Устройство для контроля толщины гальванического покрытия в процессе его нанесения в гальванической ванне
-Использование: контрольноизмерительная техника, в частности средства активного контроля при автоматизации процесса гальванопокрытий. Сущность изобретения: В устройстве , содержашемгенератор 1, вихретоковый датчик 2 с электродом-свидетелем 3 и измерительную схему, в качестве электрода-свидетеля используется малогабаритный графитовый электрод и введена схема 6 регулировки тока свидетеля, которая позволяет установить такую величину тока, протекающего через электрод-свидетель, при которой толщина осевшего на электроде-свидетеле металла равна толщине покрытия на детали, подвергаемой электролизу . 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СО ЦИАЛ И СТИЧ ЕС КИХ
РЕСПУБЛИК (! 9) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
М Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕН НОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4906426/26 (22) 28.01.91 (46) 30 11.92. Бюл. М 44 (71) Научно-исследовательский институт средств вычислительной техники (72) E.Ï.Êîðåïàíîâ и И.R.Ìîèñååíêoâ (56) Авторское свидетельство СССР
М 598972, кл. С 25 D 21/12, 1976.
Авторское. свидетельство СССР
1, .326254, кл, t: 25 D 21/12, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ
ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ В ПРОЦЕССЕ
ЕГО НАНЕСЕНИЯ В ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ ВАННЕ (57)-Использование: контрольноизмерительная техника, в частности
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть ,,использовано в качестве средства активного контроля при автоматизации процесса гальванопокрытий.
Известно устройство для непрерывного контроля толщины гBllbBRHolloKpbl тий на основе явления вихревых токов, содержащее вихретоковые преобразователй, эталоны толщины и электроды.свидетели. Недостатком этого устройства является низкая достоверность контроля, обусловленная методом измерения и конструкцией.
Наиболее близким по техническому решению из известных устройств является устройство для непрерывногo КоНТро, ля толщины гальванопокрытий, содержащее накладные вихретоковые преобразователи,. эталон толщины и электрод(я)з С 2 П 21/12 — G 01 В /06 средства активного контроля при автоматизации процесса гальванопокрытий. Сущность изобретения: R устройстве, содержащем генератор 1, вихретоковый датчик 2 с электродом-свидетелем 3 и измерительную схему, в качестве электрода-свидетеля используется малогабаритный графитовый электрод и введена схема 6 регулировки тока свидетеля, которая позволяет установить такую величину тока, протекающего через электрод-свидетель, при которой толщина осевшего на электроде-свидетеле металла равна толщине покрытия на детали, подвергаемой электролизу. 3 ил. свидетель, находящийся в зазоре между каТушками чувствительного элемента, генератор и измерительную схему. Принцип контроля в ланном устройстве основан на сравнении толщины покрытия на электроде-свидетеле, установленном в гальванической ванне, с эталоном, находящимся вне ванны.
Недостатком этого устройства является низкая точность контроля толщины наносимого покрытия из-за возможной неидентичности эталона и электродаг свидетеля, различия условий, в кото..рых они находятся, неравномерного, осаждения покрытия на поверхности электрода-свидетеля, необходимость использования эталона.
Целью предлагаемого изобретения является повышение pocfoBepHQcTH контроля, упрощение конструкции и
1778201 улучшение эксплуатационных характеристик устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля толщины гальванического покрытия в процессе его нанесения в гальванической ванне, состоящем из регулируемого генератора, подключенного к нему вихретокового датчика и электродасвидетеля, а также измерительной схемы, включающей детектор и индикатор, в отличие от известных устройств в качестве материала для электродасвилетеля использован графит, который, являясь химически инертным материалом, имеет высокое сопротивление электрическому току, а также невысокую механическую прочность по сравнению с металлами, что дает возможность
1) повысить точность контроля за счет исключения влияния самого свидетеля на результат измерения. Это становится возможным потому, что в 25 графите из-за его большого удельного сопротивления электрическому току по сравнению с металлами, из которых выполняются электроды-свидетели: (например, 30
l3 1,44 10-6 Ом.
