл етс  поверхность детали, а другой - слой ионов в электролите,

-Данное построение устройства поэ- 5 вол ет получить информацию о величине измер емой площади в ввде периода импульсного сигнала на выходе управл емого генератора. Измерение периода в цифровом виде может быть произ- 0 ведено с высокой точностью, так как,

применив делитель частоты, длитель- ность периода может быть увеличена до любого требуемого уровн . Кроме того, в предлагаемом устройстве от ---

повысить точность контрол  толщины покрыти  во врем  процесса по количеству электричества, протекающего через ванну, и обеспечить экономию покрывающего металла, а также повысить качество покрыти .

Claims (1)

1. Устройство дл  измерени  площади детали в гальванической ванне, содержащее источник разнопол рных импульсов тока пр моугольной формы, преобразователь тока, блок сравнени  преобразователь напр жени , включающий выпр митель, шунт и дополнительный электрод, при этом выход источника разнопол рных К1мпульсов тока соединен с анодом и через шунт с ка- тодом ванны, вспомогательньй электрод через преобразователь напр жени  соединен с первым входом блока сравне-

О

R

3

V,

у

458446

ни .

10

, 15 20 д с вторым входом которого через преобразователь тока и шунт соединен катод, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  путем исключени  вли ни  на результат измерени  активного сопротивлени  электролита, оно снабжено последовательно соединенными усилителем рассогласовани , управл емым генератором и блоком измерени  периода импульса, причем вход усилител  рассогласовани  соединен с выходом блока сравнени , а выход управл емого генератора соединен с входом источника разнопол рных импульсов тока.

2, Устройство ri o п., о т л и - ч ающеес  тем, что преобразователь напр жени  вьшолнен с разделительным конденсатором и амплитудным детектором, соед1-шенными последовательно с выпр мителем.

К

©

Фаг. 2

г