Устройство определения массы осажденного металла при гальваническом серебрении Советский патент 1989 года по МПК C25D21/12 

(21)4329196/31-02

(22)16.Т1.87

(46) 07.07.89. Бюл. № 25

(71)Смоленский филиал Московского энергетического института

(72)М.Б. Гладштейн, A.M. Ковалев и Б.Н. Горовой

(53) 621.357.77 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР

И 1225885, кл. С 25 D 21/12, 1984.

Авторское свидетельство СССР 851107, кл. G 01 G 7/04, 1979.

(54) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ ОСАЖДЕННОГО МЕТАЛЛА ПРИ ГАЛЬВАНИЧЕСКОМ СЕРЕБРЕНИИ

(57) Изобретение относится к гальванотехнике и предназначено для определения массы осажденного серебра при его электроосаждении. Цепь изобретения - повышение точности измерения массы осажденного металла путем измерения лишь привеса металла. Устройство содержит коромысло 1, кото

Изобретение относится к гальванотехнике и предназначено для определения массы осажденного серебра при его электроосаждении. Цель изобретения - повышение точности измерения массы осажденного металла путем измерения лишь привеса металла. Устройство содержит коромысло 1, которое соединено с анодом 2 и системой электромагнитного уравновешивания в виде катушек грубой 4 и точной 5 компенсации, подключенных через усилители 6 и 7 к выходам первого 8 и второго 9 цифроаналоговых преобразователей, а также с датчиком отклонения 10. Первый выход датчика отклонения соединен с первым входом компаратора 17, второй вход которого соединен с общей точкой схемы. Кнопка "пуск" устройства связана с первым раздельным входом триггера 23, а также с шинами сброса первого 24 и второго 25 реверсивного счетчиков и с шиной предустановки третьего счетчика 26. Выход триггера 23 соединен с управляющими входами первого 19 и второго 20 ключей. Выходы первого 24 и третьего 26 счетчиков через первый ключ 19 соединены с кодовыми входами первого цифроаналогового преобразователя 8. Выход генератора импульсов 18 связан с шиной питания датчика отклонения 10 и подвижным контактом второго ключа 20, первый неподвижный его контакт соединен с первыми входами первой 27 и второй 28 схем совпадения. Выходы последних через второй реверсивный счетчик 25 подключены к кодовым входам второго цифроаналогового преобразователя 9. Выход второй схемы совпадения 28 через четвертый счетчик 29 подключен к индикатору 22 привеса и первому входу схемы сравнения 30 кодов, второй вход которой соединен с задатчиком привеса 21, а выход ее является выходом всего устройства для отключения тока в ванне. Повышение точности измерения достигается за счет измерения непосредственно привеса осаждаемого металла. 1 ил

7L

Д г

X/J

токаваннь

jzn

(Л

со

:о

со

рое соединено с анодом 2 и системой электромагнитного уравновешивания в виде катушек грубой 4 и точной 5 компенсации, подключенных через усилители 6 и 7 к выходам первого 8 и второго 9 цифроаналоговых преобразователей, а также с датчиком отклонения 10. Первый выход датчика отклонения соединен с первым входом компаратора 17, второй вход которого соединен с общей точкой схемы. Кнопка Пуск устройства связана с первым раздельным входом триггера 23, а также с шинами сброса первого 24 и второго 25 реверсивного счетчиков и с шиной предустановки третьего счетчика 26. Выход триггера 23 соединен с управляющими входами первого 19 и второго 20 ключей. Вьосоды первого 24 и третьего 26 счетчиков через первый ключ 19 соединены с кодовыми входами первого цифроангшогового пре

Изобретение относится к гальванотехнике и предназначено для определения массы осажденного серебра при электроосаждении.

Цель изобретения - повышение точности измерения массы осажденного металла путем измерения лишь привеса металла.

На Мертеже приведена функциональная схема устройства определения массы осажденного металла при гальваническом серебрении.

Устройство состоит из коромысла 1 анода 2, системы 3 электромагнитного уравновешивания в виде катушек грубой 4 и точной 5 компенсации, усилителей 6 и 7 тока, первого 8 и второго 9 цифроаналоговых преобразователей, датчика 10 отклонения, выполненного в виде первого 11 и второго 12 светодиодов, фотодиода 13, шторки 14, усилителя-формирователя 15 и выпрямителя 16, компаратора 17, генератора 18 импульсов, первого 19 и второго 20 ключей, задатчика 21 кода, индикатора 22 привеса, триггера 23, первого 24, второго 23 и третьего 26 С11етчиков, первой 27 и второй 28 схем совпадения, четвертого счетчика 29, схемы 30 сравнения кодов.

