Способ контроля средней плотности тока в гальванической ванне

 

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для автоматического контроля и регулирования средней плотности тока в гальванической ванне. Цель изобретения - повышение точности контроля средней плотности тока за счет исключения влияния падения напряжения на сопротивлении между дополнительными электродом и катодом путем питания ванны импульсным напряжением и измерения полусуммы напряжений между катодом и дополнительным электродом в начале и в конце паузы между импульсами питающего ванну напряжения, поддерживают эту полусумму постоянной, а среднюю плотность тока находят по формуле @ , где J<SB POS="POST">ср</SB> - средняя плотность тока на обрабатываемых деталях

U<SB POS="POST">н</SB>, U<SB POS="POST">к</SB> - напряжение между катодом и дополнительным электродом в начале и в конце паузы между питающими ванну импульсами напряжения

K<SB POS="POST">1</SB>, K<SB POS="POST">2</SB> - коэффициенты, постоянные для данного электролита и материала катода. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s С 25 О 21/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4710482/02, (22) 27.06.89 (46) 23.07.91. Бюл. N 27 (71) Смоленский филиал Московского энергетического института (72) М.Б. Гладштейн, Н,В.. Ковалков и А;А, Кульков (53) 621.357(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 362071, кл, С 25 0 21/12, 1970.

Авторское свидетельство СССР

¹ 943336, кл, С 25 D 21/12, 1980. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ ТОКА В ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ ВАННЕ (57) Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для автоматического контроля и регулирования средней плотности тока в гальванической

I ванне, Цель изобретения — повышение точИзобретение относится к гэльванотехнике и может быть использовано для автоматического контроля и регулирования средней плотности тока в гальванической ванн е.

Цель изобретения — повышение точно-. сти контроля средней плотности тока за счет исключения влияния падения напряжения на сопротивлении между дополнительным электродом и катодом.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, осуществляющая предлагаемый способ; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства, Устройство содержит гальваническую ванну 1, обрабатываемую деталь 2, анод 3, „„ ЖÄÄ 1664882 А1 ности контроля средней плотности тока за счет исключения влияния падения напряжения на сопротивлении между дополнительными электродом и катодом путем питания ванны импульсным напряжением и измерения полусуммы напряжений между катодом и дополнительным электродом в начале и в конце паузы между импульсами питающего ванну напряжения, поддерживают эту полусумму постоянной, а среднюю плотность тока находят по4формуле ((Он + Ок )/2 K2)

Jcp =K е, где Jcp — средняя плотность тока на обрабатываемых деталях; UH, U» — напряжение между катодом и дополнительным электродом в начале и в конце паузы между питающими ванну импульсами напряжения;К1, К2 — коэффициенты, постоянные для данного электролита и материала катода, 2 ил. дополнительный электрод 4, силовой ключ 0

5, задающий генератор 6, время-импульс- ф ный преобразователь (ВИП) 7, формирова- 0р тели коротких импульсов 8, 9, блоки 10, 11 выборки-хранения, суммирующий усилитель 12, причем вход силового ключа 5 соединен с плюсом источника напряжения, а выход — с анодом 3. Обрабатываемая деталь

2 соединена с общим проводом. Дополни- а тельный электрод 4. объединен с входами блоков выборки-хранения 10, 11, выход блока 10 объединен с первым входом суммирующего усилителя 12, второй вход суммирующего усилителя 12 объединен с выходом блока. На третий вход суммирующего усилителя 12 подано напряжение устав1664882

Uï =А+В IAj, где U — напряжение поляризации;

j — плотность тока;

А,  — константы, зависящие от типа электролита и материала электрода.

При отключении тока ванны электрохимическая реакция не прекращается сразу, а продолжается еще некоторое время от доC лей до десятков секунд для различных условий электролиза, При этом напряжение поляризации электродов уменьшается. При достаточно кратковременном выключении тока ванны (5 — 0,01 mt) закон изменения напряжения поляризации можно считать линейным, поэтому среднее значение напряжения поляризации определяется по формуле

0 UH+UK асср где U, — среднее напряжение поляризации;

UH, Ок- соответственно напряжения поляризации в начале и в конце паузы между питающими ванну импульсами напряжения.

