Устройство для автоматического регулирования средней плотности тока в гальванической ванне

 

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть применено в гальванических ваннах для контроля и автоматического регулирования средней плотности тока. Цель изобретения - повышение точности регулирования средней плотности тока при обработке деталей сложной формы. Устройство содержит две группы датчиков 1, 2 и 3, 4 средней плотности тока, причем одна группа расположена эквипотенциально у катода, другая - у анода, три дифференциальных усилителя 5, 6, 7, входы первого из которых подключены к одной группе датчиков 1, 2, входы второго усилителя - к другой группе, первый вход третьего усилителя 7 подключен к выходу первого усилителя 5, а второй - к выходу второго усилителя 6, регулируемый источник тока 12, блок управления 11 источником тока, задатчик 10 плотности тока и блок сравнения 9, один вход которого соединен с выходом третьего усилителя 7, другой вход - с задатчиком 10 плотности тока, а выход - с входом блока управления 11 источником тока. Устройство может работать в ваннах, питаемых током отсеченной синусоиды или постоянным слаженным током. В процессе электролиза учитывают изменение поляризационного потенциала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБЛИК

А1

Г к

-э".о еи тт йтэ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4625175/23-02 (22) 26.12.88 (46) 15.08.90. Бюл. Р 30 (72) В.P. Пяланис (53) 621. 357. 14 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1353842. кл. С 25 Р 21/12, t986.

Авторское свидетельство СССР

11р 773155, кл. С 25 D 21/ 12, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ ТОКА

В ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ ВАННЕ (57) Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано в гальванических ваннах для контроля и автоматического регулирования средней плотности тока. Цель изобретения— повышение точности регулирования средней плотности тока при обработке деталей сложной формы. Устройство содержит: две группы датчиков 1, 2 и 3, 4 средней плотности тока, причем одна

„„SU„„1585399

Ц1) С 25 D 21/12 группа расположена эквипотенциально у катода, другая — у анода, три дифференциальных усилителя 5, 6 и 7, входы первого из которых подключены к одной группе датчиков 1, 2, входы второго усилителя — к другой группе, первый вход третьего усилителя 7 под-, ключен к выходу первого усилителя 5,а второй — к выходу второго усилителя 6, регулируемый источник 12 тока, блок

11 управления источником тока, задатчик 10 плотности тока и блок 9 сравнения, один вход которо" î соединен с выходом третьего усилителя 7, другой вход — с задатчиком 10 плотности тока, а выход — с входом блока 11 управления источником тока. Устройство может работать в ваннах, питаемых током отсеченной синусоиды или пОстоянным слажепиьы токам. В процессе электролиэе учитывают изменение поляризационного потенциала. 1 ил.

1585399

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано в автоматизированных гальванических линиях в процессе нанесения покрытия.

Цель изобретения — повышение точности регулирования средней плотности тока при обработке деталей сложной формы путем учета изменения полнризационного потенциала в процессу электролиза.

На чертеже приведена структурная схема устройства для автоматического регулирования плотности тока в гальванической ванне.

Устройство содержит датчики 1, 2 и 3, 4 плотности тока (титановые, титановые, покрытые платиной,. или графитовые), установленные. эквидистантно (эквипотенциально). соответственно у заземленного катода К и анода А, дифференциальные усилители 5-7, индикатор

8 средней плотности тока, блок 9 сравнения, программный задатчик 10 плотности тока, включающий таймер, перек. — 2> лючатель плотности тока и управляемый коммутатор (не показано), блок 11 уп— равления и источник 12 тока.

Устройство работает следующим сбразом. ЗО

Датчики плотности тока имеют псляризационный потенциал относительнс электролита и ЭДС между датчиками и катодом U который во время электро:-.

Р Р лиза меняется. Потенциал между датчиками 1 и 2 U „ = О, -ак как они устаГ новлены эквипотенциально катоду К.

