Способ автоматического регулирования состава электролита и устройство для осуществления этого способа

(72) Авторы изобретени асько и В. И. Захаров Заявитель(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА ЭЛЕКТРОЛИТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБАпериодического. добавления створа из ванны улавливастоянным путемрабочую ванну ляется следующим образом ванны гальванического хродят непрерывное измерение ита ареометрическим датчи Изобретение относится к технике гальвано=покрытий и может быть использовано нри галь.ваническом хромировании деталей приборо- имашиностроения,Известен способ автоматического регулирования состава электролита, например двухком.понентного, в ванне гальванического хромирования, основанный на периодическом измерении,концентрации серной кислоты и хромовогоангидрида. в электролите и последующей добавке дозированных компонентов 1.Известно устройство для осуществления описанного способа, содержащее источник питанияпостоянного тока с регулятором, датчик плотности тока, блок управления выходным реле,блоки дозирования хромового ангидрида исерной кислоты, блок памяти.Белью изобретения является повышение стабильности состава электролита.Это достигается тем, что концентрацию хромового ангидрида определяют по плотностиэлектролита, а концентрацию серной кислоты -по вольтамперной характеристике, причемуровень электролита в ванне ло;шерживают ния.Устройство, реализующее предлагаемый способ, дополнительно снабжено регулятором уровня электролита в ванне, блоком определениявесового соотношения хромового ангидрида ксерной кислоте и дифференциальным блоком,состоящим иэ элементов запаздывания, сравнения и усилителя входного сигнала, причемблокопределения весового соотношения к источнику питания и блоку управления, а дифференциальный блок подключен своими входами к выходам элемента запаздывания и усилителя входного сигнала, а выход через допол.нительный усилитель к блоку управления, контакты выходного реле которого включены вцепь блока памяти и в цепь управления исполнительным механизмом регулятора источникапитания,Способ осу ществВ ходе работымирования произвоВплотности электоол377158 ," 4кбм й"Мриодически измеряют процентноеРешающин блок 6 содержит у р" б 6 жит зел 26 сравне.содержание серной кислоты, Результаты изме- ння, эадатчик 7, уЮж27 зел 28 формирования ко рении исйоъэутот"п 1 тсу "е"й-" "утс "йо" ЙествЪейВй ряда""ананды "на" подачу корректирующей дозы раство - вычислительных операций: определяют концепт- " ра СгО,; узел сравнения 29, задатчик 30 ирацию серной кйслобтй в электролите йутем . узел 31 обратной свяэн, узел 32 формирова" " "Фйобййявелйчйны 1-концентрацйи"в электро " ния команды-на подачу корректирующей долите хромового ангидрида СгОзна отношение зы Н,804 таймер 33, блок 34 сигнализациивесовых количеств СгОз к Нз 804 в раство монтажного участка, реле времени 35 с конС "Оь - о 1 о Устройство работает следующим образом.сто н ь. ="н,ьо "ЛДатчики 3,5 и элемент 10 настраиваются нагде ССгОз - концей 1 рМйхромового ан-, контроль состава электролита, Датчик 3 посто.гидрнда - в электролите, сов ,янно выдает в решающий блок 6 сигнал, соот.падающая с измеренным зна. ветствующий величине плотности электролитачением плотности электролита,%; 15 в данный момент, т.е. значению концентраС НзВО- концентрация серной кислоты ции СгОз,в электролите, %, " ":В узле сравнения 28 этот ситнал совмещает.По"результатам расчета определяют коЛи- ". ся с сИГнаном от ДатчИка кОнЦентРации СгО,.чественное содержание СгОз и НаЗО в рабо- ", Сигнал; пропорциональный разности первыхчей ваннена момент опроса,20 двух сигналов, в узле 28 вырабатывает команСравншают"вычислейные зйачейй Зйсовыхду блоку 7 на отпуск очередной дозы коррек кбличеств этих реагентов с заданными, имеющи-тируюшего раствора СгО,. Если выданной домися в блоке памяти вьзчислительного устрой- зы недоСтаточно, то устройство вьщает следую.ства, фбрмйруют "сигйалы на йойолнейке ванны -щую команду и так,далее , до тех пор, покаНедостающими компонентами,., 25 рассогласование не уменьшится до заданногоОйрос"насостав электролита производится допустимого значения.череззаданные промежутки времени. Уровеньв рабочей Йанне педдержйваютперекачиванием От датчика 5 весового соотношения СгОз/- раствора из ванны улавлнвайия. - , . /Н,304 сигнал поступает на узел сравненияНа фиг. 1 приведейа-ЪтрукТурйЖ"Эсерка: ЗО " 29, где совмещается "с-снгналами от задатчикаь устройства, осуществляющего предлагаемый:30 и узла 31 обратной связи. Суммированныйсйособ; на фиг. 2 - принципиальная электри- сигнал разбаланса подается на узел 32 форми.ческая схема блокаопределена"койцентрации, рования команды для отпускакорректируюсерной кислоты в рабочей ванне; на фнг. 3 -- щего раствора серной кислоты Нз 304 ОтпускстрУктурная схемарешающего блока и его з 5:дозыэтого корректирующего раствора можетсвязь с датчиками, блоком дозировайия СгОз быть повторен так же, как и раствора СгОс и Йз 804до тех пор, пока разбаланссигналов от узлаУстройство содержит размещенный в рабо 32 и текущего значения отношения СгОз/Нз 804чей ванне 1 чувствительный элемент 2 датчи- в ванне не будет скорректирован до допусти.ка 3 плотности тока, чувствительный элемент 40 иого минймУма, о" чем должен свидетельство.электрода 4 датчика 5 весовогосоотношения вать соответствующий сигнал обратной связиС 1 Ъот блока 8 дозирования серной кислоты,"Я.