Республік (ttt сімсот сімдесят одна тисяча сто дев'яносто вісім
М.М. Попов, В.Ю. Томаевскій і Л.Б. Сабашніков (71) Заявник (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ АВТОМАТИЧНОГО ВИЗНАЧЕННЯ
Винахід відноситься до пристроїв контролю і регулювання процесів електролітичного нанесення покриттів: цинкових, мідних і інших, 5 в основному легко стравлювати в основний ванні електрохімічним шляхом.
Відомо пристрій для автоматичного визначення виходу за струмом, в гальванічної ванній, що містить вимірювальний електрод, датчик товщини обложеного металу на вимірювальному електроді, джерело живлення, шунт для вимірювання струму через ванну, керуючу обчислювальну маши- 15 иу 1).
Недоліками відомого пристрою є відносно низькі точність і достовірність визначення виходу за струмом. Це обуслонлено відно = 20 сительно низькою точністю (понад 5%) вимірювання ваги, заснованого на вимірюванні величини струму, індуктнруемого генератором звукової частоти на вимірювальному електроді зі зміною тол.25 Київщини шару покриття на ньому. Крім того, середня щільність струму ванни визначається по попередньо знятої і введеної в пам'ять керуючої обчислювальної машиною (КОМ) харак- 3р теристик зв'язку струму через ізмері-. вальний електрод датчика ваги з струмом. ванни для відповідної групи деталей (похибка 15% внаслідок
"Дрейфу" характеристики прн зміні температури, концентрації і т.д.).
Пристрій працює епозодкческі (5-10 хв) протягом 1-2 ч вніду необхідності частої заміни вимірювального електрода датчика і т.д.
Метою винаходу є підвищення точності і достовірності вимірювання.
Мета досягається тим, що в устрой- стве встановлені додаткове джерело живлення, шунт н ланцюга вимірювального електрода, релейний підсилювач, блок порівняння, задатчик вихідної товщини покриття вимірювального електрода, причому вимірювальний електрод датчика товщини розташований на екнідістантном відстані від анода ванни, що і покриваються деталі , вихід шунта для вимірювання струму ванни підключений до одного з входів КОМ i до входу релейного підсилювача, вихід шунта н ланцюга вимірювального електрода підключений до другого входу КОМ, вихід датчика подк чення до третього входу КОМ i до
271198 першого входу блоку порівняння, до другого входу якого ПОцключен задаучік вихідної товщини покриття, а вимірювальний електрод датчика в режимі "Нанесення" підключений однією групою контактів релейного підсилювача через шунт вимірювального електро5 та до негативного полюса джерела живлення, в режимі "Підбурювання" вимірювальний електрод датчика під-, укладений через послідовно з'єднані контакти релейного підсилювача О і блоку порівняння до позитивного полюса додаткового джерела живлення. l очность вимірювання виходу по струму g в пропонованому пристрої уве- 15 личивается за рахунок більш точного визначення середньої щільності струму «J ванни, яка визначається як прод твір коефіцієнта конфігурації
К, що визначається заздалегідь для визна Щ ленних груп деталей і закладеного в пам'ять КОМ, на щільність струму датчика 3> рівне відношенню струму датчика П д до його площі S
Е д 25> PA PÄ 5.
Похибка вимірювання при цьому середній щільності струму (5%. З огляду на
1 того, що процес визначення виходу за струмом йде безперервно протягом всього часу нанесення покриття, точність і достовірність вимірювання збільшуються за рахунок усереднення в часі вимірюваних величин ° Багаторазове підбурювання з вимірювального електрода датчика нанесеного покриття до вихідної величини за час відсутності нової підвіски з деталями дозволяє вести процес вимірювання автоматично, підвищити точність і 40 достовірність вимірювання за рахунок усунення товщини попередніх шарів покриттів на вимірювану товщину і длительн е час використовувати вимірювальний електрод.
На фіг. 1 представлена функціональна схема пропонованого пристрою; на фіг. 2 †"внутрішня структура
Пристрій для визначення виходу за струмом складається з гальванічної ванни 1 з електролітом, в якій стаціонарно встановлені аноди 2, радіоізотопний датчик 3 для вимірювання товщини покриття в процесі, нанесення на електроді 4 з відомою пло 55 щадью поверхні Б. виконаної у вигляді металевої фольги (Au ) або іншого матеріалу, покритого труднорастворимой матеріалом (наприклад
Au); катода 5 (підвіска з нанесеними Я) деталями); джерела живлення б; додаткового джерела живлення 7 для стравлювання нанесеного покриття на вимірювальний електрод 4 датчика 3; -шунта 8, напруга на кото; ром пропорційно току ванни шунта 9, сигнал з якого пропорційний току Е. через вимірювальний електрод 4; керуючої обчислювальної машини 10 з пристроями введення 11, виведення 12 інформації та процесором 13 "табло індикації 14 виходу по струму ванни 1; підсилювача 15 з виходом у вигляді контактів 1б, за допомогою яких здійснюється підключення вимірювального електрода 4 датчика 3 до негативної шині джерела живлення б; задатчика товщини 17 покриття
Т (товщина вимірювального електрода-фольги перед нанесенням покриття); схеми порівняння 18 з релейним виходом у вигляді контактів 19, що забезпечують в режимі відведення підключення через нормально замкнуті контакти 16 вимірювального електрода 4 датчика 3 до додаткового джерела живлення 7. КОМ містить блок 20 порівняння, ключовий елемент 21, таймер (генератор імпульсів) 22, суматор 23, блоки 24 ділення і 25 множення.
