Устройство для регулирования потенциала электродов при электролизе

": Ъееее:;е енныи научитут редких Ан Современные емы ФизикоМ.: Химия,РОВАНИЯЭЛЕКТРОЛИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТЙРЫТИЯМПРИ ГКНТ ССа(71) Иркутский государствно-исследовательский инсти цветных металлов(56) Алексеев Н,Г. и др.электронные приборы и сххимических исследований.1971, с. 267-268,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГПОТЕНЦИАЛА ЭЛЕКТРОДОВ ПЗЕ Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано, например, при электролитическомрафинировании металловЦелью изобретения является, повыше"ние производительности.На фиг. 1 представлена функциональ"ная схема устройства; на Фиг. 2, 3 поляризационная зависимость токаэлектролиза от потенциала .Устройство содержит электролитицескую ячейку 1, первый 2 и второй 3 ра"бочие электроды, электрод 4 сравнения,нагрузочное сопротивление 5, регулируемый источник б электропитания, модулирующий генератор 7, избирательныйусилитель 8, Фазочувствительный детектор 9, удвоитель 10 частоты, первый11 и второй 12 переключатели,Сущность предложения заключаетсяв том, что устройство автоматическиустанавливает режим предельного и 2(57) Изобретение относится к электро" металлургии и может быть использовано, например при электролитическом рафинировании металлов. Цель изобре" тения - повышение производительности, Устройство автоматически устанавлива" ет режим предельного и переходного токов (1) электролиза дифференцированием по потенциалу М) поляризацион ной зависимости 1(Ч) рабочего электрода, выделяя сигнал, пропорциональ" ный второй производной 31/ЭЧ, путем фа зоцувствител ьного детектирования выделенного сигнала и использования продетектирования сигнала в качестве управляющего. 3 ил. переходного токов электролиза диффе" ренцированием по потенциалу поляризационной зависимости 1/9/ рабочего электрода, выделяя сигнал, пропорциональный второй производной Зф 1/ЭЧ, путем фазочувствительного детектирования выделенного сигнала и использо" вания продетектированного сигнала в качестве управляющего.Устройство работает следующим образом.При положении переключателя 11, в котором через него соедийяются только электрод 4 сравнения и первый вход истоцника 6 электропитания, и одновременно с этим при установке переклю цателя 12 в положение, обеспечивающее соединение рабочего электрода 3 с вто рым входом источника 6 электропитания потенциал рабочего электрода 2 регулируется в зависимости от потенциала электрода 4 сравнения и тока рабоче 1557197го электрода 3. При работе устройствав режимах автоматической установкипредельного диффузионного либо переходного токов электролиза переключатель 11 устанавливается в положение,при котором через него соединяютсямежду собой только второй выход моду"лирующего генератора 7 и второй рабо"чий электрод 3. Переключатель 12 приэтом устанавливается в положение,обеспечивающее соединение выхода Фа"зочувствительного детектора 9 с вторым входом источника б электропитания.,Напряжение с частотой Д от модулирую" 15щего генератора 7 через переключатель11 прикладывается к нагрузочному соп"ротивлению 5 и модулирует потенциалрабочего электрода 3, поляриэационнаязависимость 1 И/ которого обусловливает модуляцию тока, протекающего че"рез электролитическую ячейку 1. Нелинейность поляризационной зависимостиприводит к появлению в напряжении насопротивлении 5 гармоник частоты ЯС сопротивления 5 сигнал подается наизбирательный усилитель 8, настроен"ный на частоту 22, а затем детектируется фазочувствительным детектором 9,на второй вход которого поступаетопорный сигнал с частотой 22 с выхо"да удвоителя 10 частоты, соединенного входом с первым выходом модулирующего генератора 7. При совпадениисреднего значения потенциала рабочегоэлектрода 3 с потенциалом , , соответствующим точке перегиба поляризационной зависимости электрода 3, напряжение на выходе Фазочувствительногодетектора равно нулю. При изменениитехнологического Фактора в процессеэлектролиза зависящей от него потенциал Ч, отклоняется от среднего потен"циала электрода 3 и на выходе фаэо"чувствительного детектора 9 появляет"ся.