Устройство для контроля массы осажденного металла

 

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для контроля массы осажденного металла в процессе нанесения гальванопокрытия. Цель изобретения - повышение точности контроля путем исключения влияния внешних условий на работу тензочувствительного элемента. Для этого тензочувствительный элемент выполнен в виде основания 1, на котором соосно напротив друг друга закреплены две катушки 4 1, 4 3 электромагнитов, в зазоре между сердечниками помещена третья катушка 4 2, закрепленная на упругом элементе в виде балки 3 с наклеенными тензорезисторами 2. Контактный крюк 5 имеет изгиб в средней части, при этом верхняя часть основания 1 жестко крепится к крюку 5 в месте начала изгиба, а упругий элемент жестко соединен с крюком 5 в месте окончания изгиба. Первые выводы тензорезисторов 2 соединены с общей точкой схемы, а вторые подключены к электронному преобразователю. С помощью генератора и системы электромагнитов на чувствительный элемент осуществляется калиброванное высокочастотное воздействие и, если реакция на воздействие измерительного тракта отличается от заданной, то автоматически меняется ток питания тензомоста с тем, чтобы сохранить чувствительность системы к механическим воздействиям постоянной. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

1 S1}S С 25 П 21/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4608262/31-02 (22) 22,11.88 (46) 15.08,90. Бюл. Р 30 (71) Смоленский филиал Московского энергетического института (72) А.М. Ковалев, М,Б. Гладштейн, Н.В. Ковалков и В.В. Круглов (53) 621.357.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 362072, кл. С 25 D 21/12, 1971.

Авторское свидетельство СССР

М 449110, кл. С 25 D 21/12, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МАССЫ

ОСАЖДЕННОГО МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для контроля массы осажденного металла в процессе нанесения гальванопокрытия.

Цель изобретения — повышение точности контроля путем исключения влияния внешних условий на свойства тензочувствительного элемента. Для этого тензочувствительный элемент выполнен в виде основания 1, на котором соосно

„„SU „„1585397 одна напротив другой закреплены две катушки 4,, 4> электромагнитов, в зазоре между сердечниками помещена третья катушка 4, закрепленная на упругом элементе в виде балки 3 с наклеенными тензорезисторами 2. Контактный крюк 5 имеет изгиб в средней части, при этом верхняя часть основания жестко крепится к крюку 5 в месте началя изгиба, а упругий элемент жестко соединен с крюком 5 в месте окончания изгиба. Первые выводы тензор"-зисторов 2 соединены с общей точкой схо-. мы, а вторые подключены к электронному преобразователю. С помощью генератора и системы электромагнитов на чувствительный элемент осуществляется ;;а-- лисронанное високочастотное нонлеист- ( вие и, если реакция на воздействие иннернтелниото тракта отличается от заданной, то автоматически меняется ток питания тензомоста с тем, чтобы сохранить чувствительность системы к фррнай механическим воздействиям постоянной.

3 ил. (С

i5>85397

Из эоретение оте>ос>гт1 я к гальнанатехнике и мо еег бь ть .>Опальзавана для е1е>>р е >ыБЕЕОГО каг>Tpo>I!) ма ссы Осаж Еее1 нога металла н праце се гальвакопокрь>- 5 тия,.

Цель изобретения - геавышекие точнастп контроля нуTBM HOKJIIQHeHHH влияния внешних условий ча рабсту тенза-чувствительного элемаl!Ta. 10

Па фиг. 1 приь>едееЕа схема тенза-Еун- ствительного элемента; на фиг. 2 функцнанальная схема устройства; на фиг. 3 — временные. диаграммы работь> устройства. 15

Устройства сацержит основание 1 тензочувствительного элемента, текзодатчнки ?„, упругий элемент 3, катушки

4 и 4 электромагнитов кае>тактегый1

2 " 3 крюк 5, электрод 6, второй исто-Екик 7;0 тОка, ключ 8, lервый истОчник 9 така, усилитель 10 управления первым источником тока, амплитудный детектор 11, разделительный конденсатор 12, усилитель !3 переменного напряжения, деко†25 дулятор 14, фильтр :5, делитель !6 частоты и генератор !7 импульсов.

На основае1ии 1 (фиг. 1) закреплены саосно одна напротив другой две катушKH электромагнитов ч., и 4, третья ка-30 туг ка 4 закреплена на упругом элемен2

=е 3, связанном с основанием, и расположена в зазоре между сердечниками за-; репленных на основа!HH катушек. На упругом элементе 3 наклеены тензодаткики 2. Контактный крюк 5, íà KQTopoN закреплен электрод 6, имеет изгиб в. своей средней части, в месте начала изгиба контактныгг крюк 5 жестка соединен с основанием 1 тензочувствктельно.-40 го элемента, а в месте конца изгиба с упругим элементом 3.

Текзадатчики 2 {фиг. 2) обьединены межд,у собой первь>ме> выводами и подключены к общей точке схемы, а вторые вы-4q воды соединены с неподвижными контак— тами ключа 8, Подвижный контакг ключа

8 соединен с вьгхадс>м первого источника 9 тока и входам гсклителя 13 переменнога напряжения„ Выход последнего подключен к входу демодулятора 14,выход ко араго соецинен с входам фильтра 15 и через разделительный канденг!атор 12 — с входам амплитудного детекТора 1 1 к выходу кэторога подключен

55 один и I входов усилителя 10„второй вхоц которого соединен с источникам опорного напряжения, выход усилителя

10 соединсн с управляющим входом иерваго источника 9 тока, Угравляющие входы ключа 8 и демодулятора 14 подключены к вьгходу целителя 16 частоты, вход которого соепинен с выходом генератора 17 импульсов. К выходу генератора 17 импульсов поцключена катушка 4> электромагнита, закрепленная ка упругом элементе 3, к которому на контактном крюке 5 подвешен электрод

6,. Катушки 4, и 4 электромагнитов, закрепленнь>е на основании 1 тензачувствительного элемента, соединены последовательно так, что их магнитные потоки направлены в одну сторону и подключены к выходу источника 7 тока.