Пристрій працює наступним чином.
Підвіска з деталями автооператором (не показано) подається в гальванічну ванну 1. Підвіска з деталями контактує з контакторами, підключеними до негативної шині джерела живлення б.
Сигнал, пропорційний струму ванни 3> з Мунте 8 подається на вхід підсилювача 15, і його контакти 1б підключають вимірювальний електрод 4 датчика 3 до негативної шині джерела живлення б, починається процес електроосадження покриття на деталях і вимірювальному електроді.
Сигнали, пропорційні струмів через ванну) в і вимірювальний електрод з шунтів 8 і 9, поточного значення товщини покриття Т, з датчика 3 подаються на пристрій введення 11 КОМ
16. За сигналом з шунта 8 (Js) УВМ 10 порівнює поточне значення Де з введенням заздалегідь в УВМ мінімально допустимим значенням Е5. При видається сигнал разрешанія на ключовий елемент 21 і. імпульси з певною тривалістю проходження з таймера (генератора) 22 надходять на вхід суматора 23 протягом усього часу
t "вимірювання товщини покриття. при
Ее 0 (процес нанесення закінчено) імпульси з таймера 22 на вхід суммато-, ра 23 не надходять. Сигнал на виході суматора 23 дропорціонален часу вимірювання.
Одночасно обчислюється середня щільність струму dip no формулою pp =.
= До ярд, де 3 рд +. Струм Зд чеЕ резізмерітельний електрод 4 датчика вимірюється за допомогою шунта 9 і вводиться в УВМ, Коефіцієнт конфігурації До і площа Ьд вимірювального
771 198 електрода вводяться в УВМ заздалегідь. Вихід по току обчислюється відповідно до формули = †"-" -, де C †"попередньо введена в УВМ електрохімічна постійна.
Через певний час автооператор (не показаний) піднімає підвіску з деталями і подає її згідно заданої технологічної послідовності в інші ванни гальванічної лінії (не показано). При підйомі підвіски ланцюг харчування розривається і ток ванни 3> падає до нуля. Час нанесення покриття визначається тривалістю сигналу Зе на шунт 8.
Обчислення КОМ значення виходу за струмом конкретної гальванічної ванни f5 виводиться на відповідне інформаційне табло і на роздруківку.
При підйомі підвіски з деталями сигнал Зе на вході підсилювача 15 зникає і його контакти 16 підключають 2О через замкнуті контакти 19 схеми порівняння 18 вимірювальний електрод, 4 датчика 3 до позитивного затискача додаткового джерела живлення 7, починається електрохімічний процес відведення нанесеного покриття з вимірювального електрода 4 датчика 3.
При досягненні вихідної товщини Т покриття (товщина вимірювального електрода перед нанесенйем покриття) контакти 19 схеми порівняння розмикаються і вимірювальний електрод відключається від додаткового джерела живлення 7.
Час електрохімічного стравлювання покриття, нанесеного на вимірювальному електроді 4 датчика 3, залежить від товщини нанесеного покриття і щільності струму стравлювання, величину якої встановлюють так, щоб час зняття покриття не впливав 4Q ло на продуктивність автоматичної лінії гальванопокриття.
Проведені експерименти з автоматичного визначення виходу за струмом з використанням радіоізотопного датчика вимірювання товщини нанесеного покриття показали, що похибка вимірювання менше 7В, що є прийнятним значенням для більшості процесів нанесення покриття і приблизно в 2 рази точніше відомого.
Пристрій для автоматичного визначення виходу за струмом в гальванічної ванній, що містить вимірювальний електрод, датчик товщини обложеного металу на вимірювальному електроді, джерело живлення, шунт для вимірювання струму через ванну, керуючу обчислювальну машину, про т л і ч аю щ е е з я тим, що, з метою підвищення точності і достовірності вимірювання, в ньому встановлено додаткове джерело живлення, шунт в ланцюзі вимірювального електрода, релейний підсилювач, блок порівняння, задатчик вихідної товщини покриття вимірювального електрода, причому вимірювальний електрод датчика товщини розташований на еквідистантним відстані від анода ванни, що і покриваються деталі, вихід шунта для вимірювання струму ванни підключений до одного з входів керуючої обчислювальної машини і до входу релейного підсилювача, вихід .шунта в ланцюзі вимірювального електрода підключений до другого входу керуючої обчислювальної машини, вихід датчика підключений до третього входу керуючої обчислювальної машини і до першого входу блоку порівняння, к. другого входу якого підключений задатчик вихідної товщини, а вимірювальний електрод датчика в режимі
"Нанесення" підключений однією групою контактів релейного підсилювача через шунт вимірювального електрода до негативного полюса джерела живлення, в режимі "Підбурювання" вимірювальний електрод датчика підключений через послідовно з'єднані контакти релейного підсилювача і блоку порівняння до позитивного полюса додаткового джерела живлення.
Джерела інформації, прийняті до уваги під час експертизи
1. Згурський В.A і Каданер Л.М.
Визначення виходу по струму в систе-. ме автоматичного управління гальванічним процесом за допомогою УВМ.
Київ, "Дніпро", ІТІ, 1965.
Укладач А ° Абросимов
Техред Н. Граб Коректор М.Демчік
Філія ППП "Патент", r. Ужгород, вул. Проектна, 4
-Замовлення 6628/38 Тираж 698 Передплатна
ВНДІПО Державного комітету СРСР у справах винаходів і відкриттів
113035, Москва, Ж-35, Раушской наб. д. 4/5