В соответствии с формулой (1) и выражая (2) Опср = А + В 1и jap получаем

Uп.,,— А 14, А

= e B = e /е — =

B В

В е 2К

К К " "" (3)

А где К = е; <=B (4)

Таким образом, определяя по образцу с известной площадью коэффициенты К> и К (используя формулы (2) и (4) и измеряя наки U»ä. Выход суммирующего усилителя соединен с управляющим входом времяимпульсного преобразователя 7, стробируемый вход которого объединен с выходом задающего генератора 6 и с входом формирователя 8, выход формирователя 8 объединен с управляющим входом блока 10. Выход

ВИП 7 соединен с управляющим входом ключа 5 и с входом формирователя 9. Выход формирователя 9 объединен с управляющим входом блока 11, Известно, что при протекании тока через гальваническую ванну происходит поляризация электродов. При стационарных условиях гальванического процесса напряжение поляризации электрода выражается

1 следующим соотношением пряжение поляризации в начале и в конце паузы между импульсами питающего ванну напряжения при обработке деталей в соответствии с формулой (3), контролируют

5 среднюю плотность тока на обрабатываемые детали, Устройство работает следующим образом.

Генератор 6 вырабатывает короткие им10 пульсы (фиг. 2а) с периодом Т от 5 до 0,01

mc, которые тактируют всю работу устройства. По переднему фронту этих импульсов

ВИП 7 выключает ключ 5, а по заднему включает. Это необходимо для обеспечения га15 рантированного отключения тока ванны в момент измерения напряжения поляризации, По переднему фронту импульса с генератора 6 формирователь 8 формирует короткий импульс выборки (момент т, 20 фиг. 2д), который поступает на блок 10, который запоминает напряжение поляризации в конце паузы тока ванны. Задний фронт импульса с ВИП 7 через формирователь 9 управляет работой (момент t>, фиг, 2г)

25 блока 11, который запоминает напряжение поляризации в начале паузы тока ванны. На суммирующем усилителе 12 вычисляется полусумма напряжений, поступающих с блоков 10 и 11 и сравнивается с заданным

30 напряжением поляризации 0»д. Сигнал рассогласования с усилителя 12 управляет длительностью импульсов включения ключа

5через ВИП 7таким образом, чтобы поддержать полусумму напряжений с блоков 10 и

35 11 постоянной, обеспечивая тем самым постоянную среднюю плотность тока на обрабатываемые детали 2 в ванне 1.

Все электрические блоки устройства могут быть выполнены по известным схе40 мам с использованием аналоговой и цифровой техники.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность контроля средней плотности тока на поверхности электро45 да за счет исключения влияния на результат измерения переменного контактного collpoтивления электрода, а также изменяющегося сопротивления электролита.

50 Формула изобретения

Способ контроля средней плотности тока в гальванической ванне включающий погружение в электролит дополнительного

55 электрода, приложение между анодом и катодом импульсного напряжения, измерение напряжения между катодом и дополнительным электродом и определение средней плотности тока по формуле, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения точности

1664882

Фиа 2

Составитель Л.Груднева

Редактор Е.Полионова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Ципле

Заказ 2368 Тираж 403 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 контроля путем исключения влияния падения напряжения на сопротивлении между дополнительным электродом и катодом, измеряют напряжение между катодом и дополнительным электродом в начале и в конце паузы между импульсами питающего ванну напряжения, а среднюю плотность тока определяют по формуле н+ к

g> K2 где J

Ч, Ч» — напряжения между катодом и дополнительным электродом соответст5 венно в начале и в конце паузы между питающими ванну импульсами напряжения;

К>, К вЂ” коэффициенты, постоянные для данного типа электролита и материала элек10 трода.