Устройство для поддержания активности травителя Советский патент 1980 года по МПК C25D21/12 

1

Изобретение относится -к контролю и управлению гальваническими процессами и может быть использовано при стабилизации активности травильного раствора.

Известно устройство, содержащее термометр сопротивлеиия, измерительный прибор Ц.

Недостатки известного устройства - отсутствие возможности автоматического поддержания активности травителя и низкая степень его ишользования.

Цель изобретения - автоматическое поддержание активности травителя и более полное его использование.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее термометр сопротивления и измерительный прибор, дополнительно введены последовательно соединенные блок определения конца травления заготовок и коммутатор, вход которого соединен с выходом термометра сопротивления, помещенного в ванну с травителем, а выход коммутатора соединен через измерительный прибор термометра сопротивления с холодильным агрегатом, подключенным к ванне с травителем.

Коммутатор содержит цепочку последовательно соединенньгх резисторов, один конец которой соединен с термометром сопротивления, а другой с измерительным прибором, блок реле, цифровой индикатор .и шаговый искатель, ламели одного ряда которого подключены к катодам цифрового индикатора, ламели щзугого ряда объединены и через контакты блока определения конца травления подключены к катущке электромагнита иигового исtoкателя, каждая ламель следующего ряда, начиная со второй, соединена соответственно с нормально открьггой парой контактов одного реле блока, защунтирована нормально открытой парой контактов другого реле блока и подклю15чена к нормально закрытому контакту четвертого реле блока, соединенному с катушкой второго реле. При этом первая ламель зац1унтирована нормально открытой парой контак1Х)в первого реле и соединена с нормально закры20тым контактом третьего реле, соединенным с катушкой первого реле блока. Причем объединенные вторые концы всех катупкк блока реле, кроме двух последних, подключены к

источнику питания и ЧСПСЗ нопм;;;л ;;0 ja;

тую пару контакгов fSpsojG pt-c :.: ;; HCHHbJM BTOpbiiw концам ка-ч:;; ;; ni:cji:::::,-::: двух реле, а кажд1)1Й 1) ьпочк -: заигу;;,тирован второй :;оп;-,|. сг луьтой парий кш тактов cooTiiCTTR/icufcro реле.

На фиг. { представлена 07юк-схел а устсойСГБЙ; на фиг. 2 - принщ пиальма; гхсл iviyiaiopa.

Устройство содержит тep ioмeтp сонротивления, коммутатор 2, измерите.(Е. ртр.гзбор 3 со BcipofiiiHbiM pery..iTOi)o.ivf и задатчиком, блок 4 определения Koiufa тряален-:..

Термометр 1 сопротивления riorpjOieK з ванну 5 с хранительным раствором и lisr.DiOBлен из платиновой иди медной прсБОлак.к да ГОСТ 6661-59, сопротивление которого г - еняется в зависимости от кзме-кекия тсмп рагурк травителя в ванне 5, к которой полд лючбм холодильный агрегат 6.

Коммутатор 2 (фиг. 2) содержит набор резисторов 7, шаговый искате;.ь 8. релейный блок 9, цифровой индикатор 10. Одним кскцом цепогка последовательно соеданенньх рсз.исторов соел.иняется с термометро.м 1 сопротивления, а другим - с входом измерите.П1ного прибора 3. Величина ка) реэисторз прпорциональна изменению терушературы травителя в на 1°С.

Шаговый искатель 8 тапа ИИ 17 или аналогичных состоит из статора, ротора к электрмапшта, приг одящего в движение п.ек.и ро:;-ора при прохожде1ши импул.ьса тока по обмотке электромагнита.

