Устройство для измерения плотности тока в электролитах Советский патент 1985 года по МПК G01R19/08 

1 . Изобретение относится к измерительной технике и может быть приме нено для определения плотности ток в электролитах любого состава и объема. Известны устройства для определ ния плотности тока в электролитах, использующие тороидальные индукцио ные датчики с калиброванной площадью С ЗОднако эти устройства имеют невысокую чувствительность, ограни 1и вающую предел их измерений в облас ти малых значений плотности тока, где магнитное поле электролита нез начительно, а также недостаточно высокую точность измерения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения Плотное ти тока в электролитах, содержащее датчик, автогенератор, опорньй генератор, смеситель и фильтр низкой частоты, причем выходы автогенера тора и опорного генератора через смеситель подключены к фильтру низ кой частоты, а датчик выполнен в виде колебательного контура автоге нератора и содержит тороидальный магнитопровод с обмоткой, помещенный в магнитный экран тороидальной формы без внутренней стенки, который, в свою очередь, установлен в электростатистический экран такой же формы с узкой щелью по внутреййей стенке 2. Однако известное устройство име ет низкую чувствительность; недостаточную точность и достоверность результата измерения плотности тока в электролите гальванической ванны, поскольку измерение производится одним датчиком в одной точ к контролируемого объема. Цель изобретения - повышение точности и достоверности результата измерения, за счет обеспечения возможности изменения границ контролируемого объема электролита и повышение чувствительности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерени плотности тока в электролита:, содержащее датчик, выполненный в виде тороидального мдгнитопровода с обмоткой, являкидейся частью колебательного контура автогенератора, подключенного через смеситель и 12 фильтр низкой частоты к измерителю частоты, введены дополнительные датчик и автогенератор, причем датчик снабжен подмагничивающей обмоткой , питающейся от источника постоянного тока через регулировочный резистор, а автогенератор подключен к второму входу смесителя. Сущность изобретения заключается в измерении отклонений частоты i двух автогенераторов, колебательные контуры которых помещены в электролит, в результате воздействия на эти контуры магнитного поля тока электролита. Для этого магнитопрово ды колебательных контуров выполнены из материала, магнитная проницаемость которого имеет ярко выраженную зависимость, от напряженности внешнего магнитного поЛя. В силу этого частота каждого автогенератора является функцией плотности тока в электролите, а приращения частот автогенераторов при измереНИИ,плотности тока в контролируемом объеме электролита имеют противоположные знаки. . На чертеже изображена схема устройства для измерения плотности тока в электролитах. ; Устройство содержит датчик 1, подсоединенный к входу автогенератора 2, датчик 3, подсоединенный к входу автогенератора А. Выходы автогенераторов 2 и 4 подключены к смесителю 5, соединенному через фильтр 6 низкой частоты с измерит.елем 7 частоты, пропорциональной измеряемой плотности тока. Датчик 1 представляет собой тороидальный магнитопровод 8, на котором расположена обмотка 9 колебательного контура автогенератора 2. Тороидальный магнитопровод 8 помещен в тороидальный магнитный экран 10, в котором отсутствует внутренняя стенка, и в сплошной электростатический экран 11, в котором по внутренней стенке прорезана щель. Обмотка 9 датчика 1 соединена с автогенератором 2 экранированным кабелем 12. Внутри датчика 1 имеется калиброванное отверс ие 13, которое заполняется электролитом при размещении датчика 1 в ванне. Электрический ток, протекающий ; через, контролируемый объем электролита, протекает и через отверстие 13 датчика 1, Причем отношение величины

тока к площади отверстия 13 датчика - величина измеряемой плотности тока в электролите.

Датчик 3 отличается от датчика 1 тем, что имеет подмагничивакнцую обмотку 14, питаемую от источника постоянного тока через регулировочный резистор 15.

ТороидальньЙ магнитопровод 8 датчика, 3 находится в насьпценном состоЯНИН в результате действия подмагничивающей обмотких 14. Обмотки 9 дат.чиков 1 и 3 вместе с емкостями экра.нированных кабелей 12 образуют параллельные колебательные контуры соответствующих автогенераторов 2 и 4, которые в -исходном состоянии настроены на одинаковую частоту f р.

Постоянное магнитное прле, создаваемое трком J электролита ванны в тороидальных магнитопроводах 8, изменяет их магнитную проницаемость. Причем магнитная проницаемость магнитопровода 8 датчика 1 уменьшается, а датчика 3 - увеличивается, поскол ку ток 3 электролита ослабляет действие подмагничивающей обмотки 14. Изменение магнитной проницаемости тороидального магнитопровода 8 приводит к изменению индуктигности соответствующего контура, а значит и частоты автогенераторов 2 и 4. При

;этом частота автогенератора 2 увели :чивается, а частота автогенератора 4 уменьшается пропорционально изменению плотности тока в электролите.

I Колебания автогенераторов 2 и 4 поступает на смеситель 5. Разностная частота двух колебаний вьщеляется

фильтром 6 низкой частоты и подается на измеритель 7 частоты, шка;ра которого отградуирована; в единицах плотности тока.

Использование предлагаемого устройства позволяет в два раза увеличить чувствительность за счет увеличения в два раза разностной частоты на выходе смесителя 5. Если предположить, что частота автогенератора 2 , а автогенератора 4fj fp-ia ,то разностная частота на выходе смесителя 5 равна т.е. в два раза больше по сравнению ; с прототипом. Это позволяет измерять плотность тОка в электролитах с большей точностью. Кроме того, увеличивается достоверность измерения, так как его производят в некоторых границах объема, которые можно регулировать, что позволяет экономично расходовать материалы покрытия, в том числе и драгоценные металлы, повысить качество изделий..

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТОКА В ЭЛЕКТРОЛИТАХ,содержа-, щее датчик,выполненный в виде тороидаль ного магнито-провода с обмоткой, являющейся частью колебательного контура автогенератора, подключенного через смеситель и -фильтр низкой частоты к измерителю частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и достоверности результата измерения за счет обеспеченг я возможности изменения границ конт;ролируемого объема электролита и повышения чувствительности, ц. него введены, дополнительные датчик и автогенератор, причем датчик снабжен подмагничиёающей обмоткой, питающейся от источника постоянного тока через регулировочный резистор, а автогенератор подключен к второму входу смесителя.