Устройство для автоматического контроля и регулирования состава раствора ванны химического меднения Советский патент 1988 года по МПК C25D21/12 

гг

гз

.

(Л

4

Oiai О

6° 7 2в

соединен первый канал перистальтического насоса 2, выход которого соединен с проточной светопроницаемой кюветой фотоколрриметра 3, связанной с проточной электролитической ячейкой 4, соединенной с проточной электролитической ячейкой 5 через перистальтический насос 6. Кроме того, устройство содержит емкость 7 раствора серной кислоты, емкость 8 раствора суль- фи,т,а натрия, блок 9 регулирования концентрации меди, к выходу которого подкличен насос-дозатор 10 через. программное реле П. В ячейке 4 установлены измерительный рН-электрод 12 и электрод сравнения 13, соединенные с блоком 14 измерения и регулирования концентрации гидроокиси натрия, выход которого связан с насосом-дозатором 15 и электромагнитным клапаном 16 через прогрннмное реле Т7 времени

В ячейке 5 расположены измерительный рН-электрод 18 и электрод сравнения 19, связанные с блоком 20 измерения и регулирования концентрации формалист на, выход которого связан с насосом- дозатором 21 и электромагнитным клапаном 22 через программное реле 23 времени. Устройство содержит также емкость 24 дистиллированной воды, емкость 25 концентрированной серной кислоты, емкость 26 корректирующего раствора сульфата меди, емкость 27 корректирующего раствора гидроокиси натрия, емкость 28 корректирующего раствора формалина. Расширение техно,- логическик возможностей достигается введением в данное устройство трех программных реле времени, емкое ти дистиллированной воды, емкости концентрированной серной кислоты и

двух электромагнитных клапанов, 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий химическим путем. Цель изобретения - расширение технологических возможностей, повьт:ение точности контроля и регулирования концентрации гидроокиси натрия и формалина в растворе химического меднения. Устройство состоит из пробоотборного циркуляционного насоса 1, к выходу которого под

1

Изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий химическим путем, а именно к устройствам для контроля и регулирования состава растворов ванн химического меднет- ния.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей,; повьше- ние.-точности контроля и регулирования концентрации гидроокиси натрия и формалина в растворе химического меднения .

На чертеже приведена блок-схема данного устройства.

Устройство состоит из пробоотборг ного циркуляционного насоса 1, к выходу которого подсоединен первый канал перистальтического насоса 2, выход которого соединен с проточной светопроницаемой кюветой фотоколориметра 3, связанной посредством шланга с проточной электролитической ячейкой 4, соединенной с второй проточной электролитической ячейкой 5, через второй перистальтический насос 6. Ячейки 4 и 5 соединены с емкостью- Z раствора серной кислоты и емкостью 8 раствора сульфита натрия

посредством насосов 2 и 6 соответственно. Выход фотоколориметра 3 электри - чески связан с блоком регулирования концентрации меди, к выходу которого электрически подключен насос-дозатор 10 через программное реле II времени типа 24 РВ.

В ячейке 4 установлены измерительный рН-злектрод 12 и электрод 13 сравнения, электрически связанные с блоком 14 измерения и регулирования концентрации гидроокиси натрия, вы

5

ход которого электрически связан с

насосом-дозатором 15 и электромагнитным клапаном 16 через программное реле 17 времени.

: В ячейке 5 расположены измеритель- ный рН-электрод 18 и электрод 19 сравнения, электрически свяэннные с блоком 20 измерения и регулирования концентрации формалина, выход которого электрически связан с насосом- 5 дозатором 21 и электромагнитным клапаном 22 через программное реле 23 времени.

К емкости 7 посредством вшанга и электромагнитного клапана 16 подсоединена емкость 24 дистиллированной воды, располагаемая над емкостью 7.

К емкос.ти 8 раствора сульфита натрия посредством -шланга и электромагнитного клапана 22 подсоединена емкость 25 концентрированной серной кислоты.

Входы насосов-дозаторов 10,15 и ,21 соединены посредством шлангов с емкостью 26 корректирующего раствора сульфата меди, емкостью 27 корректирующего раствора гидроокиси натрия, емкостью 28 корректирующего par створа формалина соответственно, а выходы указанных насосов посредст-i вом шлангов соединены с ванной 29 химического меднения.

Блоки 14 и 20 измерения и регулирования концентрации гидроокиси натрия и формалина состоят из двух блоков : блока 30 измерения, выполнен- ног о по схеме преобразователя промышленного П-201 и блока 31 регулирования, выполненного по схеме блока автоматического титрования БАТ- 5.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом автоматического контроля и регулирования в емкости 26 - 28 заливают заранее приготовленные корректирующие растворы сернокислой меди, гидроокиси натрия и формалина. Емкость 7 на 2/3 объема заполняют раствором серной кислоты, приготовленной таким образом, чтобы при смешении одного объема раствора химического меднения, содержащего максимально возможную по технологии концентрацию гидроокиси натрия, и одного объема раствора серной кисло™ ты образовьшалась смесь с РН 11,5, Емкость 24 заполняют дистиллирован ной водой и располагают над емкостью 7. Емкость 8 на 3/4 объема заполняют раствором сульфита натрия концентр раций 100 г/л. Емкость 25 заполняют, концентрированной серной кислотой и располагают над емкостью 8. Затем включают устройство на прогрев.