-- " : . Включение измерительного датчика 5 проВз ешающий блок 6, блок 7 дозирования СгОз, блок 8 дозировання Н,804, транс- исходйт периодически по командам таймера 33портирующую систему 9; датчик уровня, со или вне очереди оператором. На блоке сигнастоящий из чувствительного элемента 10 и ре- лнэации 34 монтажного участка вырабатываетле 11,"исполнительное устройство 12 и насос . ся сигнал "Поднмьте измерительные электро13. ды", по котбрбму" монтажник вешает на штан.Электрическая схема (фиг, 2) устройства гу автооператора измерительный электрод 4,содержит регулятор 14"йеремейноготока, вы- Я средняя часть которого представляет собоюпрямитель 15, шунт 16, амперметр 17, элемент коллектор. Оказавшийся в рабочей ванне 118-зайаздывания, промежуточный усилитель 19 измерительный электрод 4 замыкает контактнапряжения, блок 20 сравнения, промежуточный"конечного- выключателя; это приводит к автоусилитель 21 и электройное реле 22, контзк"-матическойу включению регулятора напряже.ты 23 котоРого слУжат длЯ РазРыва цепей 24, 55 ниЯ В датчике 5 сигналом Оупр, котоРыйчерт которые осуществляется питание обмот- выключается содержащимся в схеме реле вре"киреверсйвногоэлектродвигателя 25 - испол- мены 35 с контактами 36. Выдержка временинительного механизма регулятора 14, подбирается при наладке так, чтобы реле 225 71715в датчике 5 успело включиться от измерительной схемы датчика 1,При этом контакты 24.реле 22 включаютреверсивный электродвигатель 25 регуляторапеременного тока. Плавно повышающееся переменное напряжение от нуля) через выпрямители 15 поступает на чувствительныеэлектроды 4, Через шунт 16 сигнал поступаетпо двум каналам одновременно на элемент 18запаздывания и элемент 19 усилителя напря ожения и далее - на вход блока сравнений20. Или на выходе блока 20 появляется отри.цательный сигнал, управляющий через промежуточный усилитель 21 реле 22, которое замыкается до момента, когда на чувствительных 15электродах 4 не начнет выделяться металлический хром, В этот момент понижается величина тока в цепи, передаваемой по звену усилителя 19 напряжения иа вход блока сравнения 20, в то же время с элемента запаздывания 2018 на другой вход блока сравнения продол.жает поступать повышенный сигнал напряжения.В результате рассогласования выходной сигнал блока 20 изменяет свой знак на обратный 25и контакты 24 реле 22 размыкаются. Электро.двигатель 25 изменяет направление вращениядо срабатывания концевого выключателя. Контакты 23 реле 22 отключают вход в элемент18 запаздывания и на выходе этого элемента 30запоминается напряжение, соответствующееизмеренному соотношению СгОз/ Н 804,С выхода элемента запаздывания сигнал поступает в решающее устройство 6, где онреде.ляется концентрация серной кислоты в раство- З 5ре по формуле: 1. Способ автоматического регулированиясостава электролита, например двухкомпо.нентного, в рабочей ванне гальванического хромирования, основанный на периодическом измерении, концентрации серной кислоты и хромового ангидрида в электролите и последующей добавки дозированных количеств обоихкомпонентов о т л и ч а ю щ и й с я тем,1Эчто; с целью повышения стабильности составаэлектролита, концентрацию хромового ангидрида определяют по плотности электролита,а концентрацию серной кислоты - по вольтамперной характеристике, причем уровень электролита в ванне поддерживают постояйнымпутем периодического добавления в рабочуюванну раствора из ванны улавливания.2. Устройство для осуществления способапо п. 1, содержащее источник питания постоянного тока с регулятором, датчик плотноститока, блок управления выходным реле, блокидозирования хромового ангидрида и сернойкислоты, блок памяти, о т л и" ч а ю щ ее с я тем, что оно дополнительно снабженорегулятором электролита в ванне, блоком определения весового соотношения хромовогоангидрида к серной кислоте и дифференциальным блоком, состоящим иэ элементов запаздывания, сравнения и усилителя входного сигнала, причем блок определения весового соотношения подключен к источнику питания иблоку управления, а дифференциальный блокподключен своими входами к выходам элемента запаздывания и усилителя входного сигнала,а выход через дополнительный усилитель - кблоку управления, контакты выходного релекоторого включены в цепь блока памяти и вцепь управлениИ, исполйительным механизмомрегулятора источника питания,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ 54 2041815,Мкл, С 25 О 21/12,1971. 45 НУ,04 Сг 04=К СВыявленное значение Н, 804 сравнивается с заданной величиной и при пониженном ее содержании формируется команда на соответ. ствующее дозирование и транспортирование дозы Н,ЯО 4 в ванну 1. Чувствительный элемент 10 датчика уровня представляет собой герконовое реле уровня, срабатывающее при понижении более чем на 5 мм от заданного,Применение предложенного способа и устройства позволит повысить качество хромового покрытия, уменьшить расход хромовоге ангид 8 6рида за счет пополнения при регулированииуровня электролита в рабочей ванне растворомиз ванны улавливания и автоматизироватьпроцесс хромирования. Формула изобретения717158 нл Редактор Г. СмирновайУ-;.КРЫЗ 3 й,;ЬкФФ.Ь.6:."Мй:зМФМ Закаэ 9766/34 Составитель А; АбросимовТех 1 ед О,Дегеаа . Корректор М 111 ароши Тираж 698 ЦНИИПИ Госуда но делам изоб 113035, Москва, ЖПодписноествеиного комитета СССРретеннй и открытий- 35, Раушская набд. 4/5 ПП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектн