Способ измерения величины @ электролита в гальванической ванне и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК C25D21/12 

. ;. Изобретение относятся к исследованию физико-химических процессов в электролитах и может использоваться в гальванотехнике для измерения концентрации водородных ионов (ве;Пичины рН) непосредственно в производстве, Известен способ и устройство для измерения величины рН растворов, основанные на измерении ЭДС электродной системы, погружаемой в раствсф t . Однако данные способ и устройство не обеспечивают измерение рН в растворе, находящемся под напряжени ем, например в электролите гальвани ческой ванны ибо электрическое поле ванны накладывается на ЭДС электрод ной системы и существенно искажает результат измерений, а в ряде случаев делает его практически невозмо ШЛ4., . Известны решения, позволяющие в определенной мере исключить влияние электрического поля ванны на точность измерения рН. Одно из направлений решений этой задачи заключается в том, что электродная система устанавливается вне гальванической ванны, а исследуемый электро лит из ванны подается к электродной системе с помощью насоса или эрлифта 2. Известен способ измерения величи ны рН электролита в гальванической ванне, включающий определение ЭДС электродной системы, установленной в ванне з . Известно также устройство для H:-J мерения величины рН электролита в гальванической ванне, содержащее источник питания, блок управления, рН-метр, соединенный с установленно в электролите электродной системой з. Однако известные способ и устрой ства действенны лишь при наличии ст тических (неизменных) электрических полей и неэффективны, если в гальва нической ванне имеют место мощные импульсные или знакопеременные (например, в случае применения реверси ного тока) электрические поля. Цель .изобретения - повьш1ение точ ности измерения путем исключения влияния электрического поля ванны. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения 22 величины рН электролита в гальванической ванне, включающего определение ЭДС электродной системы, установленной в ванне, в процессе нанесения гапьванопокрытия периодически прерывают протекание технологического тока и в течение бестоковых пауз измеряют величину рН электролита. При этом на время прерывания тока останавливают отсчет выдержки времени нанесения гальванопокрытия. Устройство для измерения величины рН электролита в гальванической ванне, содержащее источник питания, блок управления, рН-метр, соединенный с установленной в электролите электродной системой, дополнительно снабжено генератором прямоугольных сигналов и элементом НЕ, причем выход генератора подключен к управляющему входу рН-метра и входу элемента НЕ, а выход элемента НЕ соединен с управляющим входом источника питания. Причем второй выход элемента НЕ соединен с входом блока управления. На фиг. 1 приведена .структурная схема устройства, реализухидего предлагаемый способ на фиг. 2 - диаграмма изменения выходного сигнала генератора прямоугольных сигналов. Устройство содержит гальваническую ванну 1 с рабочим электролитом, подключенную к источнику 2 питания, и блок 3 управления. В рабочем электролите установлена электродная систе-. ма 4, соединенная с рН-метром 5. Устройство снабжено генератором 6 прямоугольных сигналов, выход лоторого соединен с входом элемента НЕ и с входом запрета работы рН-метра 5„ Выход элемента НЕ соединен с входом запрета работы источника питания 2 и с входом запрета отсчета вьщержки времени блока 3. Способ осуществляют следующим образом. ЭДС электродной системы, установленной в рабочем электролите гальванической ванны, измеряют не непрерывно, а периодически в течение фиксированных промежутков времени. Периодичность измерений задается в зависимости от конкретных -требований к точности соблюдения технологических. режимов гальванопокрытия. На время измерения рН снимают напряжение с электродов гальванической ванны и прекращают протекание технологического тока, исключая тем самым вл яние электрического поля ванны на точность измерения рН электролита. Гальванический процесс при этом так же периодически прерывается, поэтом на бремя измерения рН отсчет вьщерж времени нанесения гальванопокрытия запрещают. Устройство работает следующим образом. Загрузка обрабатьгоаемых изделий в гальваническую ванну 1 и перемеще ние их с позиции на позицию осущест вляется с помощью шагового транспортера, совершающего рабочие перемещения через фиксированные промежутки времени. Отсчет вьщержки времени и формирование команд на пере14еп1ения осуществляются блоком 3, ко торый управпяеу и режимом работы источника 2 питания в процессе нане сения гальванопокрытия. Источник питания в таких установках работает в продолжительном режиме, т.е., например-, в крупносерийных и массовых производствах источник питания включен в течение всей рабочей смены. И, в течение всего промежутк времени пока включен источник питания и на электродах ванны имеется напряжение невозможно измерение рН электролита с помощью погруженных в электролит измерительных .электродов ввиду наводок от.электрического поля ванны (в особенности при питании ее от реверсивного выпрямительного агрегата) на электродную систе му рН-метра. В устройстве генератор -6 поочередно накладывает запрет на работу рН-метра 5 или источника 2 питания. Если на выходе генератора 6 есть сигнал, работа рН-метра 5 запрещена а работа источника 2 питания разреше на и наоборот. Поскольку на время работы рН-метра (на время б€стоковой паузы) гальванический процесс прерыв.ается, гене ратор 6 через элемент НЕ запрещает отсчет блоком 3 вьщержки времени нанесения гальванопокрытия. Пример. Процесс цинкования осуществляется на 30-ти позиционнсш гальваноавтомате шагового действия, получающем питание от реверсивного выпрямительного агрегата типа ВАКР-6300-12 (ток 6300 А, напряжение 12 В). Технологическое время цинкования составляет 30 мин. Время перемещения деталей с позиции на позицию составляет 10 с. В этих услот ВИЯХ блок управления времятоковый режимом должен отсчитывать вьщержки времени 50 с и по истечении их подавать команды на перемещение деталей (таким образом, общее время цинкования составляет 30 мин). Поскольку величина рН раствора является относительно медленно изменяющимся параметром, технологический регламент на процесс допускает измерение рН с периодичностью 2 замера в 1 ч. Время измерения в зависимости от типа применяемых датчиков и рНметров составляет 5-15 с. В указанных условиях р;Н элект-ро-лита измеряют следующим образом. Генератор прямоугольных сигналов настраивают так, что длительность сигнала составляет 30 мин, длительность паузы - 15 с. Соответственно, 3 течение 30 мин идет процесс нанесения покрытия, при этом рН-метр не работает. Затем на 15 с гальванический процесс прекращают путем запирания выпрямителя и в течение этого времени измеряют рН. Далее процесс повторяется. При этом на время бестоковой паузы запрещают отсчет вьщерж- ки времени нанесения гальванопокрытия, следовательно заданное тёхно;рогическое время нанесения гальванопокрытия сохранено. Применение предлагаемого способа и устройства позволяет повысить до 1,5-2,5% точность измерения одного из основных параметров процесс гальванопокрытий и автоматизировать сам процесс измерения.

1. Способ измерения величины рН электролита в гальванической ванне, включающий определение ЭДС электродной системы, установленной в ванне, отличают, ийся тем, что, с целью повьшения точности измерения путем исключения влияния электрического поля ванны, в процессе нанесения гальванопокрытия периодически прерывают протекание технологического тока и в течение бестоковых пауз измеряют величину рИ электролита. 2.Способ поп. 1, отличающийся тем, что на рремя прерывания тока останавливают отсчет выдержки времени нанесения гальванопокрытия. 3.Устройство для измерения величины рН электролита в гальванической ванне, содержащее источник питания, блок управления, рН-метр, соединенный с установленной в электролите электродной системой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно дополнительно снабжено генератором прямо(/) угольных сигналов и элементом НЕ, причем выход генератора подключен к управляющему входу рН-метра и входу элемента НЕ, а выход элемента НЕ соединен с управляющим входом источника питания. 4.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что второй выход элемента НЕ соединен с входом блока управления.