Система автоматического контроля средней толщины гальванического покрытия Советский патент 1989 года по МПК C25D21/12 

ел

о ел

со

00 СХ)

Изобретение относится к оборудованию для электрохимии, предназначено для автоматизации процессов нанесения гальванических покрытий и является усовершенствованием системы по авт.св. N1260419. Цель изобретения - повышение точности измерения толщины покрытия путем ведения контроля без прерывания процесса нанесения. Система содержит ванну 1 гальванопокрытия с катодом и анодом, резистивный платиновый датчик 2 измерения толщины покрытия, помещенный в ванне, устройство 3 измерения толщины покрытия, шунт 4, выпрямительный агрегат 5, коммутатор 6 сигналов, управляющую ЭВМ 7, таймер 8, регулятор 9 плотности тока. В системе также имеется измерительный резистор 10, который последовательно соединен с датчиком 2, трансформатор 11, вторичная обмотка которого подключена к измерительному резистору 10 и датчику 2, управляемый генератор 12 синусоидального тока, выход которого подключен к первичной обмотке трансформатора 11, переключатель 13, подключенный к датчику 2, узкополосный усилитель 14, вход которого подключен к переключателю 13, и детектор 15, вход которого подключен к выходу узкополосного усилителя 14. 1 ил.

Изобретение отиоситсп к оборудованию для электрохимии, в частности к автоматизаиии ироцессоп лаиесения гальванических покрытий, и является усовершенствованием системы по авт.ев, . 1260419.

Цель изобрете}П1Я - noBiiiiueniie точности измерения толгщшы покрытия путем ведения контроля без прерывания процесса naiieceinm.

На чертеже приведена блок-схема системы.

Система автоьштического контроля толщины гальванического покрытия содержит ванну 1 гальванопокрытия с катодом К и анодом Л, датчик 2 измерения толи1Д1Ны покрытия, помещенный в ванну, устроГштво 3 измерения

толщины ПО1ФЫТИЯ ,111унт 4, выпрямитель-20 лита.

ный агрегат 5, коммутатор 6 сигналов, ЭВМ 7, Tai iMep 8, регулятор 9 плотности тока, измерительный резистор 10, трансформатор 11, управля- QMiii reiicpaTop 12 синусоидального тока, П1 рекл1очат(гпь 13, узкополос- ньи г успл ггель 14 и детектор 15, Датчик 2 толшлны покрытия и изг.1еритель Huii резистор 10 соединены последовательно и подкл г зчены к вторичной обмот се тpaнcфop aтopa 1 1 , Кроме того, точка соед И1ения датчика 2 и трансформатора 11 соединена нпчо- ротко с 1сатодом К. IuieM c i .г.

2тол1Щ11;ы покрытия и измерительног :. резистора 10 подключенЕл к псрекч:о- чателю 13, который соединен с РЫ- пp i итeльным агрегатом 5 .,е- почку последовател1)НО соединешплх блоков: узкополосиый усилитель 14, детектор 15, устройство 3 измерения толидшы, ко1.мутатор 6 сигналов, ЭВМ 7 и регулятор 9 nno JMiocTii тока. Выход управляемого гепс;ратора 12 соединен с обмоткой трансформатора 1 I , а иыход выпрямительного агрегата 5 соединен с катодом К непосредствен о, а с анодом А через 4. Анод А соединен с коммутатором 6 сигналов, а таймер 8 соединен с переютючателем 13, управ- ляе1-П11м генератором 12, устро11стном

3измерения толщшы, коммутатором . 6 сигналов и ЭВМ 7.

В начальный MOMeiiT загрузки ванны детг1ля№1 вю почается один из дат- 1.П1КОВ 2 толщины покрытия по команде таймера 8 (другой датчик не показан Для измерения толщины гпльваническо05988

го покрытия при помощи резистивно- го датчика применяется переменное напряжение синусоидальной или близкой к ней формы и.

Переменное напряжение U подается через измерительный резистор 10 на датчик 2 от вторичной обмотки трансформатора 11 и, таким образом, исIQ ключается возможность накапливания на датчике поляризатдаонных контактных потенциалов, которые имеют место в известной системе.

Эффективное значение напряжения

15 и не должно превышать потенциал, при котором происходит электролиз на датчике (без подключения его к катоду), и составляет тшличины от 20 мВ до 0,2 В в зависиг ости от электро5

0

5

0

5

0

5

Частота этого напряжения выбирается от 50 до 400 Гц. П1:.и частотах BT.Hiie 400 Гц появляется -.чун.тирующее де1 ствие емкости д1 оГ|Ного катодного слоя на полззный сигнал, а при частотах 1П-1же 50 Гц процессу измерения дополнительно мешает медленно меняю111, поляризующий потенциШ .

считал от измерительного резистора 10, пропорциона;п ный текущей TOJiuuiHc покрытия, -через переключатель 13 piOCTynaeT на вход узкополосного усилителя 14. Сигнал с выхода последнего поступает на вход детектора 15 и детектпруется, Детекти- рованн1:1й сигнал поступает на вход устро11ства 3 измеренпя тол11Ц1Ны, на пыходе которого вырабатывается калибрированный сигнал те)-:ущей толщины покрытия. Этот сигнал (двоич ый код) через коммутатор 6 сигр.алов поступает на вход ЭВМ 7.

рассчит1з1вает аналогично изве- CTHoii системе в данный момент среднюю TCKyinyio толщ;и1у по срытия, выход по току и при помощи шунта 4 оп.ределяет среднюю плотность тока, котор по регулирует при помо -чд регулятора 9 плотности тока и выпрямительного агрегата 5,,

Таким образом, введение в систему дополнительного измерительного резистора, трансформатора, генератора синусоидального тока, переключателя, узкополосного усилителя и детектора позволяет повысить точность измерения толщины покрытия во время гальванического пр:)несса без его

5

прерывания за счет уменьшения искажающего действия поляризационных, контактных потенциалов и шунтирующего действия электролита ванны на результаты измерения сопротивления датчика толшины покрытия.

Предлагаемая система измерения сопротивления резистивного датчика толщины при помощи синусоидального напряжения позволяет повысить в дв раза точность измерения. Также отпадает необходимость в электролитических конденсаторах больщой емкости и потребности в импульсном напряжении значительной (до нескольких ватт) мощности.

Формула изобретени

Система автоматического контроля средней толщины гальванического покрытия по авт.св. № 1260419,

05988

отличающаяся тем, что, с целью погышения точности измерения толшины покрытия путем ведения контроля без прерывания процесса нанесения, она снабжена измерительным резистором, трансформатором, генератором синусоидального тока, переключателем, узкополосным усилите Q лем и детектором, причем датчик толщины покрытия и измерительный резистор соединены последовательно и подключены к вторичной обмотке тран сформатора, первичная обмотка кото)5 рого соединена с управляемым генератором синусоидального тока,а клеммы датчика толщины покрытия и измерительного резистора подключены к переключателю, который через после20 довательно соединенные узкополосный усилитель и детектор подключен к устройству измерения толщины, а таймер подключен к управляемому генератору и переключателю.