Устройство для непрерывного контроля толщины гальванического покрытия Советский патент 1980 года по МПК C25D21/12 

I

Изобретение относится к гальвано.технике и может быть использовано для контроля толщины покрытия в процессе осаждения.

Наиболее близким по технической сущности к прецлагаемому является устройство аля непрерывного контроля толщины гальванического покрытия, соаержащее установленный в ванне чувствительный элемент с электродом-свидетелем, задающий генератор, чувствительный элемент с эталоном и измерительную схему, включающую усилитель, преобразователь, блок сравнения, индикатор и исполнительный орган.

Каждый чувствительный элемент выполнен в виде двук катушек, расположенных соосно одна относительно другой. Электрод-свидетель помещен в зазоре между катушками одного чувствительного элемента, а эталон - между катуш ками другого.

Чувствительный элемент с электродом-свидетелем, подключенным к катоду

ванны, помещен в электролит вместе с деталями обрабатываемой партии, а чувствительный элемент с эталоном находится в воздушной среде Ij.

Недостаток устройства в том, что на электроде-свидетеле в процессе работы накапливаются хаотично расположенные пузырьки газов (Н2 и другие, как результат вторичных химических реакций), которые мешают равномерному наращи10ванию покрытия. Другим недостатком является то, что точность измерения снижается из-оа работы чувствительных элементов в различных средах, так как электролит и воздух имеют различную

«5 электропроводность и температуру.

Цель изобретения - повышение точности контроля путем размещения чувствительных элементов в одной среде и

20 удаления пузырьков водорода с электрода..;видетеля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжейо вибратором, 378 жестко соединенным с чувствигельньши элементами, причем чувсгвительный элемент с эталоном смонтирован в ванне на одном уровне с чувствительным элементом, содержащим электрод-свидетель. На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит чувствительный элемент 1. с электродом-свидетелем 2, вибратор 3, задающий генератор 4, чув ствительный элемент 5 с эталоном 6, из мерительную схему, которая состоит из усилителя 7, преобразователя 8, блока 9 сравнения, индикатора Ю и исполнительного органа 11. Чувствительные элементы 1 и 5 соединены между собой по схеме компенсационного дифференциального включения и каждый из них выполнен в вице двух катушек, расположенных соосио одна относительно другой, причем они жестко соединены между собой и с вибратором 3, вызывающим разрушение пузырьков газа на электроде-свидетеле 2, вследствие чего стабилизируется нара здивание покрытия. Кроме того, элементы 1 и 5 подключены к задающему генератору 4. Электрод-свидетель 2 соединен с катодом ванны 12 и жестко укреплен в чувствительном элементе 1. Изолированный от действия агрессивной среды, например, путем покрытия лаком эталон 6 с толщиной покрытия, соответствующей нанесенной толщине покрытия готовой детали, жестко укреплен в чув- ствительном элементе 5. Чувствительные элементы 1 и 5 также соединены с усилителем 7, который усиливает сигнал, снимаемый с чувствительных элементов. Выход усилителя.7 подключен ко входу преобразователя 8, который выпрямляет усиленный сигнал, а выход преобразователя 8 подключен к блоку 9 сравнения, регистрирующему заданный уровень сигнала. К выходу пре образователя 8 подключен индикатор 10 необходимый для настройки устройства и визуального наблюд ения за наращиванием толщины слоя. Выход блока 9 сравнения подключен к исполнительному органу 11 который сигнализирует об окончании про цесса и выдает сигнал на отклонение то ванны. Устройство работает следующим .образом. Чуветвительнь;1й элемент 1, содержащий электрод-свидетель 2, соединенный с катодом ванны 12 и чувствительный элемент 5, содержащий изолированный эталон 6, погружены в ванну с электролитом на одном уровне вместе с деталями обрабатываемой партии. Одновременно с включением тока ванны включается задающий генератор 4 и измерительная схема. Задающий генератор 4 вырабатывает сигнал фиксированной частоты, который подается на чувствительные элементы 1 и 5 и образует в них магнитное поле. Под действием поля чувствительных элементов 1 и S, которым придается вибрация вибратором 3, в электродесвидетеле 2 и эталоне 6 возникают вихревые токи, величина которых зависит от толщины покрытия. Магнитное поле, образуемое вихревыми токами, направлено встречно магнитному полю чувс.тви- тельных элементов, что вносит дополнительные активное и-индуктивное сопротивления в цепь чувствительных элементов. Вносимые активное и индуктивное сопротивления чувствительного элемента 5, содержащего эталон 6, постоянны, а сопротивления чувствительного элемента 1, содержащего электрод-свидетель 2, изменяются по мере наращивания слоя гальванопокрытия н-а электроде-свидетеле. Это вызывает изменение сигнала рассогласования, снимаемого с чувствительных элементов 1 и 5, который усиливается усилителем 7, преобразуется преобразователем 8 и подается в блок 9 сравнения. При достижении толщины слоя требуемого значения сигнал рассогласования вызывает срабатывание исполнительного органа 11, который сигнализирует об окончании процесса и выдает сигнал на отключение тока ванны. Индикатор 1О регистр 1рует изменение сигнала рассогласования. Применение предлагаемого устройства улучшает контроль толщины гальванического покрытия ввиду того, что чувствительные элементы с электродом-свидетелем и эталоном находятся в одинаковых условиях и в Одинаковой среде, и введенный в устройство вибратор стабилизирует наращивание покрытия. Кроме того, обеспечивается экономия материала вследствие снижения брака покрытия выпускаемой продукции. Формула изобретения Устройство для непрерывного контроля толщины гальванического покрытия, содержащее установленный в ванна чувствительный элемент с электродом-свидетелем, задающий генератор, чувствительный элемент с эталоном и иэмерительную схему, включающую усилитель, преобразователь, блок сравнения, индикатор и исполнительный орган, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля путем размещения чувствительных элементов в оаной среде и удаления пузырьков водорода с электродасвидетеля, оно снабжено вибратором. / -.

жестко соединенньи«( с чувствительными элементами, причем чувствительный элемент с эталоном смонтирован в ванне на одном уровне с чувствительным элементом, содержащим электрод-свидетель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 326254, кл. С 25О 21/12, 1969. Ксиаовону агрегату