1,62 10 Ом см, рс, = 1,5 10 О см, (Эс,„= 0,014>10 Ом см
p d= 0,17х10 Ом см," тогда как (грм ит1 = 800 10 Ом. с „ вихревые токи практически затухают на поверхности и, следовательно, выходное напряжение датчика зависит только от толщины осаждаемого на поверхности графитового электрода-свидетеля металлического слоя покрытия (см.Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий, Справочник. Том 2, И.: Машиностроение, 1986), 2) получать одинаковую толщину покрытий на леталях с различной площадью их поверхностей при использо" вании миниатюрного электрода-свидетеля IlocToFlHHblx размеров. Это обеспечивается величиной тока, протекающего через электрод-свидетель, посредством соответствующей электрической схемы, подающей на электрод,-сви-! детель постоянное напряжение необхо- димого уровня, 3) выполнить вихретаковый датчик . и электрод-свидетель в разборном малогабаритном корпусе из химически инертного материала, который в процессе контроля погружается в гальваническую ванну
4) использовать электрод-свидетель многократно, что может быть сделано тремя способами; — механическим: осажденный слой легко снимается с графита механическим воздействием, - гальваническим: за счет реверсирования электрического тока через свидетель, при этом осажденный слой переходит с электрода-свидетеля на анод гальванической ванны, - организационно-техническим: путем учета толщины ранее нанесенного слоя перед каждым последующим процессом покрытия посредством корректировки "нуля" устройства, 5) снизить расход осаждаемого металла за счет миниатюризации электродасвидетеля, б) не использовать эталонный электрод.
Включение новых признаков, а именно: графитового электрода-свидетеля, схемы регулировки тока свидетеля, отсутствие эталонного электрода, возможность мноГократного использования электрода-свидетеля - позволяют повысить достоверность контроля, упростить схему и конструкцию, улуч-. шить эксплуатационные характеристики.
Совокупность существенных признаков, обеспечивающая новый положительный эффект, в патентной и научно-технической информации не обнаружена, что позволяет сделать вывод, что заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "существенные отличия".
На фиг. 1 изображена блок-схема заявляемого устройства; на фиг. 2конструкция датчика-свидетеля," на фиг.3 - схема регулировки тока через свидетель.
Устройство для измерения толщины гальванического покрытия содержит регулируемый генератор 1, вихретоковый датчик 2 с электродом-свидетелем 3, подключенный к генератору 1 и измерительной схеме, состоящей из последовательно соединенных детектора 4 и индикатора 5. Схема 6 регулировки тока свидетеля подключена к
5 177820 электроду-свидетелю 3 датчика 2 и катоду ванны.
Вихретоковый датчик 2 (Фиг.2) состоит из катушки 7 возбуждения, подключенной к генератору 1, приемной катушки 8 с сердечником 9, подключенной к входу детектора 4, помещенного в магнитную цепь катушек 7, 8 электрода-свидетеля 3, установленных в 1р корпусе 10 со .съемной крышкой 11.
Схема 6 регулировки тока свидетеля (фиг.3) содержит дополнительный источник тока t2 и подключенный к нему резистивный мост, состоящий из резисторов R1 и R2, причем вывод
R1 соединен с катодом ванны, а вывод R2 - с электродом-свидетелем 3.
Устройство работает следующим об- р разом. Регулируемый генератор 1 питает катушку 7 возбуждения датчика
2. Магнитный поток через катушку 7 будет уменьшаться при увеличении толщины металлического покрытия на электроде-свидетеле 3. Измерительный сигнал с приемной катушки 8 детектируется детектором 4 и подается на индикатор 5, отклонение стрелки которого связано с измеряемой толщиной. Дополнительный источник тока 12 включен в цепь питания гальванического катода через резистивный мост таким образом, что допустимо реверсирование направления включе- ния дополнительного источника 12 сов- 35
-местно с изменением. величины тока. Это
1 б необходимо для установки такого тока через электрод-свидетель 3, при котором толщина осевшего на нем металла равна толщине покрытия íà детали, подвергаемой электролизу. В предлагаемой конструкции вал резистора М снабжен лимбом, откалиброванным в единицах отношения площади электрода-свидетеля 3 к площади по" крываемой детали.
Таким образом, схема регулировки тока свидетеля позволяет устранить разницу в толщинах покрытий на электроде-свидетеле и покрываемой детали, обеспечивая в результате высокие точностные характеристики устройства.
Формула изобретения
Устройство для контроля толщины гальванического покрытия в процессе его нанесения в гальванической ванне, содержащее регулируемый генератор, подключенный к нему вихретоковый датчик с электродом-свидетелем и измерительную схему, включающую. детектор и индикатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью по-. вышения достоверности контроля и упрощения схемы и конструкции, оно снабжено схемой регулировки тока свидетеля, подключенной к катоду ванны и к электроду-свидетелю, а электрод-свидетель выполнен из графита.
Юиг.?
1778201 иг.2
Хаоодц
Х оду б0ННЫ
Гсдиделеяю
0m си ооого источника бог.д
Составитель Л.Груднева
Техрер М.Моргентал Корректор В,Петраш
Редактор Р.Егорова
Зака а 4166 Тираж Подписное
ВНИИПЯ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Проивводственно-иэдательскнй комбинат "Патент", г.ужгород, ул . Гагарина, 101
