Устройство для контроля толщины покрытия

 

Союз Советсиии

Социалйстичвсиии республик

ОП ИСАНИЕ изовеетиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и>937997 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 30. 12,80 (21) 3227674/18-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23 06 82. Бюллетень рА 23

Дата опубликования описания 26.06.82 (5()M. Кл.

6 01 В 7/06

ВоуЮротоеиый комитет

СССР ио долом изобрвтоиий и открытий (53) УДК 621.317..39:53 1.717 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. К, Козка и Н. П. Христов

Рыбинский авиационный технологический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛШИНЫ

ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, в цветной металлургии для контроля и учета расхода драгоценного металла при гальванических покрытиях.

Известно устройство для контроля расхода осажденного металла кулономет рическим способом, содержашее блок питания,;датчик тока„ преобразователь напряжение -частота, счетчик текушего и суммарного расхода металла (1

Недостатком устройства является низкая точность измерения, так как при изменении внешних (температуры) и внутренних параметров (величины питаюших напряжений) частота преобразователя напряжение-частота также изменяется.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля толшины покрытия, содер- N жашее блок питания, подключенный к нему датчик тока, блок управления, первым выходом соединенный с входом блока питания, преобразователь напряжение -час2 тота,, измеритель количества электричества (21

Однако устройство имеет низкую точ ность измерения, обусловленную влиянием внешних факторов (например, температуры), а также внутренних параметров схе мы на стабильность частоты преобразователя напряжение -частота.

Бель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено источником калибровочных сигналов, ключом, элемен« том ИЛИ, управляемым делителем частоты, двумя элементами И, вычитающим счетчиком, блоком анализа остатка в формирователем кода поправки, первый вы» ход источника калибровочных сигналов через ключ, элемент ИЛИ, преобразователь напряжение -частота и управляемый делитель частоты подключен к первым входам элементов И, выход первого элемента И соединен с входом измерителя .количества электричества, выход второго

3 93799 элемента И через вычитаюший счетчик и блок анализа остатка связан с вкодом блока управления и входом формирователя кода поправки, выход последнего подключен к второму входу управляемого делителя частоты, второй, третий, четвертый, пятый "и шестой выходы блока управления соединены соответственно с вторыми входами ключа и второго элемента

И, третЬим входом управляемого делите- g0

as частоты, вторыми входами первого элемента И, вычитающего счетчика и формирователя кода поправки, второй выход источника калибровочных сигналов подключен к третьему входу вычитаюшего счет- 1 чика, а точка соединения блока питания и датчика тока связана с вторым входом элемента ИЛИ.

На фиг. 1 представлена блок-схема 20 устройства; на фиг. 2 и 3 — временные пиаграммы работы устройства., Устройство содержит источник 1 калибровочных сигналов, первый выход ко- 2s торого через ключ 2, элемент ИЛИ 3, преобразователь 4 напряжение -частота, управляемый делитель 5 частоты связан со входами элементов И 6 и 7. Выход элемента И 7 подключен к входу вычи- З0 тающего счетчика 8, выход которого соединен с входом блока 9 анализа остатка. Выход формирователя 10 кода поправки соединен с вторым входом управляе. мого делителя 5 частоты. Выход элемен35 та И 6 соединен с входом измерителя 11 количества электричества. Средняя точка последовательно соединенных блока 12 питания и датчика 13 тока подключена к второму входу элемента ИЛИ 3, второй выход источника 1 калибровочных сигналов связан с третьим входом вычичающего счетчика 8, К блоку 12 питания и gammy 13 тоха подключена гальвано. ввннв 14. Выходы блока 15 управления

45 соединены соответственно с блоком 12 питания, вторыми входами ключа 2 и элемента И 7, третьим входом управляемого делителя 5 частоты, вторыми входами апементв И 6 вычитаюшего счетчика 8 и формирователя 10 хода поправки. Выход

50 блока 9 анализа остатка соединен с первым входом формирователя 10 и входом блока 15 управления.

Устройство работает следующим образом е

Я

При включении питающего напряжения блок 15 управления вырабатывает сигна-. аы, которые приводят в исходное состоя7 ф ние вычитаюший счетчик 8, управляемый делитель 5 частоты и измеритель 11 количества электричества (фиг. 2 О, 5 ).

На выходах источника 1 калибровочных сигналов присутствует высокостабильный уровень постоянного напряжения и цифровой код, соответствующий этому уровню.

Блок 15 управления вырабатывает последовательность команд, обеспечивающих ввод цифрового кода с источника 1 ка« либровочных сигналов в вычитающий счетчик 8 (фиг. 2 .), запись кода поправки в управляемый делитель 5 частоты (фиг-. 23) и выделяет интервал калибровки, подклю- чая калибровочный сигнал с выхода источника 1 калибровочных сигналов через ключ 2, элемент ИЛИ 3 нв вход преобразовагеля 4 напряжение-частота (фиг. 28) .

Преобразователь 4 в течение этого интервала преобразует амплитуду калибровочного сигнала в частоту следования импульсов (фиг. 2 e ), эаполняюших управляемый делитель 5 частоты. Частота появления единицы переполнения делителя 5 частоты (фиг. 2 ) прямо пропорциональна частоте следования импульсов на выходе преобразователя частоты и обратно пропорциональна величине кода поправки, записываемого в делитель 5 перед каждым циклом его заполнения.

