Устройство для контроля толщины гальванического покрытия в процессе его нанесения в гальванической ванне Советский патент 1992 года по МПК C25D21/12 G01B7/06 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть

Nиспользовано в качестве средства активного контроля при автоматизации

- процесса гальванопокрытий.

Известно устройство для непрерывного контроля толщины гальванопокрытий на основе явления вихревых токов, содержащее вихретоковые преобразователи, эталоны толшины и электроды-свидетели. Недостатком этого устройства является низкая достоверность контроля, обусловленная методом измерения и конструкцией.

Наиболее близким по техническому решению из известных устройств является устройстве для непрерывного контроля толщины гальванопокрытий, содержащее накладные вихретоковые преобразователи, эталон толщины и электродсвидетель, находящийся в зазоре между катушками чувствительного элемента, генератор и измерительную схему. Принцип контроля в данном устройстве основан на сравнении толщины покрытия на электроде-свидетеле, установленном в гальванической ванне, с эталоном, находящимся вне ванны.

Недостатком этого устройства является низкая точность контроля толщины наносимого покрытия из-за возможной неидентичности- эталона и электрода- свидетеля, различия условий, в кото. рых они находятся, неравномерного 6са)кдения покрытия на поверхности

электрода-свидетеля, необходимость использования эталона.

Целью предлагаемого изобретения является повышение достоверности контроля, упрощение конструкции и

Ё

VI VJ

00

ЧЭ О

317

улучшение эксплуатационных характеристик устройства.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для контроля толщи- ны гальванического покрытия в процессе его нанесения в гальванической ванне, состоящем из регулируемого генератора, подключенного к нему вихретокового датчика и электрода- свидетеля, а также измерительной схемы, включающей детектор и индикатор, в отличие от известных устройств в качестве материала для электрода- свилетеля использован графит, кото- рый,являясь химически инертным материалом, имеет высокое сопротивление электрическому току, а также невысокую механическую прочность по сравнению с металлами, что дает возмож- носты

1) повысить точность контроля за счет исключения влияния самого свидетеля на результат измерения. Это становится возможным потому, что в графите из-за его большого удельного сопротивления электрическому току по сравнению с металлами, из которых выполняются электроды-свидетели (например,

pNi 1, Он-см,

л f / . - л-Ј л

Ргп 1, Ом.см, (0Сг 1, Ом см,

рСи 0,014х1(Гб Ом-см

pcd 0,17x10 Ом.см, тогда как ргра9ита 800-106 Ом см)„ вихревые токи практически затухают на поверхности и, следовательно, выходное напряжение датчика зависит только от толщины осаждаемого на поверхности графитового электрода-свидетеля металлического слоя покрытия (см.Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий, Спра- вочник. Том 2, М. : Машиностроение, 1986).

2)получать одинаковую толщину покрытий на деталях с различной площадью их поверхностей при использо- вании миниатюрного электрода-свидетеля постоянных размеров. Это обеспечивается величиной тока, протекающего через электрод-свидетель, посредством соответствующей электриче- ской схемы, подающей на электрод-свидетель постоянное напряжение необхо- димого уровня;

3)выполнить вихретоковый датчик

и электрод-свидетель в разборном малогабаритном корпусе из химически инертного материала, который в процессе контроля погружается в гальваническую ванну4)использовать электрод-свидетель многократно, что может быть сделано тремя способами-механическим: осажденный слой легко снимается с графита механическим воздействием,

-гальваническим: за счет реверсирования электрического тока через свидетель, при этом осажденный слой переходит с электрода-свидетеля на анод гальванической ванны,

-организационно-техническим: путем учета толщины ранее нанесенного слоя перед каждым последующим процессом покрытия посредством корректировки нуля устройства;

5)снизить расход осаждаемого металла за счет миниатюризации элек- трода свидетеля;

6)не использовать эталонный электрод.

