Способ определения площади деталей в гальванической ванне

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использованодля измерения площади деталей изэлектропроводных материалов в гальва 5йической ванне.Цель изобретения - повышение точНости определения площади деталей путем исключения влияния на результаты измерения свойств электролита иВзаимного расположения электродов.На фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемыйспособ; на фиг.2 - схема замещенияальванической ванны для переменного 15ока высокой частоты и распределениеоков между электродами для случаяропускания тока между анодом и деталями.Устройство содержит источник 1 пееменного тока стабильной амплитуды,гальваническую ванну 2, анод 3, деталь (катод 4), дополнительный электрод 5, переключатель 6, измерительныеблоки 7 и 8 и вычислительный блок 9, .25На фиг,2 приняты обозначения: А,Э,К - анод, дополнительный электрод,катод (детали) соответственно; С 1,С С - емкости двойного электричесУкого слоя анод - электролит, дополнительный электрод - электролит и катод - электролит соответственно; К рК р К о - сопротивление слоя электро 2 3лита между анодом и дополнительнымэлектродом, анодом и катодом, дополнительным электродом и катодом соответственно; 1 о - величина тока анода,"1 - величина тока через дополнитель"Эный электрод.Устройство для реализации предложенного способа работает следующимобразом,Сначала устанавливают переключатель 6 в положение а и с помощью источника 1 переменного тока стабильнойамплитуды через электролит между анодом 3 и измеряеиой деталью 4 пропускают ток 1 о высокой частоты. Частотатока выбирается такой, на которойпрекращаются электрохимические реакции на электродах (обычно это сотнигерц, единицы килогерц), Этот ток прибольшом входном сопротивлении измери.тельного блока 8 (Тэ=О, фиг.2), подключенного к дополнительному электроду 5, практически весь замыкаетсямежду анодом 3 и измеряемой деталью4 и создает в электрэлите ванны падение напряжения. Это напряжение можно представить в виде трех составляющих: падение напряжения на емкости С (фиг.2), падение напряжения на активном сопротивлении электролита К р и падение напряжения на емкости СННапряжение на дополнительном элект-, роде С относительно катода представдляет собой сумму двух напряжений: напряжение на емкости С , вызванноек Фпротеканием тока 1 (емкостная сосотавляющая), и напряжение, созданное током 1 на активном сопротивленииоК электролита (где К 8- некото-Нрое результирующее сопротивление электролита в объеме между анодом, катодом и дополнительным электродом, когда потенциал снимается с дополнительного электрода относительно катода) 1 лк о эк 8 1 оС где Бэ- напряжение дополнительный электрод-катод,Ы - круговая частота тока То. Емкостная составляющая напряжения Б к равна 1Ц = Т -- фо о)СЭта составляющая измеряется с помощью измерительного блока 8, например, фазочувствительного выпрямителя (ФЧВ) и запоминается им.Затем переключатель 6 переводят в положение Ъ и пропускают ток прежней величины Т от источника 1 через электролит между анодом 3 и дополнительным электродом 5, а измеряют напряжение Бэ на катоде относительно дополнительного электрода.Это напряжение равно1"кэ = Т Кэкв+ЗТо Сэ где К - результирующее сопротивлеэкв 2ние электролита в объемемежду электродами, когдапотенциал снимается с катода относительно дополнительного электрода;С - емкость двойного электричес.Экого слоя дополнительныйэлектрод - электролит,М - круговая частота тока То.Емкостная составляющая напряженияравна1Б = 1о уС40Изменяли. площадь деталей до 40 дм и снова измеряли Пи Ц,П.й 100 мВ; П Ф 410 мВ.Определяли площадь деталей по полученным данным предложенным способом 45 Б, =41 дм.Изменяли положение дополнительного электрода относительно деталей (приближали к катоду, затем удаляли к аноду), снова определяли площадь50 деталей предложенным способом, Изменение результатов, связанное с положением дополнительного электрода относительно деталей, не превысило +0,5 дм , Изменяли концентрацию СыБО на ЗОБ путем добавки соответствующего реактива и измеряли площадь деталей предлагаемым способом. Значения У,и П составили при площади и измеряется и запоминается измерительным блоком 7,С .помощью вычислительного блока 9напряжение Б делитсяна П , результат делейия пропорционален емкости С, а следовательно,и площади измеряемых деталей. Площадь деталей определяют умножая результат деления навеличину площади дополнительного 10электрода.П р и м е р. В ванне электрохимического меднения деталей с общей площадью Б =80 дм установили дополни 23тельный электрод известной площади 15Б,=10 дм . Синусоидальный ток частотой 1 кГц и амплитудой 1 А, полученный от генератора синусоидальныхколебаний с усилителем мощности навыходе, пропускали через систему 20анод - детали и измеряли емкостнуюсоставляющую П, напряжения, снимаемого с дополнительного электродаотносительно деталей. Для этой целииспользованы усилитель и ФЧВ, Затем . 25такой же ток пропускали между анодоми дополнительным электродом и измеряли емкостную составляющую напряжения катод - дополнительный электродс помощью такого же усилителя с ФЧВ. ЗОПри Б =80 дм Б =10 дм и коэффициенте преобразования усилителя с ФЧВ,равным 500, напряжения П, и У равны100 мВ П 800 мВ.Площадь деталей находили из состношения 794деталей 40 дм.1 соответственно П90 мВ, 11 З 5 мВ Б40 5 дм.Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает уменьшение влияния на результаты измерения концентрации электролита и взаимного расположения электродов в ванне.Лредлатаемый способ в отличие от известных позволяет повысить точность измерения площади катода за счет того, что исключается погрешность, связанная с изменением электропроводности и других свойств электролита и взаимным расположением электродов в ванне. Это достигается путем поочередного пропускания переменного тока стабильной амплитуды через катод и дополнительный электрод и измерением не полного падения напряжения на соответствующем участке электролита, а только емкостной составляющей этого напряжения и последующим делением результатов измерения один на другой,В частности, изменение электропроводности электролита на 307 при использовании известного способа приво-. дит к погрешности определения площади не менее 20-253, в то же время предлагаемый способ позволяет уменьшить эту погрешность до 1-2 .Формула из обретения Способ определения площади деталей в гальванической ванне, включающий установку деталей совместно с дополнительным электродом известной площади, пропускание переменного тока высокой частоты через электролит; измерение электрических параметров и вычисление площади, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения площади деталей, пропускают ток стабильной амплитуды через участок электро-лита анод - детали и измеряют емкостную составляющую напряжения, снимаемого с дополнительного электрода.относительно деталей, затем. пропускают такой же ток через участок,электролита анод - дополнительный электрод и измеряют емкостную составляющую напряжения, снимаемого с деталей, относительно дополнительного электрода, вычисляют коэффициент пропорциональности путем деления величины емкостной составляющей напряжения, измеренной во втором случае, на величи" ну емкостной составляющей, измеренСоставитель Л, ГрудневаРедактор А, Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Корол Тираж 621 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/Заказ 3849/28 лиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Производственно 5 1414879 6ной в первом, и определяют площадь порциональности на величину площадидеталей умножением коэффициента про- дополнительного электрода,