Устройство для измерения площади катода в гальванической ванне Советский патент 1987 года по МПК C25D21/12 

Изобретение относится к оборудованию для гальванотехники и может быть использовано для измерения нло- щади деталей, выполненных из элект- ропроводных материалов.

Цель изобретения - повышение точности измерения площади катода.

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 - эквивалентная схема гальванической ванны на переменном токе; на фиг.З - временные диаграммы .поясняющие работу устройства.

Устройство для измерения площади катода в гальванической ванне содер- жит электролитическую ванну 1, в которую погружены анод 2, дополнительный электрод 3 и катод 4. Анод 2 непосредственно подключен к выходу генератора 5 импульсного тока, катод 4 подключен к второму полюсу генератора 5 через шунт 6. К шунту 6 подключен вход блока 7 измерения тока генератора, вход выпрямителя 8 соединен с дополнительным электродом 3, а выход выпрямителя 8 подключен к вход сглаживающего фильтра 9, выход которого подключен к второму входу суммирующего устройства 10. Выход суммирующего устройства 10 подключен к. одному входу схемы 11 сравнения, а выход выпрямителя 8 - к вторым входам обеих схем-11 и 12 сравнения. Выходы схем 11 и 12 сравнения подключены к разделы ым входам триггера 13 на выходе которого формируются импульсы, длительность которых пропорциональна измеряемой площади катода.

На фиг.2 приведена эквивалентная схема гальванической ванны на переменном токе, где обозначены;

Сд и С - емкость двойного электрического слоя соответственно анод-электролит 45 и катод-электролит;

R, и Rj - эквивалентные сопротивления электролита между анодом и дополнительным электродом и катодом 50 и дополнительным электродом;

А,Э,К - анод, дополнительный электрод и катод.

На фиг.З приведены временные ди- 5 граммы, поясняющие работу устройтва:

форма импульсного тока через ванну;

15 (i 5 0 jg

0

5

0

5

lljl J - напряжение, снимаемое

с дополнительного электрода; - напряжение на выходе

выпрямителя;

HC) - уровень среднего значения выпрямленного напряжения ;

КТ - уровень напряжения, поступающего на сумматор с выхода блока измерения тока генератора; форма сигнала, формируемого на выходе триггера. Устройство работает следующим образом.

ИмпульсньпЧ разнополярньгй ток, создаваемьй генератором 5,вызывает появление на электродах ванны напряжения, причем на дополнительном электроде 3 по отношению к катоду 4 это напряжение имеет трапецеидальную форму. Согласно схеме замещения ванны (фиг.2) напряжение на дополнительном электроде при величине тока через ванну 1 равно

Ug(t) loRj + ,

где t - время после появления импульса тока 1о.

.Форма напряжения Ujlt) показана на фиг.З. Напряжение иэ(1) выпрямляется выпрямителем 8 и поступает на один из входов схемы II сравнения. Одновременно выпрямленное напряжение сглаживается фильтром 9 и его среднее значение поступает на один из входов суммирующего устройства 10 и второй схемы 12 сргвнения.В момент равенства мгновенного значения напряжения на выходе выпрямителя 8 и среднего значения этого напряжения срабатывает схема 12 сравнения И перебрасывает триггер 13 в единичное состояние. В исходное состояние триггер 13 возвращается сигналом с первой схемы 11 сравнения, на вход которой поступает напряжение с выхода суммирующего устройства 10. В этом устройстве к среднему значению напряжения на дополнительном электроде прибавляется напряжение, пропорциональное величине тока через ванну, создаваемог о генератором 5. Для этой цели в устройстве применен щунт 6, к которому подключен вход блока 7 измерения тока генератора. Таким образом, с выхода суммирующего устройствл 10 отимпется напряжение + -ь КТо , где Ucp - среднее з}1аченне на пряжения на дополнительном электроде , К - коэффициент передачи блока измерения тока генератора, То - величина тока через ванну. Это напряжение больше, чем Ucp , поэтому схема II сравнения срабатывает позже, чем схема 12. Если принять момент срабатывания схемы 12 сравнения за начало отсчета времени, то момент 1ц срабатывания схемы 11 сравнения можно найти из соотношения

1о - К1о , откуда t КС .

и

Таким образом, длительность импульсов, получающихся на выходе триггера 13 в данном устройстве, пропорциональна емкости двойного электрического слоя, а следовательно, и площади катода. Причем длительность t не зависит ни от величины тока через ванну, ни от частоты последнего.

Формула изобретения

Устройство для измерения площади катода в гальванической ванне, содерf A

чн

1

5

жпшес генератор разнпполярньк импу.чь- сов тока прямоуг ольной , подключенный между анодом и катодом , дополнительный электрод и измерительный блок, подключенный между катодом н дополнительным электродом, о т л и- чаюшееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно

снабжено блоком измерения тока генератора, сглаживающим фильтром, сум- мир тощим устройством, двумя схемами сравнения и триггером, а измерительный блок выполнен в виде выпрямителя, причем его выход соединен с входами первой и второй схем сравнения и с входом сглаживающего фильтра, выход которого подключен к второму входу одной из схем сравнения н одному из входов суммир тощего устройства, к второму входу суммирующего устройства подключен выход блока измерения тока генератора, вход которого подключен к шунту, включенному

в цепь катода ванны, выход суммирующего устройства соединен с вторым входом второй схемы сравнения, а выходы каждой из схем сравнения подключены к раз-дельным входам триггера.

фиг. 2

Cj

ни

u,(t}

Изобретение относится к оборудованию для гальванотехники и может быть использовано для измерения площади деталей, выполненных из электропроводных материалов. Цель изобретения - повьппение точности измерения площади катода. Устройство содержит электролитическую ванну 1 , в которую погружены анод 2, дополнительный электрод 3, катод 4. Анод 2 непосредственно подключен к выходу генератора 5 импульсного тока, а катод 4 - через шунт 6. К шунту 6 подключен вход блока 7 измерения тока генератора. Вход выпрямителя 8 соединен с дополнительным электродом 3, а выход подключен к входу сглаживающего фильтра 9, выход которого подключен к второму входу суммирующего устройства 10. Выходы схем сравнения 11,12 подключены к раздельным входам триггера 13. Повьшение точности измерения достигается введением в данное устройство блока измерения тока генератора, сглаживающего фильтра, суммирующего устройства, двух схем сравнения и триггера. 3 ил. с S (Л

Составитель С.Пономарев Редактор А.Долинич Техред И.Попович Корректор И. Эрдейи

Заказ 4405/33 Тираж 612 , Подписное ВШЛЕТИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производсгвенно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Фиг.з