Коромысло 1 соединено с одной стороны с анодом 2, помещенным в гапь

образователя 8.Выход генератора импульсов 18 связан с шиной питания датчика отклонения 10 и подвижным контактом второго ключа 20, первый неподвижный его контакт соединен с первыми входами первой 27 и второй 28 схем совпадения. Выходы последних через второй реверсивньй счетчик 25 подключены к кодовым входам второго цифроаналогового преобразователя,9. Вькод второй схемы совпадения 28 через четвертый счетчик 29 подключен к индикатору 22 привеса и первому входу схемы сравнения 30 кодов, второй вход которой соединен с задат- чиком привеса 21, а выход ее является вьсходом всего устройства для отключения тока в ванне. Повышение точности измерения достигается за счет измерения непосредственно привеса осаждаемого металла, 1 з,п. ф- ф-лы, 1 ил.

0

5

0

5

0

5

ваническую ванну, а с другой стороны с системой электромагнитного уравно- Эешивания в виде катушек грубой 4 и точной 5 компенсации, подключенных через усилители 6 и 7 к выходам пер-, вого 8 и второго 9 цифроаналоговых преобразователей соответственно, а также с датчиком 10 отклонения, состоящим из первого 11 и второго 12 светодиодов, расположенных вертикально и отделенных от фотодиода 13 непрозрачной шторкой 14, закрепленной на коромысле. Причем анод первого и катод второго светодиодов объединены с общей точкой схемы, а ка-, тод первого и анод второго - с питающей шиной датчика отклонения. Выводы фотодиода 13 соединены с входами усилителя-формирователя 15, а через него - с вьтрямителем 16, вход и выход Kotoporo являются вторым и первым выходами датчика 10 отклонения. Выход выпрямителя 16 соединен с первым входом компаратора 17, второй вход которого соединен с общей точкой схемы.

Кнопка пуска устройства соединена с первым раздельным входом триггера 23, с шинами сброса первого 24 и второго 25 реверсивного счетчиков, а также с шиной третьего счетчика 26, выход триггера 23 соединен с уп5

равляющими входами первого 19 и второго 20 ключей. Выходы первого 24 и третьего 26 счетчиков через первый ключ 19 соединены с кодовыми входа- ми первого цифроаналогового преобразователя 8, выход генератора 18 импульсов соединен с шиной питания датчика 10 отклонения и с подвижным контактом второго ключа 20, первый не- подвижный его контакт соединен с первыми входами первой 27 и второй 28 схем совпадения. Выходы последних через второй реверсивный счетчик 125 соединены с кодовыми входами второго цифроаналогового преобразовйтеля 9. Выход второй схемы 28 совпадения через четвертый счетчик 29 подключен к индикатору 22 и первому входу схемы 30 сравнения кодов, второй вход которой соединен с задатчиком 21 кода, а выход ее является выходом всего устройства для отключения тока в ванне.

Устройство работает следуюпшм об- разом.

По сигналу от кнопки пуска устанавливаются в нулевое состояние триггер 2.3, первый 24, второй 25 и четвертый 29 счетчики, а в третий счетчик 26 по шине предустановки записывается фиксированный код, соответствующий максимально возможному привесу серебра за одну партию покрываемых деталей, взятый с отрицатеп ным знаком. При таком положении выходного сигнала триггера 23 импульсы от генератора 18 через второй ключ 20 поступают на счетные входы первого 24 и третьего 26 счетчиков, а в обмотку 4 грубой компенсации через усилитель 6 от первого цифроаналогового преобразователя 8 поступает нарастающий ток, поскольку кодовые входы преобразователя 8 через первый ключ 19 подключены к выходу : первого счетчика 24. Таким образом, значение кодов первого 24 и третьего 26 счетчиков, а следовательно, и ток в обмотке 4 грубой компенсации увеличивается до момента перехода коромыслом положения равновесия.

В положении равновесия непрозрачная шторка 14 перекрывает фото.иод 13 от световых импульсов первого 11 и gg второго 12 светодиодов, в результате чего уровень выходного сигнала выпрямителя 16 оказывается равным нулю и компаратор 17 переключает триггер

ю 15 IQ

25

0

5

0

g

1913

23 в противоположное состояние, при котором выход генератора 18 через второй ключ 20 подключает я к первой 27 и второй 28 схема.м совпадения, а кодовые входы .ого цифроаналогового преобразователя 8 переключаются к выходу 1ретьего счетчика 26. В этот момент код счетчика 26 меньше кода, соответствующего положению равновесия, на величину максимально возможного привеса металла при покрытии за одну партию деталей, записанного по шине предустановки по сигналу Пуск.

Таким образом, при дальнейшем изменении через обмотку грубой компенсации 4 протекает фиксированное зна-. чение тока, соответствующее значению кода счетчика 26.

