Устройство для регулирования потенциала электродов при электролизе Советский патент 1990 года по МПК C25C3/20 

го электрода 3. При работе устройства в режимах автоматической установки предельного диффузионного либо переходного токов электролиза переключатель 11 устанавливается в положение, при котором через него соединяются между собой только второй выход модулирующего генератора 7 и второй рабочий электрод 3. Переключатель 12 при этом устанавливается в положение, обеспечивающее соединение выхода фа- зочувствительного детектора 9 с вторым входом источника 6 электропитания, Напряжение с частотой ft от модулирующего генератора 7 через переключатель 11 прикладывается к нагрузочному сопротивлению 5 и модулирует потенциал рабочего электрода 3 поляризационная зависимость I/ч1/ которого обусловливает модуляцию тока, протекающего через электролитическую ячейку 1. Нелинейность поляризационной зависимости приводит к появлению в напряжении на сопротивлении 5 гармоник частоты и . С сопротивления 5 сигнал подается на избирательней усилитель 8, настроенный на частоту 2U, а затем детектируется фазочувствительным детектором 9, на второй вход которого поступает опорный сигнал с частотой 2& с выхода удвоителя 10 частоты, соединенного входом с первым выходом модулирующего генератора 7. При совпадении среднего значения потенциала рабочего электрода 3 с потенциалом%„. , соответствующим точке перегиба поляризаци онной зависимости электрода 3 напряжение на выходе фазочувствительного детектора равно нулю. При изменении технологического фактора в процессе электролиза зависящей от него потенциал %-р отклоняется от среднего потен циала электрода 3 и на выходе фазочувствительного детектора 9 появляется сигнал, величина и полярность кото рого определяются величиной и знаком отклоненияЧ пер от среднего значения потенциала электрода 3. Сигнал с выхода фазочувствительного детектора 9 подается в соответствующей полярности через переключатель 12 на вход регулируемого источника 6 электропитания, который одним полюсом заземлен, а дру гим соединен с первым рабочим электродом 2. При изменении потенциала электрода 2 изменяется ток электролиза. В результате зависящий от тока электролиза потенциал рабочего элект

0

5

0

5

0

5

40

45

50

55

рода 3 автоматически поддерживается равным пер Регулировкой фазы сигнала в опорном канале детектора устанавливается нулевая начальная разность фаз входного и опорного сигналов, т.е. 0, при которой выходной сигнал детектора максимален

1Т 1- П --5- (t)

°Ает - JJ 341

Точность полученного результата высо1 ка при достаточно малой амплитуде модуляции - fw .

Итак, Ио (1) следует, что выделяемый в предложенном устройстве управляющий сигнал пропорционален .

На фиг. 2, 3 представлены поляризационная кривая 1/$/ рабочего электрода и ее вторая производная У-Т/дУ1 Как видню из чертежа, отклонениям потенциала ч1, - Ч1 и ч - У , имеющим один и тот же знак, соответствуют разные полярности сигнала 31I/3tfi. Поэтому настройка устройства на заданную точку перегиба определяется выбором полярности, в которой сигнал с выхода фазочувствительного детектора подается на вход регулируемого источника электропитания.

Устройство может быть реализовано с помощью известных технических средств. В качестве модулирующего генератора 7 можно использовать генератор сигналов ГЗ-104. Функции избирательного усилителя 8 и фазочувствительного детектора 9 могут выполняться усилителем У2-8. Удвоитель 10 частоты выполняется по типовой схеме.

В результате использования устройства, например, при электролитическом рафинировании металла значительно снизится содержание примесей в готовой продукции, повысятся производительность электролизера и выход металла по току.

Формула изобретения

Устройство для регулирования потенциала электродов при электролизе, qp- держащее электролитическую ячейку, два рабочих электрода, электрод сравнения, нагрузочное сопротивление и регулируемый источник электропитания, который одним полюсом заземлен, а другим полюсом соединен с одним рабочим электродом, причем второй рабочий электрод соединен с одним концом нагрузочного сопротивления, другой конец которого заземлен, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и расширения функциональных возможностей за счет обеспечения автоматического поддержания режимов предельного диффузионного или переходного токов электролиза, в него введены модулирующий генератор, избирательный усилитель, фазочувстви- тельный детектор, удвоитель частоты и два переключателя, при этом модулирующий генератор соединен одним выходом с входом удвоителя частоты, а друнения, одним выходом подсоединен к одному входу регулируемого источника электропитания, а другим выходом сое динен с вторым рабочим электродом, который подсоединен к одному входу второго переключателя и к входу изби рательного усилителя, выход которого подсоединен к одному входу фазоцувст вительного детектора, который другим входом соединен с выходом удвоителя частоты, а выходом подсоединен к дру гому входу второго переключателя, вы ход которого соединен с другим вхогим выходом подсоединен к одному входу первого переключателя, который дру-15 Д°м регулируемого источника электро- гим входом соединен с электродом срав- питания.

нения, одним выходом подсоединен к одному входу регулируемого источника электропитания, а другим выходом соединен с вторым рабочим электродом, который подсоединен к одному входу второго переключателя и к входу избирательного усилителя, выход которого подсоединен к одному входу фазоцувст- вительного детектора, который другим входом соединен с выходом удвоителя частоты, а выходом подсоединен к другому входу второго переключателя, выход которого соединен с другим вхоД°м регулируемого источника электро- питания.

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано, например, при электролитическом рафинировании металлов. Цель изобретения - повышение производительности. Устройство автоматически устанавливает режим предельного и переходного токов (J) электролиза дифференцированием по потенциалу (φ) поляризационной зависимости J(φ) рабочего электрода, выделяя сигнал, пропорциональный второй производной @ ²J/ @ φ², путем фазочувствительного детектирования выделенного сигнала и использования продетектирования сигнала в качестве управляющего. 3 ил.

У

д

10

Фиг. 1

ffc«J