Устройство для контроля толщины осажденного металла

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 19,80 1) С 25 Р 21/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ЕТЕНИЯЕЛЬСТ(57) Изобрет ОЩЯ ТОД11 Ц тс я к гал ьва использовано драгоденными ения - повыш отехнике при ьанесени металлами . Ц ние точности данной толщи кой коррекци СССР979.СР1984получени за сче состава окрытия за автоматичес лектролита. юая Р(73 ЮМРЮГ гюысВзалюру Сл вДь ПИСАНИ И АВТОРСНО.8)тельство21/12, 1чьство ССР 21/12,оррекция уппроо ТВО ДЛЯ КО 11МЕТАШйение относиможет бытьи покрытийель изобрет1654384 Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано30 при ндцесеции покрытий драгоценными металлами. 35 цци состава злектролитд.На чертеже приведена Ауцкггиональндя схема устройства.Устройство содержит датчик 1 тока, преобразователь 2 напряжение-частота, 40 счетчик 3, преобразователь 4 код-нагтряжецие, счетчик 5 с автономным питанием, преобразователь 6 код - напряжение, схему 7 сравнения, сумматор 8, блок 9 ввода плгяцади поверхности, 45 блок 10 ввода устдвки толщины, блок 11 ввода фактической толщины, генератор 12 импу льсов, блок 13 индикащги, триггер 14 и схему 15 сравнения,Выход датчика 1 тока через преобразователь 2 напряжение-частотд соединен с входом счетчика 3 и с первым входом счетчикд 5 с автономным питанием. Выход сче гчикд 3 через второй преобразователь 4 связан с входом схемы 7 сравнения и с одним из входов блока 13 ицпикапии, Выход счетчика 5 через первый преобразователь 6 соедицец со схемой 15 сравнения,Устройство содержит датчик 1 тока,преобразователь 2 напряжение-частота,счетчик 3, преобразователь 4 кодцдпряжецие, счетчик 5 с автономнымпитанием, преобразователь 6 код-напряжение, первую схему 7 сравнения,сумматор 8, здддтчик 9 площади по-.верхности, задатчик 10 уставки толшяцы, здддтчик 11 фактической толпивы, генератор 12 импульсов, блок 13индикации, триггер 14 и вторую схему15 сравнения, Первый вход первой схемы 7 сравнения соединен с выходомпреобразователя 4, второй вход схемы7 связан с выходом сумматора 8. Первый вход второй схемы 15 сравнениясоедицец с выходом преобразователя 6,выход схемы 15 связ гц с блоком 13 индикации, Первый вьгход триггера 14соединен с задатчиком 11 фактическойтолщины покрытия, выход которого свяЦель изооретеция - повышение точчости получения покрытий заданной толщины пугем автоматической коррек 5 1 О 15 20 тд с одним из входов суммдтора 8 ис генератором 12 импульсов. Выход постедгц го соединен с вторым входомсчетчикд 5 с автономным питанием,Второй выход триггера 14 связан сзадатчиком 10 уставки толщины, апервый вход триггера соединен с выходом первой схемы 7 сравнения. Повышение точности нанесения покрытиязаданной толщины достигается введением в данное устройство второго преобразователя код-напряжение, блокаиндикации, генератора импульсов, второй схемы сравнения, задатчиков площади поверхности, фактической толщины, уставки толщицы и триггера, чтопозволяет контролировать истощениехтектролита, автоматически его корректировать и снизить величину ошибки в определении массы осаждаемогометалла. 1 ил,с сумматором 8 и с блоком 13 индикации. Выход сумматора 8 связан с вторым входом схемы 7 сравнения и с блоком 13 индикации, Выход схемы 15 сравнения соединен с одним из входов блока 13 индикации. Выходы блоков 9- 11 соединены с соответствующими входами сумматора 8. Первый выход триггера 14 связан с блоком 11 фактической толщины и с генератором 12 импульсов, выход которого соединен с вторым входом счетчика 5 с автономным питанием, Второй выход триггера 14 связан с задатчиком 10 уставки толщины. Выход схемы 7 сравнения соединен с одним из входов триггера 14.Датчик тока представляет собой шунт, Преобразователь 2 напряжециечастота, счетчики 3 и 5 и преобразователи 4 и 6 код-.напряжецие выполнены на базе интегральных микросхем. На входе счетчика 5 с автономным питанием установлена двухвхоповая схема И 11 И. Схемы 7 и 15 сравнения выполнены на базе интегральных компараторов. Сумматор 8 выполнен на базе интегрального операционного усилителя, Блоки 9-11 соответственно площади поверхности, устдвки толщинь и фактической толщины на выходах43846 118 + Кг 2 + КЦ3 -ф где Я 25 30 35 40 45 50 55 1 б 5 имеют сигналы в виде напряжения по- стояного тока. Генератор 12 импульсов вырабатывает прямоугольные импульсы частотой, например, порядка 1 кГц, Блок 13 индикации содержит измерительные приборы для визуального контроля выходных параметров.Триггер 14 представляет собой ЙБтриггер в интегральном исполнении.Устройство работает следуюшим образом.Для вычисления количества электричества, необходимого для нанесения заданной толщины покрытия, используется модель вида: количество электричества,необходимое для достиженияусг;новленной толщины покрытия;Б - площадь поверхности загруженных деталей;2 - уставка толщины;Ц - суммарное количество электричества, прошедшее через электролит после очередной коррекции его состава; К К, К - оценки коэффициентов регрессионной модели, рассжтанные на основании обработки экспериментальных данных.