Статор состоит из 4-х ря.цов изолированкы друг от друта контактных ламелек,

Своим входом шаговый яскатель 8 св. с блоком4 для определения кошла травлсни.; а вь«ходом - с релейным блоком 9. При пэступлении сигнала с устройства для оаределзния конца травления (УКТ) шаговый искател срабатывает и ротор его перемещается на следу101цую ламель (делает шаг по всем рядам одновременно). Релейный блок 9 состоит и:: набора реле типа РЦС-22 или аналогич; 1ых, не менее одного нормально замкнутого (НЗ) и 3-х нормально открьтлх (НО) контактов. Реле управляются командами шагового искателя 8. а выход связан с набором резисторов 7, где (НО) контакты реле шунтируют соответствующие резисторы набора. Остальные контакты реле являются коммутационными и служат для включения последующ : реле и возврата в исходдюе положет1е.

Цифровой индикатор 10 выполнен из индикаторной лампы или аналогичной. Пердназначен для визуального контроля работы и показьшает на сколько градусов повы4

.-|Л;;съ ir;.iUeiiiTypa трави геля по j4 iL.HGiiJscHiOH MS задатчякс HiNiepHTcnbuoro piifttrDa j. Цифровой ии.цикатор упр.авлягтся л;;:п1 ;,:u e:u;ii шагового искателя S.

В KoviMyгаторе имеется табло Смеьшть TpaiVMTCnb, освещаемое лампой 1 1 накаливачия ГУ}; 26x0,12. Табло )рается пос.че шуигировакня нослсднсго резистора набора рсзис.ослгд1 ек ламелью дигового искате:оров

bjjOK 2 питания коммутатора обеспечивае :-:еобхлди:мы., наиряже|ще.м э.; 1ектр.ические узлы

ХСТВГОВКИ.

Гхчок 4 опре.ч.е.чения конца травления вылает на коммутатор 2 сигнал при достижении глзксимального времени трав.чения заготовки, .tocTopos }-сганавливается оператором. Холодиль(ЫЙ агрегат 6 содержит (|.|рео 1овый кол-шрес.ор, бак с хладагентом и isacoc, перекачиваШ.1ДИЙ хладагент -по трубам через ванну 5 с -р;гзи;;ьнь М раствором по с -;гиалу регулятора .змерительного прибора 3.

Ко.ммутатор работает в двух режимах. Когл;а (е- временного сигнала от блока определе ;ия конца 7равле}шя, тогаа сигналь с термометра 1 сопротивления проходят через набор :.7ос.педовательио соеди1 енных резисторов / Я, - Rn ка измерительный прибор 3. В этом случае ко входу измерительного прибора 3 по:;кл10чено суммарное сопротивление

R R -I Я (Ri-Rg)

где Я-- сопротивление термометра

сопротивления, гюгруженного в травитель;

R-(R|-RjJ сопротивление набора резисторов 7.

Ве;й1чина R°(Ri--R9) является постоянной, а П - величиги пере.ме|шая,, которая зависит от температуры травителя в ва1ше.

Установив начальную температуру на задатчике и включив установку, получают регулирование и поддержание температуры. В случае, когда активность травителя в процессе травления упадет, а врегля правления увеличится до максимальной величины, установленной 3 блок 4 определения конца травле}гия, от гстройства для определения KOHi.ia травления г .ступит сигнал на шговый искатель 8. Шагс.Бый искател сделает шаг и своим контакTCJV включит реле К-, которое НО контактной парой зашунтирует резистор В,.

В данном суммаргюе сопротивление R г ) подключенное ко входу измерительного п йбора, изменится на RI, т.е.

