Способ контроля межэлектродного расстояния

ПГ 24-10 а в качестве источника переменного тока - генератор ГЗ. Их выходы через балластные сопротивления подсоединяют к аноду и катоду электрохимической ячейки. Переменное и постоянное напряжение между электродами измеряют универсальным вольтметром типа В 7-27, один вход которого подключают к катоду, а другой че рез переключатель - к контрольному электроду и к аноду электрохимической ячейки, Измерения проводят, используя переменный ток амплитудой 150 мА и частотой 10 кГц. Электролиз 15 прекращают при снижении переменного напряжения между катодом и контрольным электродом ниже эталонной величи" ны, полученной предварительной калибровкой для диаметра катодного осадка 16 мм, Полученный осадок также имеет средний диаметр 16 мм.Результаты измерений приведены на фиг.2. Кривая а соответствует переменному напряжению анод - катод, кривая 25 Ь - постоянному напряжению анод - катод (согласно известному способу), кривая с - переменному напряжению контрольный электрод - катод (по предлагаемому способу), линия Й со ответствует эталонной величине. Приведенные данные показывают, что используемые в известном способе величины переменного и постоянного напряжения между анодом и катодом в конечной стадии электролиза (когда существует наибольшая опасность короткого замыкания) не чувствительны к, росту катодного осадка, тогда как предлагаемый способ позволяет точно 40 определить момент наступления критического состояния.П р и м е р 2. Рафинирование меди в сульфатно-кислом электролите. Рафинирование проводят в стеклянной 45 ячейке диаметром 60 мм и высотой 100 мм. В качестве анода используют медную пластину размером 40 х х 40 хЗ мм. Катод представляет собой медный стержень диаметром 4 мм, расположенный в 15 мм от поверхности анода, Контрольный электрод изготовляют из медной проволоки диаметром 0,8 мм, изолированной лаком, с торцовой рабочей поверхностью. Его уста навливают на расстоянии 3 мм от поверхности анода при помощи направляю" щей трубки, в которой он может перемещаться в вертикальном направлении . Для измерений используют ту же установку, что и в примере 1. Рафиниро-"вание ведут с катодной плотностью тока 0,05 А/см, частота переменного тока составляет 10 кГц, его амплитуда100 мА. Контрольный электрод фиксируют в трех положениях с шагом 10 ммпутем вертикального перемещения в направляющей трубке, Электролиз прекращают, когда в одном из положенийконтрольного электрода переменноенапряжение катод - контрольный электрод уменьшается до эталонной величины, полученной калибровкой для расстояния между анодом и поверхностью катодного осадка 6 мм.Результаты измерений приведены нафиг.З, Кривые а, Ь и с соответствуют переменному напряжению контрольный электрод - катод при верхнем,среднем и нижнем положении контрольного электрода, линия д соответствует эталонной величине, Быстрое снижение напряжения (кривая а) вызвано появлением вблизи верхнего положенияконтрольного электрода дендрита размером около 3 мм.Таким образом, предлагаемый способ позволяет достичь предупреждениякороткого замыкания между жестко закрепленными анодом и разрастающимсятвердым катодом,Как показано, измерение переменного напряжения катод - анод не позволяет достичь поставленной цели. Не позволяет достичь цели и измерение переменного напряжения катод - контроль- ный электрод при пропускании переменного тока между этими же электродами,так как собственный импеданс контрольного электрода на один-три порядка .превышает переходное сопротивлениеслоя электролита на участке катод -контрольный электрод, из-за чегополезный информативный сигнал - паденин напряжения на переходном сопротивлении слоя электролита - будет маскироваться большим в 10-100 раз падением напряжения на импедансе контрольного электрода.Измерение переменного напряжениямежду парой электродов катод - контрольный электрод при одновременномпропускании переменного тока междудругой парой катод - анод позволяетдостичь цель изобретения, так как вэтом случае измеряемое напряжениеопределяется практически толькопереходным сопротивлением катодконтрольный электрод.Недостатком известного способа является то, что он может применяться только на электролизерах с жидким5 катодом и регулируемым расстоянием между электродами, которые долиныиметь форму, близкую к плоской. Осадок, получаемый на твердом катоде,имеет обычно дендритную форму, причем рост этого осадка неравномеренимеются зоны преимущественного роста, отдельные дендриты могут достигать значительных размеров. Поэтомутакая интегральная характеристика,как полное напряжение на ванне, непозволяет выявить опасность возник 15 новения короткого замыкания между электродами. Кроме того, поскольку ве личина изменения постоянного напряжения на ванне используется при осуществлении этого способа, он не может быть использован в случае нестационарного электролиза, когда варьи руется величина тока, протекающего через электролизер.Отличительными особенностями предлагаемого способа являются измерение переменного напряжения между като дом и контрольным электродом, расположенщ м между анодом и границей допустимого роста осадка, циклическое повторение измерений после пере.мещения контрольного электрода, использование переменного тока с частотой 5-20 кГц.Совокупность прецлагаемых приемов дает возможность получить информацию о локальных расстояниях между 30 электродами, и таки образом, предотвратить короткое замыкание, вызываемое даже единичными дендритами. Циклическое повторение измерений после перемещения контрольного электрода позволяет контролировать наиболее опасные участки профиля катода и, если необходимо, локальные расстояния между электродами по всей поверхности катодного осадка. Использование для измерений переменного тока частотой 5-20 кГц, соответствующей минимуму цисперсионной кривой (зависимости межэлектродного импеланса от частоты). устраняет влияние дрейфа частоты источника переменного тока на стабильность способа.Известный способ не дает достовер- ной информации о росте осадка на твердом катоде, Формула изобретенияСпособ контроля межэлектродного расстояния в электролизерах, включающих анод, катод и размещенный между ними контрольный электрод, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы электролизера в случае использования твердого катода, на котором образуется осадок, между анодом и катодом, пропускают переменный ток частоточ 5-20 кГц и измеряют эталонное напряжение между катодом и контрольным электродом и недопустимое уменьшение межэлектродного расстояния определяют по снижению напряжения ниже эталонного.