Каждое переполнение делителя 5 уменьшает содержимое вычитаюшего счетчика

8 на единицу.

Если частота преобразователя 4 соотг ветсгвует ее номинальному значению при заданном уровне калибровочного сигнала, то количество циклов деления частоты импульсов, поступающих с выхода преобразователя 4 за время интервала калибровки, равно значению кода, предваритель но записанному в вычитвющий счетчик 8, поэтому с последней единицей переполнения делителя 5 содержимое счетчика 8 становится равным нулю (фиг. 2 3 ) °

Таким образом, нулевое состояние счетчика 8 на момент окончания интервала калибровки, зафиксированное блоком

9 анализа остатка, является признаком нормальной работы тракта преобразования напряжения: в частоту. Блок 15 управления включает блок 12 питания галь вановвнны 14 (фиг. 2и) и начинается прощвсс покрытия. При этом блок 15 управления устанавливает в нулевое состоя« ние. управляемый делитель 5 частоты (фиг. 2a ) и измеритель 11 электричест вв, в затем разрешает формирователю 10 ввод кода поправки, полученного нв последнем интервале калибровки. Через дач

937997

5 чик 13 тока протекает ток гальванованны, иайряжение с датчика подается на вход преобразователя 4 напряжение -частота (фиг. 2 к ) . .Последовательность импульсов с преобразователя 4 через делитель

5 и элемент И поступает на вход измерителя 11 количества электричества (фиг. 2 h,), выходная шкала которого проградуйрована в единицах контролируемого параметра, При каждом переполне- 10 нии делителя 5 обеспечивается ввод в делитель кода поправки, установленного в последнем интервале калибровки. Т. е. при дальнейшем преобразовании напряжения в частоту заполнение делителя 5 15 частоты производится с какого-то определенного начального значения, устанавливаемого величиной кода поправки. В течение технологического процесса нанесения покрытия величина этой поправки, щ определенной при калибровке, остается постоянной; Если параметры преобразователя изменились и частота импульсов на его выходе, например, увеличилась, то в течение интервала калибровки (фиг. Зо ) 25 количество циклов деления частоты также увеличится, что приведет к поступлению на вход счетчика большего числа импульсов, что фиксирует блок 9 анализа остатка (фиг. Зф ), a формирователь 10 .щ уменьшает значение хода поправки (фиг. Зх

При повторении интервала калибровки в управляемый делитель 5 вводится мень шее значение кода поправки, что приводит к увеличению времени заполнения делителя 5 и, следовательно, к уменьшению частоты следования команд вычитания на счетчик 8. Далее интервалы калибровки и коррекция кода поправки повторяются до тех пор, пока содержимое счетчика

8 не станет равным нулю. Это фиксирует блок 9 анализа остатка, блок 15 управления разрешает при этом начало гальванического процесса (фиг. 3 ф, и ) °

Если частота преобразователя 4 сни45 жается, то за интервал калибровки на вход делителя 5 поступает меньшее число импульсов, что приводит к появлению в счетчике 8 остатка на конец цикла.

Это фиксирует блок 9 (фиг. 3 ф ), а формирователь 10 увеличивает код,поправки (фиг. 3 х }.

В результате этого время заполнения делителя 5 уменьшается, и, следовательно, увеличивается частота появле-. 5 ния сигналов на входе счетчика 8. Интервалы калибровки повторяются до тех пор, пока увеличение кода поправки не приведет к нулевому результату в счетчике 8 на момент окончания очередного интер вала калибровки. При этом блок 15 óïравления разрешает включение блока питания гальванованны 14. Тем самым осушествляется автоматическая коррекция преобразователя иапряжение-частота перед началом гальванического процесса и, следовательно, повьппается точность определения количества осажденного ме талла при гальваническом покрытии.

Ф ормула изобретения

Устройство для контроля толщины покрытия, содержашее блок питания, подключенный к нему датчик тока, блок управления, первым выходом соединенный с входом блока питания, преобразователь напряжение -частота; измеритель количества электричества, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено источником калибровочных сигналов, ключом, элементом ИЛИ, управляемым делителем частоты, двумя элементами И, вычитаюшим счетчиком, блоком анализа остатка и формирователем кода поправки, первый выход источника калибровочных сигналов через ключ, элемент ИЛИ, преобразователь напряжение -частота и управляемый делитель частоты подключен к первым входам элементов И, выход первого элемента И соединен с входом измерителя количества электричества, выход второго элемента И через вычитаюший счетчик и блок анализа остатка связан с входом блока управления и входом формирователя кода поправки, выход последнего подклю чен к второму входу управляемого pensтели частоты, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления соединены соответственно с вторыми вХО дами ключа и второго элемента И, третьим входом управляемого делителя частоты, вторыми входами первого элемента И, вычитаюшего счетчика и формирователя кода поправки, второй выход источника калибровочных сигналов подключен к третьему входу вычитаюшего счетчика, а точка соединения блока питания и датчика тока связана с вторым входом элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертжй

1. Обмен опытом в радиопромышлен ности, 1969, ¹ 12, с. 81.

2. Авторское свидетельство СССР

М 360405, кл. С 23 В 5/68, 1969 (прототип)..937997

Составитель Ю. Петраковский

Редактор А. Шишкина Техред Л.Пекарь Корректор Л. Бокшан. . Заказ 4440/59 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4