После подачи напряжения на устройство включается циркуляционный насос 1, перистальтические насосы 2 и 6, а также программные реле 11, 17 и 3 времени. При этом проба раствора химического меднения из ванны 29 циркуляционным насосом 1 подается на вход перистальтического насоса 2 и

0

5

0

далее поступает в проточную светопро ницаемую кювету фотоколориметра 3, после чего, смешиваясь с раствором серной кислоты из емкости 7 в соотношении 1:1, подается в электролитичес кую ячейку 4. Из ячейки 4 полученная смесь раствора ванны химического меднения с раствором серной кислоты перистальтическим насосом 6 смешивается с раствором сульфита натрия в объемном соотношении 1:1 и подается в электролитическую ячейку 5, откуда сбрасывается через перелив,

По окончании времени, необходимого на прогрев устройства, программное реле 17 времени электрически соединяет выход блока 14 с электромагнитным клапаном 16 для автоматического доведения концентрации раствора серной кислоты до оптимального значения путем разбавления дистиллированной водой, поступающей из емкости 24 в ЕМКОСТЬ 7 самотеком через электромаг- 5 нитный клапан 16, управляемый блоком 14.

Оптимальная концентрация раствора серной кислоты подбирается таким образом, чтобы при смешении раствора химического меднения из ванны 29 с раствором серной кислоты в объемном соотношении 1:1 рН полученной в Электролитической ячейке 4 смеси имело значение 11,,2, при котором обеспечивается максимальная точность контроля отклонений концентрации гидроокиси натрия в процессе химического меднения от исходного значения.

Время подключения электромагнитного клапана 16 к блоку 14, задавав мое программным реле 17 времени, выбирается в расчете на разбавление первоначального раствора серной кис- 5 лоты в емкости 7 до концентрации, соответствующей минимально допустимой по технологии концентрации гидроокиси натрия в растворе химического меднения, при которой смешение од- Q ного объема раствора химического меднения с оДним объемом серной кислоты дает смесь с рН 11,5. Включение электромагнитного клапана 16 осуществляется блоком 14 контроля и ре- 5 гулирования концентрации гидроокиси натрия при величине рН в ячейке 4 ..: ниже 11.5. Эта величина является пороговым значением срабатывания для

0

5

0

настройки блока 31 регулирования концентрации гидроокиси натрия.

По окончании времени автоматического доведения концентрации раствора серной кислоты до оптимального значения программное реле i 7 времени от-о ключает выход блока 14 от электромагнитного клапана 16, а программное реле 23 времени электрически соеди- няет выход блока 20 с электромагнитным клапаном 22 для автоматического доведения степени подкисления раствора сульфита натрия до оптимального значения путем добавления концентри- рованной серной кислоты из емкости 25 в емкость 8 самотеком через электромагнитный клапан 22, управляемьй блоком 20, Оптимальное подкисление

раствора сульфита натрия подбирается 20 29, Из проточной светопроницаемой

таким образом, чтобы при смешении смеси раствора из ячейки 4 с подкисленным раствором сульфита натрия в объемном соотношении 1:1 рН полученной -смеси в электролитической , ячейке 5 икело значение 11,5.10,2, что обеспечивает максимальную точность контроля отклонений концентрации формалина в растворе химического меднения от исходной.

Время подключения электромагнитного клапана 22 к блоку 20, задаваемое программным реле 23 времени, выбира- ется в расчете ка подкисление первоначального раствора сульфита натрия в емкости 8 до т&.лой степени, чтобы при смешении одного объема раствора химического меднения, содержащего максимально допустимую по технологии концентрацию формалина, с одним объемом полученного подкисленного раствора сульфита натрия образовывалась смесь с рН 1,5,

Включение электромагнитного клапана 22 осуществляется блоком 20 при величине рН в ячейке 5 нюке 11,5, , Эта величина является пороговым значением срабатьгоания для настройки блока 31 регулирования концентрации формалина.

По окончании времени автоматического доведения степени подкисления раствора сульфита натрия до оптимального значения программное реле 23

Электрические сигналы со стеклянных рН-злектродов 12,3 и 18,19 поступают на блоки 14 и 20 измерения и регулирования, где происходит их сравнение с пороговыми значениями срабатьшания регуляторов, соответвремени отклточает выход блока 20 от . г. .

электромагнитного клапана 22 и элект- ствующими рН 11 ,5. рически соединяет выход блока 20 с Б процессе работы ванны химичеснасосом-дозатором 21„ В этот моменткого меднения в ней происходит падепрограммные репе I и 17 времениние концентраций гидроокиси натрия

электрически соединяют выходы блоков 9 и 14 с насосами-дозаторами 10 и 15 соответственно, переводя устройство в режим автоматического контроля и регулирования состава ванны 29 химического меднения.

