Устройство для непрерывного контроля толщины гальванического покрытия Советский патент 1982 года по МПК C25D21/12 

дсм источника опорных напряжений, .выход которого соединен с первым входом -компаратора, второй вхоя которого соединен с выходом преобра эрвателя, а выход - с входомиспол нительного органа.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит чувствительный элемент 1 с электродом-свидетелем 2, чувствительный элемент 3 с эталонов 4, вибратор .5, задающий генератор б, измерительную схему, которая состоит из усилителя 7, преобразователя 8, блока сравнения 9, индикатора 10, исполнительного органа 11, компаратора 12, источника опорных напряжений 13, блока программного управления 14.

Чувствительные элементы 1 и 3 соединены между собой по схеме компенсационного дифференциального включения и каждый из них выполнен в виде двух катуйек, расположенных соо.сно одна относительно другой.

Электрод-свидетель 2 жестко укреплен в чувствительном элементе 1 а изолированный от действия агрессивной среды эталон 4 с толщиной покрытия, соответствующей нанесенной толщине покрытия готовой детали, жестко укреплен в чувствительном элементе 3.

Чувствительный элемент 1 и чувствительный элемент 3 жестко соеди- . нены с вибратором 5, который служит для разрушения пузырьков газа на электррде-г-свидетеле 2,:

Вход ;чувствительных элементов 1 и 3 соединен с выходом задающего генератора 6. Задающий генератор €. служит для,вырабатыйайия сигнала фиксированной частоты.

Выход чувствительных элементов 1 и 3 соединен со входом усилителя 7, который служит для усиления входного сигнала.

Выход . усилителя 7 соединен со входом, преобразователя В, которьй служит для выпрямления уоилвннс)го Сигнала.

Выход преобразователя 8 соединен со входом блока сравнения 9, который служит для регистрации заданного уровня сигнала.

Выход преобразователя S соединеи со входом индикатора 10, который служит для настройки устройства и визуального наблюдения эа наращй ванием толщины слоя.

Выход блока сравнения 9 соединен с первым входом исполнительного органа 11, который служит для формирования сигнала/ отключающего ток ванны и сигнализирующего об окончании процесса.

Выход преобразователя 8 соединен со вторым входом компаратора ii.

первый вход .которого соединен с выходом источника опорных напряжений 13. Крмпаратрр 12 служит для сравнения входных сигналов по амплитуде. Источник опорных напряжений 13 служит для формирования опорных напряжений с заданными амплитудами, которые cooTBeTCTBSTOT минимально, допустимым значениям выхода по току в момент формирования опорного напгряжения.

Вход управления источника опорных напряжений 13 соединен с выходо

ф1ока программного управления 14, который необходим для управления работой источника опорных напряжений 13 в запрограммированные проме жутки; времени.

Выход ксашаратора 12 соединен со вторым входом исполнительного органа 11, который служит для сигнализации об отклонении выхода по току от допустимого предела и для формирования сиг на;ла иа ввод корректиррвки в устройство контроля расхода металла покрытия. Электрод-свидетель 2 соединен с электроде ванны 15; . .. ;.. ; .

Устройство работает следующим образом:.

Чувствительный элемент 1, содержащий электрод-свидетель 2, соединенный с электродрм ваины 15, и чувстнительнйгй элемент 3 содержащий изолиррванный этгипон 4, погружены в ванну : электролитом на одном уровне вместе с деталями обрабатываемой партииг которые соединены с указанным электродом. Одновременно с включением тока ваниы включается задающий генератор б и измерительная схема. Задающий генератор 6 вырабатывает сигнал фиксиррва:нн0й частоты, который подается на чувствительные элементы 1 и 3 и образует в иих магнитное поле. Под действием поля чувствительных элементов 1 и 3, которым придается вибрация вибратором 5, в электродесвидетеле 2 и эталоне 4 возникают вихревые токи, величина которых зависит от толщины покрытия.

Магнитное поле/ образуемое вихревь№{и токами, направлено встречно магнитному полю чувствительных элементов,, что вносит дополнительные активное и ийдуктивнре сопротивлеиия в цепь чувствительных элементов Вносимые активное и индуктивное сопротивления чувствительного элемента 3, содержащего эталон 4, постоянны, а сопротивления чувствительного элемента 1, содержащего электрод-свидетель 2, изменяются по м;ёре наращивания слоя гальванопокрытия на электроде-свидетеле. Это вызывае изменения сигнала рассогласования, снимаемого с чувствительных элементов 1 и 3, который .усиливается усилителем 7, преобразуется преобразователем 8 и подается в блок сравнения 9 и на второй вход компаратора 12. На первый вход компаратора 12 подается сигнал с выхода источника опорных напряжений 13, включение которого осуществляется блоксм программного управления 14.

Длительность импульса опорного напряжения должна быть Достаточна для сравнения амплитуд входных напряжений компаратора 12.

величина амплитуд опорного напряжения выбирается при покрытии.этгшона 4 из условия соответствия миниг мальн(лу допуску на текущее зяйчени выхода по току.

При изменении в процессе злектррлиза выхода по току до величины меньше допустимой на первом входе компаратора 12 амплитуда сигнала станет меньше амплитуды сигнала, который подан на второй вход компаратора 12, чтовызывает формирование сигнала на выходе ксяипаратора 12, Сигнал с выхода компаратора подается на второй вход, исполнительного; органа 11, который сигнализирует об отклонении выхода по тбку от допустимого предела и вырабатывает сигнал на ввод корректировки в уст1зойство контроля расхода металла покрытия.

При достижении толщины слоя треруемого эначения сигнал р;ассогласования вызывает срабатывание исполнительного органа, который сигнализирует об окончании процесса гальванопокрытия и вьфабатывает сигнал на отключение тока ванны.

Индикатор 10 регистрирует измейение сигнгша рассогласования.

Применение данного устройства обеспечивает своевременную корректировку учета действительного расхода металла, сигнализирует о необ ходимости принятия мер для восстановления концентрации электролита, что предотвращает превышение времени протекания последующего процесса электролиза и исключает необходимость в дополнительных контрольoных операциях по определению выхода по току в процессе осаждения покры-г тия.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения устройства на одной

5 гальванической ванне составит 1,3 тыс,руб.

формула изобретения

Устройство для непрерывного контроля толщины гальванического покрытия по авт.свт. 789639, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства путем контроля в процессе осаждения выхода по току, оно снабжено блоком програ1«много управления, источником опорных напряжений и компаратором, причем выход блока программного .управления сое- . динён с входом источника опорных напряжений, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходе преобразователя, а звыход - с вторьм входом исполнительного органа.

Источники информации, ; прййятые BQ внимашие при 3KCtieptH3e 40 1, Авторское свидетельство СССР 789639, кл. 3 С 25 D 21/12, 1979.

лек(пр9И N/

Ktv o90MJi I- etfestttrm