Фактор Ц отражает истощение электролита в гальванической ванне..Ус 1 ройство работает следующим образом.Перед загрузкой деталей в ванну оператор при помощи блоков 9 и 10 вводит в устройство значение площади поверхности загружаемых деталей и уставку необходимой толщины покрытия. В счетчике 5 с автономным питанием содержится код, пропорциональный количеству электричества, прОшедшему через гальваническую ванну после очередной коррекции ее состава, Таким образом, на выходе сумматора 8 до начала процесса Формируется напряжение, пропорциональное количеству электричества, которое должно пройти через электролит. Количество электричества в процессе гальванопокрытия измеряется при помощи датчика 1 тока, преобразователя 2 напряжение-частота, счетчика 3 и второго преобразователя 4. При равенстве рассчитанного и 5 10 15 20текуще 1 о значений на выходе схемы 7 сравнения формируется соответствуниций сигнал окончания процесса, которым отключается источник тока гальванической ванны.Коррекция устройства по фактической толщине покрытия осуществляется следующим образом. Учитывая, что перекрытие по толщине крайне нежелательно, так как приводит к бесполезной потере металла, коррекцию электролита следует производить так, чтобы даже в первой после коррекции электролита загрузке толщина покрытия не превышала своего максимального значения. Предположим, необходимо нанести гальванопокрытие золотом толщиной 3 мкм. Производят первое отключение гальванической ванны. Измерение показывает, что толщина покрытия составляет 2,6 мкм. Это значение вводится в устройство при помощи блока 11, После подачи сигнала "Коррекция устройства" триггер 14 переводится в единичное состояние, При этом сигналом с второго выхода триггера 14 блок 1 О отключается от сумматора 8, а сигналом с первого выхода триггера 14 к входу сумматора 8 подключается блок 11 фактической толщины. Этим же сигналом запускается генератор 12, импульсы с выхода которого поступают на второй вход счетчика 5 с автономным питанием. Напряжение на выходе сумматора 8 увеличивается до тех пор, пока сигналом с выхода схемы 7 сравнения триггер 14 не будет возвращен в исходное состояние. Коррекция устройства закончена, и оно автоматически возвращается в исходным режим.Подача сигнала "Коррекция электролита" осуществляется следующим образом. О степени истощения электролита судят по величине напряжения навыходе первого преобразователя 6.Как только это напряжение достигаетнекоторого критического значения,схема 15 сравнения срабатывает и выдает сигнал "Коррекция электролита",который поступает на автоматический дозатор и на блок индикации.Измерение фактической толщины покрытия и коррекция характеристики устройства с учетом фактической толщины позволяет обнаружить недопустимое истощение электролита, своевременно провести коррекцию его состава8654384 и повысить точность нанесения покрытия заданной толщины. Экономическийэффект зависит от объема загрузки иинтенсивности эксплуатации гальванической ванны. Составитель С.ПономаревРедактор Н.Яцола Техред П,Олийнык Корректор Н.Ревская Заказ 1933 Тираж 404 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Формула изобретенияУстройство для контроля толщины осажденного металла, содержащее датчик тока, преобразователь ток-частота, два счетчика, схему сравнения, преобразователь код-напряжение, сумматор,прп этом выход датчика тока соединен с входом преобразователя ток-частота, выход которого соединен с входами первого и второго счетчиков, выход второго счетчика соединен с входом преобразователя код-напряжение, выход которого соединен с входом сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности получения покрытия заданной толщины за счет автоматической коррекции состава электролита, оно снабжено вторым преобразователем код-напряжение, блоком индикации, генератором импульсов,второй схемой сравнения, задатчикомплощади поверхности, задатчиком фактической толщины, задатчпком уставки 5толщины триггером причем выход сумУ 3матора соединен с вторым входом первой схемы сравнения, а входы егос задатчиком площади поверхности,задатчиком уставки толщины и задатчиком фактической толщины, первый выход триггера соединен с задатчикомфактической толщины покрытия и с генератором импульсов, второй выходтриггера связан с зада чиком уставкитолщины, выход первой схемы сравнениясоединен с первым входом триггера,выход генератора импульсов соединенс вторым входом второго счетчика, авходы блока индикации соединены свыходом первого преобразователя коднапряжение, выходом второго преобразователя код-напряжение, выходом сумматора и выходом второй схемы сравнения, а выход первого счетчика соеди- )5 нен с входом второго преобразователякод-напряжение, выход которого соеди.нен с первой схемой сравнения.