Способ измерения площади катода в гальванической ванне

 

СОЮЗ СОВЕТ:жИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D 4 С 25 D 21/12

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3863228/22-02 (22) 12.12.84 (46) 07.07,86, Бюл. У 25 (71) Смоленский филиал Московского ордена Ленина и ордена Октябрьской

Революции энергетического института (72) Н.В.Ковалков, М.Б,Гладштейн, Л.И.Потапов и А.Н,Тарабукин (53) 621.357.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 621808, кл. С 25 Р 21/12, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 694563, кл. С 25 D 21/12, 1979. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛО111АДИ

КАТОДА В ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ ВАННЕ, включающий установку деталей совместно со вспомогательным электродом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения измерения эффективной площади катода в ваннах барабанного и колокольного типов и повыще ния точности измерений между анодом н катодом, пропускают импульсный ток прямоугольной формы стабильной амплитуды частотой 500-800 Гц, измеряют значения напряжения между катодом и вспомогательным электродом в момент прохождения переднего и заднего фронтов импульса тока через гальваническую ванну, находят разность этих значений, а площадь катода вычисляют как величину, обратно пропорциональную разности напряжений, 1242546

Изобретение относится к оборудованию,гальванотехники и может быть использовано для измерения площади деталей, выполненных из электропроводных материалов, Целью изобретения является обеспечение измерения эффективной площади катода в ваннах барабанного и колокольного типов и повышение точности измерений между анодом и катодом.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ, на фиг. 2 — схема замещения электролитической ванны для токов высокой частоты (а) и временная диаграмма напряжения на дополнительном электроде ванны (6).

Устройство, реализующее предлагаемый способ (фиг, 1), содержит гальваническую ванну 1, погруженные в электролит анод 2, ка;од 3, дополнительный электрод 4, генератор 5 разнополярных импульсов тока прямоугольной формы стабильной амплитуды и частоты, измерительный блок 6 и вычислительное устройство 7 °

На фиг, 2 А, Э, К вЂ” соответствен" но анод, дополнительный электрод, катод, ID — величина тока через ванну;

С„,С „ — емкости двойного электрического слоя анод-электролит и ка.тод-электролит соответственно, К2 и

R — сопротивление слоя электролита

1 между анодом и дополнительным электродом и между катодом и дополнительным электродом, U — напряжение между катодом и дополнительным электродом, U, U2 — напряжения в момент переднего и заднего фронтов тока через ванну.

Способ осуществляется следующим образом, С помощью генератора 5 через электролит между анодом 2 и катодом

3 пропускают ток, представляющий собой непрерывную последовательность разнополярных импульсов стабильной амплитуды и частоты, причем частота этой импульсной последовательности выбирается не ниже нескольких сот герц. Этот ток вызывает появление в промежутке анод-катод падения напряжения, Часть этого= напряжения снимается с помощью дополнительного электрода 4 и поступает на измерительный блок 6. Согласно схеме замещения ванны (фиг, 2,g) напряжение между катодом и дополнительным электродом во время каждой полуволны тока через ванну равно (фиг, 2,8) о 1 о С °

t к где t — текущее время, начиная с момента подачи импульса тока, В момент переднего фронта импуль1О са тока U, =? "R,, а в момент заднего фронта

Т Т (1:== -) U =I R +I

2 0 1 О к

15 где Т вЂ” период импульсного тока через электролит, В измерительном блоке 6 по сигналу с генератора 5 измеряются значения напряжения между катодом 3 и, 2О дополнительным электродом 6 в моменты переднего и заднего фронтов импульса тока через ванну и находится разность этих значений.

Разностное напряжение обратно

25 пропорционально емкости катод-электролит, а следовательно, и площади катода

Т

U-U=I о 2Ск

С выхода измерительного блока 6 разностное напряжение поступает на вход вычислительного блока 7, с по" мощью которого определяется величина, обратная поступающей на вход разности напряжений. На выходе блока 7 появляется величина, пропорциональная измеряемой площади деталей.

Частота следования импульсов то®О ка через ванну выбирается настолько высокой, чтобы отсутствовали электрохимические реакции на электродах.

Для большинства известных и применяющихся на практике электролитов

45 она составляет 500-800 Гц. В общем случае частота, на которой прекращается протекание электрохимических реакций, зависит от состава электролита и подвижности ионов. С верхней стороны частота следования импульсов ограничена наличием паразитных емкостей и индуктивностей оборудования и разрешающей способностью измерительной аппаратуры. Наивысшая ча55 стота может составлять 10-15 кГц.

Амплитуда, точнее величина импульсов тока, выбирается из условия,чтобы плотность тока на поверхности

1242546 рез ванну. пропускают импульсный ток такой частоты, при которой электрохимические реакции на электродах прекращаются. д Ag

А а

Составитель С.Пономарев

Редактор Л.Гратилло Техред Л.Олейник КорректорМ.Максимишинец

Заказ 3671/28

Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 электродов (анода и катода) не превышала допустимую для данного электролита. Плотность тока лежит в пределах 0,5-1 А/дм . Следовательно, величина тока через ванну должна составлять (0,5-1) S, где S — величина площади меньшего из электродов (анода или катода).

Предлагаемый способ, в отличие от известных, позволяет повысить точность измерения поверхности катода за счет того, что исключается погрешность, связанная с протеканием электрохимических реакций на электродах. Это достигается тем, что че5

Использование импульсного тока стабипьной величины дает возможность получить на дополнительном электроде приращение напряжения, обратно про10 порциональное измеряемой поверхности катода и не зависящее от сопротивления электролита. Это позволяет определять величину поверхности деталей не только на подвесках, но и внутри

15 барабанов или колоколов .