Устройства работает следующим абразом.

Перед началом нанесения покрытия устанавливагот нулевое значение сигнала на выходе фильтра 15, например, подачей смещающего сигнала. Через катушку 4, протекает переменный ток стабильной величины от генератора 17 импульсов. Частота этого тока должна быть достаточно удалена от резонансной частоты механической системы, состоящей из тензачувствительного элемента и и подвешенного к нему электрода 6. Катушка 4> электромагнита взаимодействует с катушками 4 1 и 4, через которые протекает постоянйый ток от ис" точника 7 тока, создавая силу, стремящун>ся изогнуть упругий элемент 3 то в одну, то в другую сторону, Одновременно на упругий элемент 3 воздействует масса подвешенного к нему на крюке 5 электрода б. Сигнал с выхода де лителя 16 частоты, имеющий вид меандра, производит периодическук коммутацию ключа 8. При этом выход источника

9 тока поочередно подключается к соответствующим выводам тензорезисторов

2. Под воздействием массы электрода 6 верхний тензорезистор 2 увеличивает, а нижний уменьшает свое сопротивление,, одновременно сопротивления этих резисторов меняются и с частотой генератора 17.

Сигнал П„. с вьгхода усилителя 13 демодулируется цемодуляторам 14,, переменная составляющая этого сигнала, обусповленная воздействием высокочастотного механического сигнала катушки ч, через разделительный конденсатор

12 поступает на амплитудный детектор

11, вьеходнае напряжение каторога про>HopllHoHBsTI.Ho крутизне всего преабразу.:4 ющего тракта: сила приложенная к упру5 158539 гому элементу, — напряжение U на выj ходе демоуцлятора 14, Это напряжение сравнивается с уставкой П . Если сиг— нал на выходе амплитудного детектора

11 не равен величине U,,то на выходе

S усилителя 10 воз!!икает напряжение разбаланса, которое после усиления усилителем 10 управляет рабо"îé источника 9 тока, изменяя величину его выходного тока до тех пор, пока сигнал с выхода амплитудного детектора 11 практически не станет равным Ua. При этом чувствительность устройства автоматически поддерживается неизменной, даже если механические свойства упругого элемента, тензоцатчиков, клея и т.д. изменяются, Сигнал, несущий информацию об изменении массы электрода 6, выделяется рО из выходного сигнала усилителя 13 демодулятором 14 и фильтром 15 нижних частот.

Применение двух катушек 4 и 4„, 1 взаимодействующих с катушкой 4, для д5 получения высокочастотного механического калиброванного сигнала обеспечивает постоянство и независимость этого сиг !я. !а от наличия и величины изгиба упругого элемента 3 под воздействием массы электрода 6. Последнее обусловлено тем, что, например, с увеличением изгиба уменьшается сила взаи.модействия катушек 4 и 4, и настолько же увеличивается сила взаимодейстч3

Таким образом, механический калиброванный сигнал сохраняется постоянньн!.

Предлагаемое устройство имеет повышенную по сравнению с известным точность за счет исключения составляющей погрешности, обусловленной изменением крутизны блоков преобразовательного тракта.

Формула изобретения

Устройство для контроля массы осаж5G денного металла, содержащее тензочувствительный элемент, механически соединенный со взвешиваемььм электродом, и электронньй преобразователь, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности контроля путем иск.lp! !е!и!я влияния внешних условий на работу тензочувствитепьного элемента, тензочувствительный элемент выполнен в гиде основания, на котором соосно одна напротив другой закреплены цве катушки электромагнитов, в зазоре между сердечниками этих катушек помещена катушка третьего электромагнита, закрепленная на упругом элементе, связанном с основанием и выполненном в виде балки с наклеенными на ней т"-.!!çoðåçèñòoðàìè, контактный крюк контролируемого электрода ванны имеет изгиб в своей средней части, при этом верхняя часть основания тензочувствите IbHQI элемента жестко крепится к контактному крюку в месте начала изгиба, а упругий элемент жестко соединен с контактным крюком в месте окончания его изгиба, первые выводы тензорезисторов соединены с общей точкой схемы, а электронный преобразователь выполнен в виде соединенных источника опорного напряжения, первого и второго источников тока, ключа, усилителя переменного напряжения, демоцулятора фильтра, генератора импульсов, амплитудного де-.ектора, делителя частоты, усилителя управления первьн! источником тока и разделительного конценсатора, причем вторые выводы тензорезисторов соединены с неподвия;ными контактами кль!ча, подвижный контакт соединен с выходо:- первого источника тока и входом усилителя переменного напряжения, выход которого через последовательно соединенные демодулятор и фильтр соединень! с Вь!хсцной KJTEMTloA устройства, выход ге.:=-ратора импульссв соединен с катушкo- укрепленной на упругсм элементе. и через делитель частоты — с угравляющими входами демодулятора и ключа„ катушки, закрепленные í- основании тензочувствительного элемента, соединены между собой последовательно и согз!асно и подключены к выходу второго источника тока, при этом первый источник тока выполнен управляемым, причем выход демодулятора через последовательно соединенные ра"-.äåëèòåëüный конденсатор, амплитудный детектор и усилитель соединены с его управлякшш! входом, а дополнительный суммирующий вход усилителя соединен с источником опорного напряжения.

1585397

Составитель Л. Груднева

Техред Л. Олийньис Корректор С. Черни

Редактор M. Петрова

Подписное

Заказ 2307

Тираж 553

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101