Р- о -- F DD 1

i t R,-Rg) -

Таким образом, axozyioe сопротивление R,лзмерктельного прибора 2 из.меняется на величину RI . Поэтому измерительный прибор 3 даст возможность раствору в ванне нагреться до температуры пропорциональной величине RI и этим восстановить входное сопротивление RJ. . Периоллчески, шу1 тируя резисторы 7 набора по сигналам от блока 4, автоматически поднимается температура травителя, что сохраняет его активность в процессе травления. Устройство работает следующим образом. Оператор на задатчике измерительного прибора 3 устанавливает начальную температуру, определяемую из технологической карты, например 15°С. На блоке 4 для определения ко iipri.Y.v, . ., v..v..x4, . „-.-. 4.,.t.. .. ца травления устанавливается максимальное вр мя травления заготовки, установка включается Термометр 1 сопротивления воспринимает температуру травителя в ванне 5 и через набо резисторов 7 коммутатора посылает сигнал в измерительный прибор 3. Величина сигнала сра нивается с заданной по задатчику и по резуль татам сравнения вырабатывается сигнал для вк чения или выключения насоса подачи хладаген В ванну травления. Процесс измерения и регул рования идет непрерывно и температура трави теля поддерживается на заданном уровне по задатчику измерительного прибора 3. В процес се травления активность травителя при поддер живаемой температуре постепенно падает. Время травле1дая одной заготовки увеличивается и достигает установленного на блоке 4 для определения конца травления (УКТ). Сигнал об этом с блока 4 поступает в коммутатор 2 на шаговый искатель 8.Результатом чего является шунтирование резистора R,,эк Бивалентное 1 С. Измерительный прибор 2 через регулятор останавливает насос холодильного устройства до нагрева травителя на 1°С за счет химической реакции травления. Одновременно индикатор 10 высвечивает цифру 1, т.е. увеличение температуры травителя на 1 С по сравнению с установленной. Устройство будет поддерживать новую температуру до тех пор, пока не будет следующего сигнала с блока для определения конца травления. После шунтирования последнего резистора набора 7 загорается табло Сменить травитель. После смены травителя нажатием кнопки устройство возвращается в исходное положение. Применение устройства стабилизации скорости травления позволит повысить точность и эффективность химического фрезерования, при этом обеспечивается допуск 10% (вместо 15% без стабилизации) от толщины материала на протяжении всего цикла травления вплоть до полной выработки раствора. 46 Установлено, что в результате стабилизащш травильной активности с помощью предлагаемого устройства повышается производительность процесса травле1шя, так как суммарное время травления уменьшается на 30%, а травильная скорость раствора повышается фактически на 25%. Формула изобретения 1. Устройство для поддержания активности травителя при химическом травлении плоских изделий, содержащее термометр сопротивления и измерительньш прибор, отличающееся тем, что, с целью автоматического поддержания активности травителя и более полного его использования, в устройство дополнительно введены последовательно соединенные .блок определения конца травления заготовок и коммутатор, вход которого соединен с выходом термометра сопротивления, помещенного в ванну с травителем, а выход коммутатора соединен через измерительный прибор термометра сопротивления с холодильным агрегатом, подключенным к ванне с травителем. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что коммутатор содержит цепочку последовательно соединенных резисторов, один конец которой соединен с термометром сопротивления, а другой - с измерительным прибором, блок реле, цифровой индикатор и шаговый искатель, ламели одного ряда которого подключены к катодам цифрового индикатора, ламели другого ряда объединены и через контакты блока определения конца травления подключены к катушке шагового искателя, каждая ламель следующего ряда, начиная со второй, соединена соответственно с нормально открытой парой контактов одного реле блока. зашунтирована нормально открытыми контактами другого реле блока и подключена к нормально закрытому контакту четвертого реле блока, соединенному с катушкой второго реле, при этом первая ламель зашунтирована нормально открытой парой контактов первого реле и соещшена с нормально закрытым кон- . тактом третьего реле, соединенным с катушкой первого реле блока, причем объединенные вторые концы всех катушек блока реяе, кроме двух последних, подключены к источнику питания и через нормально закрытую пару контактов первого реле - к объединенным вторым концам катушек двух последних реле, а каждый резистор цепочки зашунтирован второй нормально открытой парой контактов соответствующего реле. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. -Авторское свидетельство СССР № 411035, кл. G 01 в 7/06, 1972.

Ши.г./

jiL-j

- -гЛШ

LP

..- yV|-ji

Л,

, f П Ktl

ytf LTj

«

-