Устройство для измерения толщин гальванических покрытий в процессе осаждения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ

«ii 662627

Союз Советекик

Соцмалмстммескик

Рвспублмк (6l) ДОполнительное к авт. свил-ву

Ф (22) Заявлено 09.03. 77 (23) 246 1179/22-02 (51) М. Кл.

С 25 Э 21/12

Q 01 В 7/02 с присоеднненнем заявки № (23) Приоритет

Государотвеииый комитет

СССР оо делам изооретекий и открытий

Опублнковано15.05.79. Бюллетень № 18 (53) УДК 621 357. .7(088.8)

Дата опубликования описания 15.05.79 (72) Авторы изобретении

Н. А. Ермолаев н М. И. Лернер (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО HIIH ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛШИНЫ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ

ПОКРЫТИЙ В ПРОЦЕССЕ ОСАЖПЕНИЯ

Изобретение относится к технологии нанесения покрытий и может быть нсцользовано для нзмерення толщины галт ваннческнх покрытий в процессе осаждення.

Известно устройство для измерения . 5 толщины гальванических покрытий в процессе осаждения, содержащее детальсвидетель, узел измерения толщины покрытия на детали-свидетеле, схемы установки н.снгнализацнн заданной толщины 1В покрытия, узел нэмерення катодной плот ности тока на детали-свидетеле н ннднкаторы толщины покрытия и катодной плотности тока (11.

Недостаток известного устройства состоит в низкой надежности и точности измерения. Оно не обеспечнйает зашнту д еталн звнд етеля.

Известное устройство не обеспечивает эашнту детали-свидетеля н от превышаюшей максимально допустимую технологическнм процессом величины плотносты тока, воэннкаюшей, например, прн ошн»

2 бочной установке тока гальванической ванны, превышающего предельно допустимый ток прн данной загрузке ванны.

Протекание тока через деталь-свндетель прн разрыве катодной цепи покрываемых деталей приводит в известном устройстве к дополнительной погрешностн нзмерення.

Погрешность эта может достнгать значнтельной величины, так как плотнос гь тока на детали-с:вндетеле в этом случае может возрасти по сравнению с рабочей в несколько раз н, следовательно, прн- мерно во столько же раэ возрастет.сш рость осаждении покрытня. Ес лн же, кро» ме того, плотность тока на детали-свнде теле превысит максимально допустимую технологическим процессом величину, то осаждаемое на деталь-с вндетель покры тие будет некачественным, например, рыхлым.

Недостатком является также отсутствие схемы снгналнэацнн выхода катодной плотности тока нз заданных технологн»

6626 27 ческим режимом пределов, что ограничивает функциьнальные воэможности уст ройства.

1 елью предлагаемого изобретения является повышение надежности устройства и точности измерения топ пины покрытий и расширение функциональных возможнос. тей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено блоком сравниваюших устройств, блоком установки экстремапьных значений катодной плотности тока, схемой сигнализации выхода катодной плотности тока иэ заданных пределов и ключом, причем выход узпа измерения катодной плотности тока на детапи-свидетеле соединен с обшим входом блока сравниваюших устройств, остальные входы которого подключены к соответствующим выходам бпока установки экстремапьных значений катодной плотности тока, вход схемы сигнализации выхода катодной-плотности тока иэ заданных пределов соединен с первым выходом бпока сравнивающих устройств, а второй выход этого блока подключен к управпяюшему входу ключа, вкпюченного в катодную цепь детаписвидетепя.

На фиг. 1 приведена схема предпагаемого устройства; на фиг. 2 - вариант . вь1попнения блока сравниваюших устройств и бпока установк экстремальных значецай катодной ппотности тока.

Предлагаемое устройство содержит деталь-свидетель 1, йомешенную в гальваническую . ванйу 2 рядом . с покрываемыми деталями 3, узел 4 измерения топшины покрытия на детали-свидетеле, сХему 5 установки и схему 6 сигнализацйи заданной топшины покрытия, узел 7 измерения катодной ппотности тока на детали-свидетеле, индикаторы 8 и 9 катодной плотности тока и толщины покрытия, блок 10 питатепя ванны, блок 11 сравниваюших устройств, блок 12 установки экстремальных значений катодной ппотности тока, схему 13 сигнализации выхода катодной плотности тока из заданных предепов и ключ 14, :Блок 12 установки экстремальных значений катодной плотности тока может быть выполнен, найример, в виде трех регулируемых источников 15, 16, 17 опорного напряжения, выходные сигналы которых пропорцйональны соответственно заданным технологическим режимам нижнему и верхнему пределам и максимальн о допустимому технологическим режимом значению катодной плотности тока. В этом случае блок 11 сравниваюших устройств содержит три сравниваюших устройства 1 8, 1 9 и 20, первые входы которых объединены и подключены к выходу узла 7 измерения катодной плотности тока, а вторые входы соединены с выходами соответственно источников

Ю 15,16,17 опорного напряжения блока 12:

Выходы сравниваюшйх устройств 18 и

19 объединены и подключены к входу схемы 13 сигнализации выхода катодной плотности тока из заданных пределов, а выход сравниваюшего устройства

20 соединен с управляюшим входом ключа 14, включенного в катодную цепь детали-свидетеля 1.