При данном значении тока в обмотке 4 грубого уравновешивания масса анода больше усилия, создаваемого системой 3 электромагнитного уравновешивания, поэтому непрозрачная шторка 14 закрывает световые импульсы от первого светодиода 11 и не препятствует прохождею1ю импульсов от второго светодиода 12, которые с выхода усилителя-формирователя 15 поступают на вторые входы схем 27 и 28 совпадения, на первые входы которых поступают через ключ 20 импульсы с генератора 18. Совпадение по фазе импульсов на входах схемы 27 совпадения приводит к появлению импульсов на ее выходе, поступающих на суммирукнций вход второго реверсивного счетчика 25. Значение его кода увеличивается, что через второй цифроаналоговый преобразователь 9 и усилитель 7 ведет к

увеличению тока в обмотке 5 точной компенсации и восстановлению положения равновесия, при котором шторка 14 перекрывает световые потоки от светодиодов 11 и 12.

В результате электроосаждения серебра анод растворяется, масса его уменьшается, положение равновесия коромысла нарушается. При этом непрозрачная шторка 14 перекрывает второй светодиод 12, в результате чего совпадение по фазе импульсов от первого светодиода 11 и генератора 18 импульсов приводит к появлению импульсов на выходе второй схемы 28 совпадения. Эти импульсы поступают на вычитающий вход второго реверсивного счетчика 25 и четвертого счетчика 29.

В результате устройство автоматически отслеживает уменьшение массы анода за счет уменьшения значения кода второго реверсивного счетчика 25, а следовательно, и тока в обмотке точной компенсации (при этом через обмотку грубой компенсации протекает строго фиксированное значение тока). В это же время поступление импульсов с выхода второй схемы совпадения на вход четвертого счетчика 29 ведет к увеличению его выходного кода,поступающего на индикатор 22 привеса и на первый вход схемы 30 сравнения кодов. Как только значение кода совпадает со значением, выставленным на задатчике 21 кода, схема 30 сравнения кодов вьдает сигнал на отключение тока в ванне и на перемещение транспортного механизма. При этом на индикаторе будет значение, соответствующее уменьшению массы анода от исходного, т.е. значение привеса металла при гальваническом серебрении.

Таким образом, предлагаемое уст-, ройство определения массы осажденного металла при гальваническом серебрении обеспечивает повышение точности измерения по сравнению с известным за счет того,что точно измеряется не вся масса анода,а ее изменение. Причем от катушки грубой компенсации не требуется высокой точности, так как точный довод коромысла до положения равновесия производится катушкой точной компенсации. При этом дрейф нуля компаратора 17 не влияет на погрешность измерения, так как его выходной сигнал используется для переключения работы устройства с грубой на точную компенсацию и отрабатьшается катушкой точной компенсации. В известном устройстве компаратор задействован постоянно в течение всего времени измерения для сравнения выходного сигнала датчика отклонения, поэтому его дрейф влияет на точность измерения.. Кроме того, оптоэлектронный датчик отклонения имеет более высокую точность в сравнении с индукционном датчиком отклонения известного устройства, имеющим, кроме полезной синфазной составляющей,квадратурную составляющую,, не стабильную по своей природе

Формула изобретения

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ком серебрении, содержащее коромысло, соединенное с одной стороны с анодом, помещенным в гальваническую ванну, а с другой стороны - с системой электромагнитного уравновешивания в виде катушек грубой и точной компенсации, подключенных через усилители к выходам первого и второго цифроан;шоговых преобразователей соответственно, а также с датчиком отклонения, первый выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с общей точкой схемы, генератор импульсов, первый и второй ключи с подвижными контактами, задатчик кода, индикатор привеса, отличающееся тем, что, с целью повьш1е- ния точности измерения массы осажденного металла путем измерения лишь привеса металла, оно снабжено триггером, первым, вторым, третьим и четвертым счетчиками, первой и второй схемой совпадения, схемой сравнения и кнопкой пуска, причем кнопка пуска соединена с первым раздельным входом триггера, а также с входами сброса первого и второго счетчиков и с входом третьего счетчика, выход триггера соединен с управляющими входами первого и второго ключей, выходы пер- |Вого и третьего счетчиков через первый ключ соединены с кодовыми входами первого цифроаналогового преобразователя, выход генератора импульсов соединен с шиной питания датчика отклонения и с подвижным контактом второго ключа, первый выход которого соединен с входами первого и третьего счетчиков, второй его выход соединен с первыми входами первой и второй схемы совпадения соответственно, выходы последних через второй счетчик соединены с кодовыми входами второго цифроаналогового преобразователя, выход второй схемы совпадения через четвертый счетчик подключен к индикатору привеса и первому входу схемы сравнения кодов, второй вход которой соединен с задатчиком кода, а выход ее является выходом всего устройства.

тикально и отделены от фотодиода не-шиной датчика отклонения, выволы

прозрачной шторкой, закрепленной нафотодиода соединены с входами усиликоромысле, а анод первого и катодтеля-формирователя, а через него - с

второго светодиодов объединены с об-выпрямителем, вход и выход которого

щей точкой устройства, катод второго5 являются вторым и первым выходами

и анод первого соединены с питающейдатчика отклонения.