Устройство для автоматического регулирования средней плотности тока в гальванической ванне

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧ ЕСКИНА(РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМГ 1 РИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР1353842. кл, С 25 Р 21/12, 1986.Авторское свидетельство СССР773155, кл. С 25 0 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 группа расположена эквипотенциальноу катода, другая - у анода, три дифференциальных усилителя 5, 6 и 7, входы первого из которых подключены кодной группе датчиков 1, 2, входывторого усилителя - к другой группе,первый вход третьего усилителя 7 под-,ключен к выходу первого усилителя 5,авторой - к выходу второго усилителя 6,регулируемый источник 12 тока, блок1 1 управления источником тока, задатчик 10 плотности тока и блок 9 сравнения, один вход которого соединен свыходом третьего усилителя 7, другойвход - с задатчиком 1 О плотности тока,а выход - с входом блока 11 управления источником тока, Устройство можетработать в ваннах, питаемых током отсеченной синусоиды или постоянным слаженным током, В процессе электролизаучитывают изменение поляризационногопотенциала. 1 ил,ФлИзобретение относится к гальваиотехнике и может быть использовано вавтоматизированных гальванических линиях в процессе нанесения покрытия,5Цель изобретения - повышение точности регулирования средней плотноститока при обработке деталей сложной Фор.мы путем учета изменения полнризационного потенциала в процессе электролиза.На чертеже приведена структурнаясхема устройства дляавтоматическогорегулирования плотности тока в гальва.нической ванне.15Устройство содержит датчики 1, 2и 3, 4 плотности тока (титановые, титановые, покрытые платиной,. или графитожые), установленные. эквидистантно(эквипотенциально) соответственно узаземленного катода К и анода А, дифференциальные усилители 5-7, индикатор8 средней плотности тока, блок 9 сравнения, программный задатчик 10 плотности тока, включающий таймер, перек. - 25лючатель плотности тока и управляемыйкоммутатор (не показано), блок 11 управления и источник 12 тока,Устройство работает следующим сбразом, ЗОДатчики плотности тока имеют псляризационный потенциал относительнсэлектролита и ЭДС между датчиками икатодом Б который во время электро:-.Р Рлиза меняется, Потенциал между датчиками 1 и 2 П= О, так как они установлены эквипотенциально катоду К,Потенциал заземленного катода П = ОИзменение поляризационного потенциала на величину 30 влияет н сбавхода дифференциального усилителя 6одинаково, но на выход этого усиля:теля изменение потенциала ЛПне 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 расположены50эквипотенциально и близко к аноду,(при прямоугольном расположении анодаи катода датчики 3 и 4 эквипотенциальны также катоду). Датчики 3 и 4аналогично датчикам 1 к 2 подключены55.к первому и второму входам второгодифференциального усилителя б, Напряжение между этими датчиками также равно нулю (Д 13 ус= О), Место распсложеЪ 3 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 и2 создается падение напряжения (БЗ, - Б, 2), пРопоРЦиональное плотности тока ванны В, Падение напряжения Б - Б, = Б Фиксируется и усиливается третьим дифференциальным усилителем 7, на первый вход которого подается потенциал 012, близкий катодному ц (т,е. "О"), а на второй - Б близкий анодному. Падение напряжейия между двумя парами датчиков Ц можно приблизительно выразитьОг 1 " Ргде 1 ,.1,2- ток, протекающий черезучасток электролита, междудвумя парами датчиков;К - сопротивление этого уча 34- 1,2стка электролита;Га - напряжение между анодоми катодом,Ток 1, и сопротивление Ку рассчитать трудно, но можно экспериментально Установить зависимость Оа 1 =Г (1 ., 2 ), Величина тока 1д, 2 зависит в свою очередь от общего анод- ного тока 1 ак, так как средняя плотность тока Р1 ,/Б где Я к - активная площадь катода.Падение напряжения между двумя парами датчиков Б пропорционально току ванны 1 , а плотность в свою очередь пропорциональна 1 . ПоэтомуП сФ (1 ак)Индикатор измерения необходимо предварительно скалибровать по катоду с известными геометричекими площадями Я которые можно в первом приближении осчитать равными активным. При калибровке зависимость П = Й(Б,) (напряжение ванны Оа ) и глощадь анодов поддерживается постоянной, а меняется только площадь катода.Датчики плотности тока к дифференциальным усилителям подключены черезг резисторы в несколько кОм,через них течет ток малой величины (несколько,Редактор М. Петрова Заказ 2307 Типаж 550 .ПодписноеРцИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул. Гагарина,101,мА), поэтому они не покрываются металлом.В ванне с плоским анодом датчики3 и 4 можно соединить и подключить навторои вход третьего дифференциальнон5гоусилителя, минуя второй дифференциальный усилитель,Блок 9 сравнения сравнивает напряжение, пропорциональное плотности то Ока П на индикаторе 8, с напряжением,заданным программным задатчиксм 10плотности тока Н. При помощи програм"много задатчика можно задавать требуемую плотность тока в каждый моментвремени . На выходе блока 9 сравнения вырабатывается напряжение, равноеразнице напряжений П = П, - П Напряжение 0, через блок 11 меняет выходное напряжение регулируемого источ ника 12 тока. Таким образом, автоматически устанавливается требуемаяплотность тока Э в гальваническойванне в каждый момент нанесения Устройство можно использовать также в режиме для измерения и контролясредней анодной плотности тока в ван-.не при постоянной катодной плотности,соответственно калибруя площадь анодов аналогичным образом,Предлагаемая установка позволяетповысить точность средней плотности 99 6тока, что особенно важно при покрывании деталей драгоценными металлами. Формула изобретенияУстройство 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 то" ка подключен к второму входу блока сравнения, а катод ванны заземлен и соединен с одним из входов второго дифференциального усилителя.