При этом проба раствора химического меднения из ванны 29 поступает в проточную светопроницаемую кювету фотоколориметра 3, который анализирует пробу на содержание меди При отклонении концентрации меди от заданной величины блок 9 регулирования вырабатывает и подает управляющий электрический сигнал на насос-дозатор Шо При поступлении электрического сигнала насос 10 прдает из емкости 26 корректирующий ра створ в ванну

5

0

5

5

0

кюветы фотоколориметра 3 проба раствора химического меднения поступает в электролитическую ячейку 4, куда перистальтическим насосом 2 из емкости 7 подается раствор серной кислоты для смешения с пробой раствора химического меднения в объемном соотношении 1:1. Установленные в электролитической я ейке 4 стеклянные рН-электроды 12 и 13 создают электрический потецциалр пропорциональный величине рН, которая зависит от концентрации гидроокиси натрия, ная смесь из ячейки 4 с помощью са 6 смелливается с подкисленным раствором сульфита натрия в соотноше.- нии V1 и подается в ячейку 5 с расположенной в ней. парой .стеклянных рН-электродов 18 и 19s в которой в результате реакции происходит замещек, ние формалина сульфитом натрия/

и- нсно -1- (oH)-so:;+OHв результате чего образуются дополнительные группы ОН, сз ммарное , влияние которыхл на изменение рН смеси пропорционально концентрации формалина .

Электрические сигналы со стеклянных рН-злектродов 12,3 и 18,19 поступают на блоки 14 и 20 измерения и регулирования, где происходит их сравнение с пороговыми значениями срабатьшания регуляторов, соответ „„„. г. .

ствующими рН 11 ,5. Б процессе работы ванны химичеси формалина, приводящее к снижению величины рН в ячейках Д и 5. При снижении величины Н ниже 11,5 блоки 14 и 20 вырабатывают и подают управляющие сигналы на насосы-дозаторы 15 и 21, а последние включаются и подают в ванну 29 корректирующие растворы из из емкостей 27 и 28. По достижении в .ячейках 4 и 5 величины рН 11,5 блоки 14 и 20 регулирования отключают насосы-дозаторы 15 и 21.

При проведении очередного цикла контроля и регулирования состава раствора ванны химического меднения подготовка и работа устройства происходит в описанной последовательности.

Данное устройство обладает расширенными технологическими возможностя- ми, так как обеспечивает автоматический контроль и регулирование растворов химического меднения с любым соотношением концентраций основых компонентов, позволяет контролировать и регулировать концентрации меди, гидроокиси натрия и формалина с точностью 10,2 г/л, а также увеличить процент выхода годных изделий из 3% за счет более стабильного поддержания исходных концентраций компонентов раствора ванны химического меднения.

Формула изобретения

Устройство для автоматического контроля и регулирования состава раствора ванны химического неднения в вдде двух проточных электрохимических ячеек, состоящее из блока регу- лирования концентрации меди, выход которого электрически соединен с насосом-дозатором концентрированного раствора серно-кислой меди, а вход - с фотоколориметром с уста- новленной в нем проточной светопроницаемой кюветой, соединенной посредством шланга и первого перистальтического насоса с пробоотборным циркуляционным насосом, блока измерения и регулирования концентрации гидроокиси натрия, выход которого электри

ВНИИПИ Заказ 6461/30

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

с

0 5 о

5

д

0

чески соединен с насосом-дозатором : концентрированного раствора гидроокиси натрия, а вход - с электродом сравнения и измерительным рН электродом, расположенных в первой проточной электролитической ячейке, соединенной посредством перистальтического насоса с проточней светопроницаемой кюветой и емкостью раствора серной кислоты, блока измерения и регулирования концентрации формалина, выход которого электрически связан с насосом-дозатором формалина, а вход - с электродом сравнения и измерительным рН электродом, расположенных во. второй проточной электролитической ячейке, соединенной посредством второго перистальтического насоса с первой электролитической ячейкой и емкостью раствора сульфита натрия, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, повышения точности контроля и регулирования концентрации грщроокиси натрия и формалина в растворе химического меднения, оно снабжено тремя программными реле времени, емкостью дистиллированной воды, емкостью концентрированной серной кислоты и двумя электромагнитными клапанами, один из которых, электри-; чески связан через первое программное реле времени с блоком измерения и регулирования концентрации гидроокиси натрия, а другой - через второе программное реле времени с блоком измерения и регулирования кон-.. центрации формалина, при этом блоки измерения и регулирования концентрацией гидроокиси натрия, формалина и блок регулирования концентрации меди соединены с насосами-дозаторами через соответствующие программные реле времени, емкость дистиллированной воды через первый электромагнит- ньш клапан связана с емкостью раствора серной кислоты, а емкость концентрированной сернсцр кислоты через второй электромагнитный клапан соединена с емкостью раствора сульфита натрия.

Тираж 622

Подписное