Устройство для измерения количества электричества при электролитических процессах

 

Изобретение относится к электрохимии, в частности к устройствам для измерения количества электричества, прошедшего через гальваническую ванну во время процессов нестационарного электролиза, и может быть использовано для контроля и автоматизации технологических процессов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства в части измерения количества электричества, прошедшего через гальваническую ванну в процессах нестационарного электролиза. Устройство содержит генератор 1 периодического тока, гальваническая ванна 2, измерительный резистор 3 и элемент 4 сравнения. В устройство дополнительно введены выпрямитель 5, измеритель 9 среднего значения напряжения, двухвходовый элемент ИЛИ 10, триггер 11, трехвходовые элементы И 12 и 13 и генератор 14 линейно изменяющегося напряжения. В устройстве предусматривается использование периодических разнополярных токов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3910282/24-21 (22) 05, 06, 85 (46) 30.11,90. Бюл. ¹- 44 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Минского радиотехнического института (72) А,П. Достанко, А.А. Хмыль и В.M. Куценко (53). 543,258(088,8) (56) Зозуля А.П, Кулонометрический анализ. М.; Химия, 1968, с. 25-30, Авторское свидетельство СССР

¹ 1022033, кл. G 01 N 27/42, 1981 (прототип). (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА ПРИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ (57) Изобретение относится к электрохимии, в частности к устройствам для измерения количества электричест„.SU„„1610439 А1 (51)5 G 01 R 11/00, G 01 N 27/42

2 ва, прошедшего через гальваническую ванну во время процессов нестационарного электролиза, и может быть использовано для контроля и автоматизации технологических процессов, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устроиства в части измерения количества электричества, прошедшего через гальваническую ванну в процессах нестационарного электролиза, Устройство содержит генератор 1 периодического тока, гальваническую ванну 2, измерительный резистор 3 и элемент 4 сравнения, В устройство дополнительно введены выпрямитель 5, измеритель 9 среднего значения напряжения, двухвходовый элемент ИЛИ 10, триггер 11, трехвходовые элементы

И 12 и 13 и генератор 14 линейно изменяющего напряжения, В устройстве предусматривается использование периодических разнополярных токов.

1 ил.

1610439

Изобретение относится к электрохимии, в частности к устройствам для измерения количества электричества, прошедшего через гальваническую ван5 ну во время процессов нестационарного электролиза, и может быть использовано для контроля и автоматизации технологических процессов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства для кулонометрического анализа за счет обеспечения измерения суммарного количества электричества, прошедшего через электрохимическую ячейку во время положительного и отрицательного направлений тока при использова1нии периодических разнополярных токов в процессах нестационарного электролиза, 20

На чертеже приведена структурная схема устройства, Устройство содержит генератор 1 периодического тока, гальваническую ванну 2, измерительный резистор 3, 25 элемент 4 сравнения, выпрямитель 5, генератор 6 эталонной частоты, аналоговый запоминающий блок 7, реверсивный счетчик 8, измеритель 9 среднего значения напряжения, двухвходовой 30 элемент ИЛИ 10, триггер 11, первый

12 и второй 13 трехвходовые элементы

И и генератор 14 линейно изменяющегося напряжения. Причем генератор 1 периодического тока, гальваническая ванна 2 и измерительный резистор 3 соединены последовательно, Первый управляющий выход генератора 1 периодического тока соединен с первым входом двухвходового элемента ИЛИ 10 и пер- 40 вым Б-входом триггера 11, первый (прямой) выход которого соединен с третьим входом первого трехвходового элемента И 12, Выход последнего соединен с входом прямого счета реверсивного 45 счетчика 8, вход обратного счета которого соединен с выходом второго трехвходового элемента И 13, Третий вход последнего соединен с инверсным (вторым) выходом триггера 11, (вто- 50 рой) К-вход которого соединен с вторым управляющим выходом генератора 1 периодического тока и первым входом двухвходового элемента ИЛИ 10, Выход последнего соединен с вторым, входом аналогового запоминающего блока 7, входом генератора 14 линейно изменяющегося напряжения и входом генератора 6 эталонной частоты, выход которого соединен с вторыми входами первого

12 и второго 13 трехвходовых элементов И. Первые входы последних соединены с выходом элемента 4 сравнения, второй вход которого соединен с выходом генератора 14 линейно изменяющегося напряжения, Первый вход элемента 4 сравнения соединен с выходом аналогового запоминающего блока 7, первый вход которого соединен с выходом измерителя 9 среднего значения напряжения, Вход последнего соединен с выходом выпрямителя 5, первый и второй входы которого соединены с выводами измерительного резистора 3.

Устройство работает следующим образом, В начальный момент времени реверсивный счетчик 8 установлен в нуль.

Генератор б эталонной частоты выключен.

На выходе генератора 14 линейно изменяющегося напряжения нуль, На выходе ,аналогового запоминающего блока 7 также нуль. При включении генератора 1 периодического тока и начале электрохимического процесса на измерительном резисторе 3 выделяется периодическое разнополярное напряжение1 пропорциональное току гальванической ванны

2. Это напряжение с измерительного резистора 3 поступает на входы двухполупериодного выпрямителя 5, который преобразует разнополярное напряжение в однополярное и подает на вход измерителя 9 среднего значения напряжения, который определяет среднее за полупериод выходного тока генератора

1 периодического тока значение напряжения, которое подается на вход аналогового запоминающего блока 7, Аналоговый запоминающий блок 7 запоминает полученное значение напряжения на время обработки. С выхода блока 7 постоянный уровень поступает на первый (неинвертирующий) вход элемента 4 сравнения, Одновременно с началом работы генератора 1 периодического тока на его первом или втором управляющем выходе появляются с началом очередного полупериода выходного тока импульсы, которые характеризуют полярность выходного тока в данном полупериоде. Например, при положительной полярности выходного тока импульс появляется на первом управляющем выходе, а при отрицательной полярности — на втором управляющем выходе генератора 1 периодического тока.

16104

Допустим, в данный момент с началом очередного полупериода появился импульс на первом управляющем выходе генератора 1 периодического тока, Этот импульс своим передним фронтом, через элемент ИЛИ 10 запускает генератор 14 линейно изменяющегося напряжения, на выходе которого появляется постепенно нарастающий уровень, и генератор 6 эталонной частоты, на выходе которого вырабатываются импульсы.

Одновременно по первому входу триггер

11 устанавливается в единицу, в результате чего на третьем входе первого трехвходового элемента И 12 появляется высокий уровень, а на третьем входе второго трехвходового элемента

И 13 — низкий уровень.

C выхода генератора 14 линейно из- 20 меняющегося напряжения нарастающий уровень напряжения поступает на второй (инвертирующий) вход элемента 4 сравнения, Пока уровень на втором входе его меньше, чем на первом, на 25 выходе элемента 4 — высокий уровень, который поступает на первые входы первого 12 и второго 13 трехвходовых элементов И. На вторые входы этих элементов поступает импульсная последо- 3О вательность с генератора 6 эталонной частоты, Поскольку на третьем входе первого трехвходового элемента И 12 высокий уровень, импульсы проходят на его выход и подаются на вход прямого счета реверсивного счетчика 8, увеличивая его состояние, Поступление импульсов на вход счетчика 8 продолжается до тех пор, пока нарастающий уровень на втором входе элемента 4 срав- 4О нения не превышает уровня на его первом входе. В этот момент на выходе элемента 4 сравнения появляется низкий уровень, по которому закрывается первый трехвходовой элемент И 12 и 4> прекращается поступление импульсов в счетчик 8. По заднему фронту импульса на первом управляющем выходе генератора 1 периодического тока (в конце полупериода) выключается генератор

6 эталонной частоты и сбрасываются аналоговый запоминающий блок 7 и генератор 14 линейно изменяющегося напряжения, т,е. на их выходах устанавливается нулевой уровень.

Если с началом очередного полупериода появляе ся импульс на втором управляющем выходе генератора 1 периодического тока, то работа устройства

39 протекает аналогичным образом, за исключением того, что триггер 11 установлен в нуль, Поэтому открывается второй трехвходовой элемент И 13, и импульсы с выхода генератора 6 эталонной частоты поступают на вход обратного счета реверсивного счетчика 8, уменьшая его состояние, Таким образом, код, накапливающийся B реверсивном счетчике 8, пропорционален величине тока через гальваническую ванну 2, времени (количеству полупериодов) проведения электрохимического процесса, а также количеству положительных и отрицательных полупериодов периодического разнополярного тока генератора 1 периодического тока, т,е. пропорционален в выбранном масштабе количеству электричества, прошедшему через гальваническую ванну 2 в положительном направлении, На основании полученной всличины можно контролировать параметры (например толщину наносимых гальванических покрытий) технологических процессов, связанных с применением периодических разнополярных токов, т.е, процессов нестационарного электролиза.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения количества электричества при электролитических процессах, содержащее генератор периодического тока, гальваническую ванну и измерительныи резистор, соединенные последовательно, элемент сравнения, генератор эталонной частоты, запоминающий блок и реверсивный счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей в части измерения количества электричества, прсшедшего через гальваническую ванну в процессах нестационарного электролиза, в него дополнительно введены выпрямитель, измеритель среднего значения напряжения, генератор линеино изменяющегося напряжения, триггер, двухвходовой элемент

ИЛИ и два трехвходовых элемента И, причем вход прямого счета реверсивного счетчика соединен с выходом первого элемента И, а вход обратного счета подключен к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента И и выходом элемента сравнения, вторые входы обоих элементов И подключены к выходу

161 0439

Составитель С. Сафохин

Техред Д.Сердюкова.Корректор A- Осауленко

Редактор И, Касарда

Заказ 3737 Тираж 561 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г..ужгород, ул. Гагарина,101 генератора эталонной частоты, вход которого соединен с выходом элемента

ИЛИ, первым входом запоминающего блока и входом генератора линейно изменяющегося напряжения, выход которого под5 ключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом запоминающего блока, второй вход которого подключен к выходу измерителя среднего значения напряжения, вход которого соединен с выходом выпрямителя, первый и второй входы которого соединены с выводами измерительного резистора, первый управляющий выход генератора периодического тока соединен с входом элемента

ИЛИ и первым входом триггера, второй управляющий выход генератора периодического тока подключен к другому входу элемента ИЛИ и второму входу триггера, первый выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, а второй выход подключен к третьему входу второго элемента И,