Включение новых признаков, а именно: графитового электрода-свидетеля, схемы регулировки тока свидетеля, отсутствие эталонного электрода, возможность многократного использования электрода-свидетеля - позволяют повысить достоверность контроля, упростить схему и конструкцию, улучшить эксплуатационные характеристики Совокупность существенных признаков, обеспечивающая новый положительный эффект, в патентной и научно-технической информации не обнаружена, что позволяет сделать вывод, что заявляемое устройство соответствует критерию изобретения существенные отличия.

На фиг. 1 изображена блок-схема заявляемого устройства; на фиг. 2 - конструкция датчика-свидетеля; на фиг.З - схема регулировки тока через свидетель.

Устройство для измерения толщины гальванического покрытия содержит регулируемый генератор 1, вихретоковый датчик 2 с электродом-свидетелем 3, подключенный к генератору Т и измерительной схеме, состоящей из последовательно соединенных детектора k и индикатора 5. Схема 6 регулировки тока свидетеля подключена к

электроду-свидетелю 3 датчика 2 и катоду ванны.

Вихретоковый датчик 2 (Лиг.2) состоит из катушки 7 возбуждения, подкл ченной к генератору 1, приемной катушки 8 с сердечником 9, подключенной к входу детектора k, помещенного в магнитную цепь катушек 7, 8 электрода-свидетеля 3, установленных в корпусе 10 со съемной крышкой 11.

Схема 6 регулировки тока свидетеля (фиг.З) содержит дополнительный источник тока 12 и подключенный к нему резистивный мост, состоящий из резисторов R1 и R2, причем вывод R1 соединен с катодом ванны, а вывод R2 - с электродом-свидетелем 3.

Устройство работает следующим образом. Регулируемый генератор 1 питает катушку 7 возбуждения датчика 2. Магнитный поток через катушку 7 будет уменьшаться при увеличении толщины металлического покрытия на электроде-свидетеле 3. Измерительный сигнал с приемной катушки 8 детектируется детектором 4 и подается на индикатор 5, отклонение стрелки которого связано с измеряемой толщиной. .Пополнительный источник тока 12 включен в цепь питания гальванического катода через резистивный мост таким образом, что допустимо реверсирование направления включе-1 ния дополнительного источника 12 сов- хестно с изменением величины тока.Это

g

0

0

5

0

5

необхбдимо для установки такого тока через электрод-свидетель 3, при котором толщина осевшего на нем металла равна толщине покрытия на детали, подвергаемой электролизу. В предлагаемой конструкции вал резистора R1 снабжен лимбом, откалибро- ванным в единицах отношения площади электрода-свидетеля 3 к площади покрываемой детали.

Таким образом, схема регулировки тока свидетеля позволяет устранить разницу в толщинах покрытий на электроде-свидетеле и покрываемой детали, обеспечивая в результате высокие точностные характеристики устройства.

Формула изобретения

Устройство для контроля толшины гальванического покрытия в процессе его нанесения в гальванической ванне, содержащее регулируемый генератор, подключенный к нему вихретоковый датчик с электродом-свидетелем и измерительную схему, включающую, детектор и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля и упрощения схемы и конструкции, оно снабжено схемой регулировки тока- свидетеля, подключенной к катоду ванны и к электроду-свидетелю, а электрод-свидетель выполнен из графита.

-Использование: контрольно- измерительная техника, в частности средства активного контроля при автоматизации процесса гальванопокры- тий. Сущность изобретения: В устройстве, содержашемгенератор 1, вихре- токовый датчик 2 с электродом-свидетелем 3 и измерительную схему, в качестве электрода-свидетеля используется малогабаритный графитовый электрод и введена схема 6 регулировки тока свидетеля, которая позволяет установить такую величину тока, протекающего через электрод-свидетель, при которой толщина осевшего на электроде-свидетеле металла равна толщине покрытия на детали, подвергаемой электролизу. 3 ил.

К катоду дайны

Фиг

-

Фм2

ФигЭ