В случае равенства заданного технологическим режимом верхнего предела и максимапьно допустимой технологическим режимом величины катодной плотности тока блоки 11 и 12 могут быть выполнены по более простой схеме (фиг.2). Блок 11 в этом случае содержит два сравниваюших устройства 18 и

19, первые входы которых соединены с выходом узла 7, а вторые - подключены соответственно к выходам регулируемых источников 15 и 16 опорного напряжения, составляюших блок 12. Первый выход сравниваюшего устройства 19 соединен с. управляюшим входом ключа 14, а второй выход объединен с выходом

ЗЮ сравниваюшего устройства 18 и подключен ко входу схемы 13 сигнализации выхода катодной плотности тока из задан. ных пределов.

46 деталь-свидетель 1, узел 4 измерения толшины покрытия на детали-свидетепе, схема 5 установки и схема 6 сигнализации заданной толщины покрытия и индикатор 9 топшины покрытия . 45 могут быть выполнены в предлагаемом устройстве аналогичными известным устройствам. Так как плошадь покрываемой поверхности детали-свидетеля в этом случае известна и постоянна, то узел 7 измерения катодной плотности тока может быть выполнен в виде преобразователя ток-напряжение, выходной сигнал которого пропорционален текушему значению катодной плотности тока на детали-свидетеле.

Предлагаемое устройство работает ! следуюшим образом.

Если катодная плотность тока на детапи-свидет епе 1 находится в заданных

662627 технологическим режимом пределах, то сигнал на выходе сравниваюших устройств 18,19 и 20 отсутствует и ключ 14 замкнут. На деталь-свидетель 1 и на покрываемые детали 3 осаждается покрытие, установка заданной толшины покрытия, измерение толшины покрытия, сигнализация достижения заданной толшины покрытия и измерение катодной плотности тока на детали-свидетеле йроисходят аналогично работе соответствуюших узлов протбтипа.

При выходе катодной плотности тока на детали-свидетеле эа пределы, заданные технологическим режимом, йояв» ляется сигнал на выходе одного из сравниваюших устройств 18,19 соответственно и срабатывает схема 13 сигнализации о выходе катодной плотности тока из заданных пределов.

Если же катодная плотность тока на детали-свидетеле по какой-либо из указанных причин превысит максимально допустимое технологическим режимом значение, появится также сигнал на выходе сравниваюшего устройства 20 и, следовательно, разомкнется ключ 14, в результате чего будет разорвана катодная цепь детали-свидетеля 1 и прекратится осаждение ga нее покрытия.

Юля возобновления работы устройства после устранения причин, вызвавших превышение катодной плотности тока на детали-свидетеле,. максимально допустимого технологическим режимом значения, необходимо кратковременно замкнуть ключ 14.

При изменении заданных значений необходимо соответственно изменить напряжения на выходе регулируемых источников 15, 16, 17 опорного напряжения.

Работа устройства при другом конкретном выполнении узлов 11 и 12, например по схеме, приведенной на фиг.2, происходит аналогично.

Таким образом, предлаг4.емое устройство позволяет повысить точность иэмерения средней толшины покрытия на покрываемых деталях за счет отключения детали-свидетеля от катодной толшины ванны при случайном или преднамеренном

$ разрыве катодной цепи покрываемых деталей.

Формула изобретения

Устройство для измерения толшины .гальванических покрытий в процессе осаждения, содержашее деталь-свидетель, узел измерения толшины покрытия на детали-свидетеле, схемы установки и сигнализации заданной толшины покрытия, узел измерения катодной плотности тока на детали-свидетеле и индйкаторы толшины покрытия и катодной плотности тока, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и точности измерения толшины покрытий, оно дополнительно снабжено блоком сравни- ваюших устройств, блоком установки гь экстремальных значений катодной плотности тока, схемой сигнализации выхода катодной плотности тока иэ заданных пределов и ключом, причем выход узла измерения катодной плотности тока на

ЗО детали-свидетеле соединен с обшим входом блока сравниваюших устройств, ос тальные входы которого подключены к соответствуюшим выходам блока установки экстремальных значений катодной

$ плотности тока, вход схемы си-.налиэации выхода катодной плотности тока из заданных пределов соединен с первым выходом блока сравниваюших устройств, 40 а второй выход этого блока подключен к управляюшему входу ключа, включенного в катодную цепь детали-свидетеля.

Источники информации, поинятые во внимание при экспертизе

1. - Паллей С. С. Метод и прибор дпя непрерывного контроля толшины гальванических покрытий непосрецственно в процессе осаждения". Л., Суцпром, 1956, с. 1 83-28.

662627

Скеле l3 клюид 14

0m узлп7

Составитель А, Абросимов

Редактор И. Филиппова Техред Э, Чужик Корректор О. Ковинская

Заказ 265 УЗЗ Тираж 719 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4