сигнал, величина и полярность кото"рого определяются величиной и знакомотклонения Ч, от среднего значенияпотенциала электрода 3. Сигнал с выхода фаэочувствительного детектора 9подается в соответствующей полярности 0через переключатель 12 на вход регулируемого источника 6 электропитания,который одним полюсом заэемлен, а дру"гим соединен с первым рабочим электродом 2. При изменении потенциала 55электрода 2 изменяется ток электроли"за. В результате зависящий от токаэлектролиза потенциал рабочего электрода 3 автоматически поддерживается равным , , Регулировкой фазы сигнала в опорном канале детектора устанавли" вается нулевая начальная разность Фаз входного и опорного сигналов, т.е. Ч = 0, при которой выходной сигнал детектора максималенрЪет 4 о я УРТочность полученного результата высо ка при достаточно малой амплитуде модуляции - Ч, ,Итак, иы (1) следует, что выделяе" мый в предложенном устройстве управляющий сигнал пропорционален 31/Э 4 .На фиг. 2, 3 представлены поляризационная кривая 1/9/ рабочего электрода и ее вторая производная 31/И. Как видно из чертежа, отклонениям потенциала Ч,"Ч и 4 -Ч, имеющим один и тот же знак, соответствуют разные полярности сигнала 811/39. Поэтому настройка устройства на заданную точку перегиба определяется выбором полярности, в которой сигнал с выхода фазочувствительного детектора подается на вход регулируемого источ" ника электропитания.Устройство может быть реализовано с помощью известных технических средств, В качестве модулирующего ге.нератора 7 можно использовать гене" ратор сигналов ГЗ. Функции избирательного усилителя 8 и фазочувствительного детектора 9 могут выполняться.усилителем У 2-8. Удвоитель 10 частоты, выполняется по типовой схеме.В результате использования устройства, например, при электролитическом рафинировании металла значительно снизится содержание примесей в готовой продукции, повысятся производительность электролизера и выход металла по току. Формула изобретенияУстройство для регулирования потен" циала электродов при электролизе, срдержащее электролитическую ячейку, два рабочих электрода, электрод сравнения, нагрузочное сопротивление и регулируемый источник электропитания,который одним полюсом заземлен, а другим полюсом соединен с одним рабочим электродом, причем второй рабочий электрод соединен с одним концом наг". рузочного сопротивления, другой конец которого заэемлен, о т л и ч а ю 1557197щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и расширения функциональных возможностей за счет обеспечения автоматического поддержания режимов предельного диффузионно"5 го или переходного токов электролиза, в него введены модулирующий генератор, избирательный усилитель, фазочувстви" тельный детектор, удвоитель частоты и два переключателя, при этом модулируюаий генератор соединен одним выхо" дом с входом удвоителя частоты, а дру" гим выходом подсоединен к одному вхо" ду первого переключателя, который дру-. 15 гим входом соединен с электродом сравьнения, одним выходом подсоединен к одному входу регулируемого источника электропитания, а другим выходом соединен с вторым рабочим электродом, который подсоединен к одному входу второго переключателя и к входу изби" рательного усилителя, выход которого подсоединен к одному входу фазочувствительного детектора, который другим входом соединен с выходом удвоителя частоты, а выходом подсоединен к дру" гому входу второго переключателя, вы" ход которого соединен с другим входом регулируемого источника электропитания.1557197 тавитель А. Абросимовред Л,Олийнык Корре Н. Корол Редактор вска Производственно"издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,1 Заказ 700 Тираж 538ВНИИПИ Государственного комитета по изобретения 113035, Москва, Ж, Раушская одписноеи открытиям при ГКНТ СССРб., д, 4/5