Способ измерения площади деталей при гальваническом процессе
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Реслублии
< 1883197
S... / -.—:
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву М 694563 (22) Заявлено 300430 (21) 2922367/22-02 с присоединением заявки рв(23) Приоритет—
Опубликовано 23.11.81. Бюллетень М 43
Дата опубликования описания 23,11.81 (51)М. Кл.
С 25 D 21/12
1ооуаарстеениый комитет
СССР . (53) УДК 621.357..6(088.8) во делам изобретеиий и открытий
Г (72) Авторы изобретения
А.В.Бахтин и Л.Ф.Отмахов
1 -
Научно-исследовательский проектно-конструкторский, и технологический институ : комплектного электропривода (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДИ ДЕТАЛЕЙ
ПРИ ГАЛЬВАНИ4ЕСКОМ ПРОЦЕССЕ
2 т,е
6 0 °
Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для измерения площадей деталей, выполненных из электропроводных материалов и для автоматического регулирования
5 плотности тока в гальванических ваннах.
По основному авт. св. 11 694563 известен способ измерения площади
1О деталеи при гальваническом процессе $1), заключающий"я в пм, что обрабатываемые. детали совместно со вспомогательным электродом известной площади устанавливают в гальваническую
15 ванну, подключают главный электрод ванны к одному полюсу источника тока, а детали - к другому полюсу, .измеряют удельную электропроводность электролита, ток ванны расстояние между элем родами. наппя ение ча электродах гальванической ванны, а величину площади деталей вычисляют по формуле где Tg 0 - соответственно ток и напряжение гальванической ванны, расстояние между электродами;
x — удельная электропроводность электролита.
Недостатком известного способа является то, что он не учитывает величин анодной и катодной поляризации, что приводит к ошибкам при измерении площади деталей.
Цель изобретения — уменьшение погрешности измерения площади деталей путем учета величин анодной и катодной поляризации.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения площади деталей при гальваническом процессе, заключающемуся в том, что обраба883197
2S
3S
40 где U>
IB
ЭЛ тываемые детали совместно со вспомо.гательными электродами известной площади устанавливают в гальваническую ванну, подключают главный электрод ванны к одному полюсу источника тока, а детали - к другому полюсу, измеряют удельную электропроводность электролита, ток ванны, расстояние между электродами, напряжение но электродах гальванической ванны, а ве- 1О личину площади деталей вычисляют как отношение произведения тока ванны и расстояния между электродами на произведение удельной электропроводности электролита и напряжения 1S гальванической ванны, дополнительно измеряют величины анодной и катодной поляризации и алгебраически сум мируют их с напряжением на электродах гальванической ванны.
На чертеже приведена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа.
Устройство содержит гальваническую ванну 1, в которой установлены главный электрод 2, обрабатываемые детали 3, датчик 4 анодной поляризации, датчик 5 катодной поляризации, вспомогательные электроды б, а также сопротивление 7 в цепи вспомогательных электродов б, источник 8 питания вспомогательных электродов б, источник 9 питания гальванической ванны 1, шунт 10 в цепи источника
9 питания, вольтметр 11 источника 9 питания, управляющий вычислительный комплекс (УВК ) 12, включающий в себя устройство 13 ввода аналоговой информации, процессор 14 устройство
15 вывода аналоговой информации.
Устройство работает следующим образом.
При поступлении подвески с деталями 3 в гальваническую ванну 1 информацию о величинах общего тока ванны 1 с шунта 10 источника 9 питания, напряжения между электродами гальванической ванны 1 с вольтметра 11, тока вспомогательных электродов б с сопротивлейием 7, напряжения вспомогательных электродов Ь с источника 8 питания, анодной поляризации с датчика 4 анодной поля риэации, катодной поляризации с SS датчика 5 катодной поляризации поступает на устройство 13 ввода аналоговой информации УОК 12.
УВК 12 согласно заложенным программам вычисляет площадь обрабатываемых деталей В 1Е Вэ
G= К= В р вэ (в А к
1в
ÛB- + > (1) где общий ток ванны, D - плотность TQKQ вспвэ могательных электродов — коэффициент конфигу;.
ЖВ-Ид И„)11 рации; вэ удельная электропро-.
1 л ЭВАМ водность электролита; р — сопротивление элек g Q
ЭЛ- 1 тролита между вспомогательными электродами,"
U - напряжение источника вя питания вспомогатель-. ных электродов, . - ток в цепи вспомогательных электродов, ? - расстояние между всповэ могательными электродами, S — площадь вспомогательЯЯ ных электродов;
U - напряжение между элекB тродами ванны, -величина анодной пой "A ляризации, т.е. скачок потенциала на границе анод-электролит; ду — величина катодной поК ляризации, т.е. скачок потенциала íà границе катод-электролит., Включение в выражение для измерения площади деталей величин анодной и катодной поляризации позволяет повысить точность измерения площади деталей.
Как известно уравнение электрического баланса гальванической ванны определяется выражением.
Ов RQAIB ЬЧА шчк (2 j напряжение на электродах ванны, общий ток ванны; сопротивление электролита ванны;
Π— hg B h 1Е Полученное выражение для Iв используем для определения коэффициента конфигурации (К ). Коэффициент конфигурации (К) определяется как отношение плотности тока вспомогательных электродов (01 ) к плотности тока на деталях < D e ), т.е. ВЭ Вэ 1 де Т g DBq 5 в-n9a+64x 1 эл Dee Г 7 д1 +gg В А к к 2S Таким образом, площадь деталей вычисляется по более точной формуле С }С= Тщ в вэ Эвэ Эвэ x(u> ЧА Чк) IBE "("В- Д q„) Потенциалы анодной и катодной поляризации являются функциями плотности тока и в диапазоне плотностей тока,1З характерном для большинства гальванических процессов, достигают величин единиц вольт. Особенно сильно. может изменяться величина анодной поляризации. Например, в цинковом цианистом электролите при достижении плотнос- ти тока величины порядка 4,5-6,0 А7дм может произойти скачок анодной поляризации на величину до 2,0-2,5 В. 4$ 5 8831 Ь АИЬЯ -соответственно скачки потенциала на границах анодэлектролит и катод-электролит. Таким образом, ток ванны определяется по следующей формуле 97 Поэтому неучет величин анодной и катодной поляризации в известном способе приводит к значительным ошибкам при измерении площади деталей. Погрешность известных способов измерения площади деталей при гальваническом процессе составляет в среднем 25-304. Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные в процессе разработки предлагаемого способа, показатели, что погрешность измерения может быть уменьшена до 101. Причем погрешность предлагаемого способа существенно ниже известных способов при протекании гальванического процесса в более широком диапазо не рабочих плотностей тока, так как способ учитывания значения потенциалов поляризации, являющихся функциями плотности. тока. Кроме того, проведенный ориентиро вочный расчет экономической эффектив" ности от внедрения устройства, реализующего предложенный способ в АСУ ТП. гальванического производства Новоси= бирекого завода "Электроагрегат" покаф зывает, что величина годового экономи" ческого эффекта составляет 22780 руб. Формула изобретения Способ измерения площади деталей при гальваническом процессе по авт. св. У 694563, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения дополнительно измеряют величины анодной и катодной поляризации и алгебраически суммируют их с напряжением на электродах гальванической ванны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ю 694563, кл. С 25 0 21/12, 1979. 883197 Составитель Л. Груднева Редактор Т.Киселева Техред А.Ач Корректор Г.Назарова Заказ 10130/39 Тираж 707 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, TI|-,35, Раушская наб.,д,4/5 Филиал ЛПП "Патент, г. Ужгород, ул.Проектная,4
