Устройство для измерения плотности тока в электролитах Советский патент 1988 года по МПК G01R19/08 

00 00 О5

со ю

О5

Устройство может быть применено в гальванике при измерении плотности тока па деталях, нодвергаемых гальванообработ- ie.

j Цель изобретения - повышение точности измерения плотности электрического то- ka вблизи малых участков деталей, подвергаемых гальванообработке.

На чертеже изображена функциональ- |1ая схема устройства для измерения плот- юсти электрического тока.

Устройство содержит датчик плотности тока, который включает трубку 1 из лиэлек- трического материала, у которой известна 1лощадь поперечного сечения отверстия, знод 2, первый экранирующий электрод 3, засположенный над анодом, второй экра- 4ирующий электрод 4, расположенный за lepBbiM экранирующим электродом, допол- ттельные измерительные электроды 5, установленные на внутренней поверхности грубки 1 вблизи торца, обращенного к измеряемому участку детали, и измерительных электродов 6, расположеннь х на внещ- ней поверхности трубки 1. Устройство также содержит вычитающий блок 7, имеющий два дифференциальных входа, первый уси- |литель 8, измеритель 9 электрического сиг- 1нала и второй усилитель 10 с дифференци- альным входом.

; Электроды 6 установлены вблизи конца |трубки 1, который устанавливается около того места на детали, плотность тока на котором необходимо замерить, и подключены к одному из дифференциальных входов вычитающего блока 7. Электроды 5, расстояние между которыми строго равно расстоянию между электродами 6, подк.ючены ;К второму дифференциальному входу вычитающего блока 7. Выход вычитающего блока : 7 подключен к входу первого усилителя 8. Об- :щая щина усилителя 8 соединена с катодной щтангой, на которой завешаны обрабатываемые детали, а выход через измеритель электрического сигнала 9, который представляет собой миллиамперметр, подключен к аноду 2, расположенному внутри трубки 1. С этим же анодом соединен неинвертирующий вход электронного усилителя 10, у которого выход подключен к второму экранирующему электроду 4, а инвертирующий вход - к первому экранирующего электроду 3.

Работа устройства заключается в следующем.

Трубка с закрепленными на ней электродами устанавливается с м инимальным зазором около того участка детали, плотность электрического тока на котором необходимо замерить. Так как толщина стенок трубки и размеры электродов и анода в ней сравнительно невелики, то электрическое ,поле в месте установки трубки практически оста5

ется таким же, что и при ее отсутствии. Поэтому падение напряжения между электродами 6, расположенными на внешней стороне трубки, характеризуется плотностью тока на этом участке электролита. Падение напряжения на электродах 6 сравнивается с падением напряжения на электродах 5, которое определяется током анода 2. Если ток, протекающий через трубку и созданQ ный анодом 2, создает на электродах 5 падение напряжения, меньшее, чем падение напряжения на электродах 6, то их разность выделяется в вычитающем блоке 7 и подается на вход усилителя 8, имеющего высокий коэффициент усиления по напря5 жению. Напряжение анода 2 увеличивается

и соответственно увеличивается ток трубки.

При бесконечно большом коэффициенте

усиления усилителя падения напряжений на

электродах 5 и 6 равны. Это свидетельствуQ ет о том, что, если электрическое поле вблизи измеряемого участка близко к однородному, то плотности тока на участках электролита, прилегающих к наружным электродам, и внутри трубки равны между собой. Так как ток анода измеряется измерителем 9 электрического сигнала, а площадь труб- ки постоянна и известна, то ток трубки 1 однозначно характеризует плотность тока, и измеритель 9 электрического сигнала градуируется непосредственно в значениях

Q плотности тока.

Таким образом, не искажая электрического поля на участке, где проводят из.мере- ния, выделяют поверхность (вводят трубку), на которой ток анода ванны заменяют равным ему током, созданным анодом внут5 ри трубки, выполненным из того же материала, что и основной анод ванны. Значение этого тока замещения при известной площади конца трубки, который находится около детали, однозначно характеризует

Q плотность тока на этой плоодади. Оно автоматически поддерживается равным плотности тока около трубки с помощью электронных функциональных , узлов вычитающего блока 7 и усилителей 8 и 10, работающих по рассогласованию падений напряже5 НИИ на электродах 5 и 6, выполненных из одинакового материала и установленных на одинаковых расстояниях в одних и тех же плоскостях поперечного сечения.

Формула изобретения

Устройство для измерения плотности тока в электролитах, содержащее датчик пло-г- ности тока в виде двух измерительных электродов, помещенных в электролит, и измеритель электрического сигнала, отличаю- 5 щееся тем, что, с целью повышения точности измерения плотности тока вблизи участков детали, имеющих малую площадь, дополнительно введены вычитающий блок.

два усилителя, а датчик плотности тока содержит трубку из диэлектрического материала, внутри которой вблизи торца, обращенного к измеряемому участку, установлены два дополнительных измерительных электрода, над которыми последовательно размещены анод и два экранирующих электрода, причем основные и дополнительные измерительные электроды размещены соответственно с внещней и внутренней поверхностной трубки в одной плоскости поперечного сечения, основные измерительные электроды и дополнительные измерительные

электроды датчика плотности тока подключены соответственно к дифференциальным входам вычитающего блока, выход которо го соединен с инвертирующим входом первого усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей щи но и, а выход через измеритель электрических сигналов подключен к неинвертирующему входу второго усилителя и аноду датчика плотности

тока, инвертирующий вход второго усилителя и его выход соответственно подключены к первому и второму экранирующим электродам датчика плотности тока.

Изобретение может быть использовано, в частности, в гальванике при измерении плотности тока па деталя.х, подвергаемых гальванообработке. Устройство для из- мерепия плотности тока в электролитах содержит датчик плотности тока, включающий трубку 1 из диэлектрического материала с известной площадью поперечного сечения отверстия, анод 2. экранирующие электроды (Э) 3, 4, измерительные Э 5, 6. вычитающий блок 7 с двумя дифференциальными входами, усилители 8, 10, измеритель 9 электрического сигнала. Измерительные Э 6 установлены вблизи конца трубки 1, размещенного рядом с измеряемым участком детали, а расстояние между измерительными Э 5 равно расстоянию .между из.мерительны.ми Э 6. Устройство имеет повыщенную точность измерения плотности тока вблизи малых участков деталей. 1 ил. &