Потенциал заземленного катода U< = 0, Изменение поляризационного потенциала на величину d U < влияет н» с ба входа дифференциального усилителя 6 одинаково, íî HB выход этого усиля:теля изменение потенциала dU < не влияет, Сигнал на выходе этого усилителя настраивается на минимальную величину, подбирая экспериментально места датчиков 1 и 2 близко к катоду с учетом

: возможного изменения габаритов и конфигурации катода. Датчики 3 и 4 аналогично датчикам 1 и 2 расположены

SO эквипотенциально и близко к аноду. (при прямоугольном расположении анода и катода датчики 3 и 4 эквипотенциальны также катоду). Датчики 3 и 4 аналогично датчикам 1 к 2 подключены

55 .к первому и второму входам второгс дифференциального усилителя б. Напряжение между этими датчиками также равно нулю (3 Пз,„= О). Место распсложеÚÌ I ния этих датчиков определяется экспериментально при условии минимального напряжения на выходе второго дифференциального усилителя 6. Электрический ток ванны„ протекающий между анодом и. катодом„ создает на сопротивлении электролита и на его участках падение напряжения. На участке электролита между двумя парами датчиков 3, 4 и

2 создается падение напряжения (Б, - U, <), пропорциональное плотности тока ванны D. Падение напряжения

U — U = U фиксируется и усиливается третьим дифференциальным усилителем 7, на первый вход которого подается потенциал U12, близкий катодно1I 2 му Ц (т.е. "О"), а на второй — Б близкий анодному. Падение напряжейия между двумя парами датчиков U можно приблизительно выразить

I ток, протекающий через участок электролита между двумя парами датчиков;

R — сопротивление этого уча34- ь 2 стка электролита;

U,ц, †.напряжение между анодом и катодом.

Ток I и сопротивление R < >2

I у " I рассчитать трудно, но можно экспериментально установить зависимость 8 1 =

f (I yq 1 2 ) . Величина тока I q д, зависит в свою очередь от общего анодного тока Т „, так как средняя плотность тока D = I,,/S„ где S — активная площадь катода.

Падение напряжения между двумя парами датчиков U пропорционально току ванны I „, а плотность в свою очередь пропорциональна I . Поэтому

Индикатор измерения необходимо предварительно скалибровать по катоду с известными геометричекими площадями

S которые можно в первом приближении аз считать равными активным. При калиб- . ровке зависимость D = Й(U<} (напряжение ванны U ) и глощадь анодов поддерживается постоянной, а меняется только площадь катода.

Датчики плотности тока к дифференциальным усилителям подключены через резисторы в несколько кОм, через них течет ток малой величины (несколько

15853

Составитель. Л. Груднева

Техред Л.Олийнык Корректор М. Пожо,Редактор N. Петрова

Заказ 2307 Тиоаж 550 . . Подписное

РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101,мА), поэтому они не покрываются металлом.

В ванне с плоским анодом датчики

3 и 4 можно соединить и подключить на второи вход третьего дифференциально5 го усилителя, минуя второй дифференциальный усилитель.

Блок 9 сравнения сравнивает напряжение, пропорциональное плотности то- 1О ка П на индикаторе 8, с напряжением, заданным программным задатчиксм 10 плотности тока Uy. При помощи программного задатчика можно задавать требуемую плотность тока в каждый момент времени t. На выходе блока 9 сравнения вырабатывается напряжение, равное разнице напряжений U = U g— - U. . Напряжение Ug через блок 11 меняет выходное напряжение регулируемого источ-2Q ника 12 тока. Таким образом, автоматически устанавливается требуемая плотность тока Э в гальванической ванне в каждый момент нанесения

Устройство можно использовать также в режиме для измерения и контроля средней анодной плотности тока в ван-. не при постоянной катодной плотности, соответственно калибруя площадь анодов аналогичным образом.

Предлагаемая установка позволяет повысить точность средней плотности

99 d тока, что особенно важно при покрывании деталей драгоценными металлами.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования средней плотности тока в гальванической ванне, содержащее регулируемый источник тока, подключенный к катоду и аноду, блок управления источником тока и датчики средней плотности тока, объединенные в две группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования средней плотности тока при обработке деталей сложной формы путем учета изменения поляризационного потенциала в процессе электролиза., оно снабжено тремя дифференциальными усилителями, программным задатчиком плотности тока и блоком сравнения, причем каждая. группа датчиков установлена эквидистантно соответственно аноду и катоду и подключена к входам первого и второго дифференциальных усилителей, выходы которых соединены с входами третьего усилителя, выход которого через блок сравнения и блок управления соединен с регулируемым источником тока, программный задатчик плотности тока подключен к второму входу блока сравнения, а катод ванны заземлен и соединен с одним из входов второго дифференциального усилителя.