Способ контроля средней плотности тока в гальванической ванне

(51)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Смоленский филиал Московского энергетического института(56) Авторское свидетельство СССР М 362071, кл, С 25 О 21/12, 1970.Авторское свидетельство СССР М 943336, кл, С 25 О 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 ванне, Цель изобретения - повышение точИзобретение относится к гэльванотехнике и может быть использовано для автоматического контроля и регулированиясредней плотности тока в гальваническойванне.Цель изобретения - повышение точно-.сти контроля средней плотности тока за счетисключения влияния падения напряженияна сопротивлении между дополнительнымэлектродом и катодом.На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства, осуществляющая предлагаемый способ; на фиг. 2 - временныедиаграммы работы устройства,Устройство содержит гальваническуюванну 1, обрабатываемую деталь 2, анод 3,).Ы 2 1664882 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 по 4 формуле(Он +О )/2 К 2))ср =К 1 е , где )ср - средняя плотность тока на обрабатываемых деталях; Он, 0 - напряжение между катодом и дополнительным электродом в начале и в конце паузы между питающими ванну импульсами напряжения; К 1, К 2 - коэффициенты, постоянные для данного электролита и материала катода, 2 ил. дополнительный электрод 4, силовой ключ 0 с, 5, задающий генератор 6, время-импульс- фный преобразователь (ВИП) 7, формирова р 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 уставки Озад. Выход суммирующего усилителя соединен с управляющим входом время- импульсного 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 следующим соотношением О=А+ Ви),Опсргде О,р - среднее напряжение поляризации;Он, Ок-соответственно напряжения поляризации в начале и в конце паузы между питающими ванну импульсами напряжения.В соответствии с формулой (1) и выражая)сР В В В- В =" 2 К 2О" + О" (3)Агде К 1 =е в; К 2=В (4)Таким образом, определяя по образцу сизвестной площадью коэффициенты К 1 и К 2(используя формулы (2) и (4) и измеряя нагде Оп - напряжение поляризации;) - плотность тока;А, В - константы, зависящие от типа электролита и материала электрода.При отключении тока ванны электрохимическая реакция не прекращается сразу, а продолжается еще некоторое время от долей до десятков секунд для различных условий электролиза, При этом напряжение поляризации электродов уменьшается. При достаточно кратковременном выключении тока ванны (5 - 0,01 гпту) закон изменения напряжения поляризации можно считать линейным, поэтому среднее значение напряжения поляризации определяется по формуле пряжение поляризации в начале и в концепаузы между импульсами питающего ваннунапряжения при обработке деталей в соответствии с формулой (3), контролируют5 среднюю плотность тока на обрабатываемые детали,Устройство работает следующим образом.Генератор 6 вырабатывает короткие им 10 пульсы (фиг, 2 а) с периодом Т от 5 до 0,01вс, которые тактируют всю работу устройства. По переднему фронту этих импульсовВИП 7 выключает ключ 5, а по заднему включает. Это необходимо для обеспечения га 15 рантированного отключения тока ванны вмомент измерения напряжения поляризации, По переднему фронту импульса с генератора 6 формирователь 8 формируеткороткий импульс выборки (момент т 2,20 фиг. 2 д), который поступает на блок 10, который запоминает напряжение поляризации в конце паузы тока ванны. Заднийфронт импульса с ВИП 7 через формирователь 9 управляет работой (момент 11, фиг, 2 г)25 блока 11, который запоминает напряжениеполяризации в начале паузы тока ванны, Насуммирующем усилителе 12 вычисляетсяполусумма напряжений, поступающих сблоков 10 и 11 и сравнивается с заданным30 напряжением поляризации Озд, Сигналрассогласования с усилителя 12 управляетдлительностью импульсов включения ключа5 через ВИП 7 таким образом, чтобы поддержать полусумму напряжений с блоков 10 и35 11 постоянной, обеспечивая тем самым постоянную среднюю плотность тока на обрабатываемые детали 2 в ванне 1.Все электрические блоки устройствамогут быть выполнены по известным схе 40 мам с использованием аналоговой и цифровой техники,Таким образом, предлагаемый способпозволяет повысить точность контроля средней плотности тока на поверхности электро 45 да за счет исключения влияния на результатизмерения переменного контактного сопротивления электрода, а также изменяющегося сопротивления электролита.50 Формула изобретенияСпособ 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 точности1664882 Составитель Л.Грудневанова Техред М.Моргентал Корректо дактор Е.П пле аз 2368 Тираж 403 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. 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 формулеОн+як- К2 где 1 р - средняя плотность тока на обрабатываемые детали;Чн, Чк - напряжения между катодоми дополнительным электродом соответст венно в начале и в конце паузы междупитающими ванну импульсами напряжения;К 1, К 2 - коэффициенты, постоянные дляданного типа электролита и материала элек трода.