Устройство для непрерывного контроля толщины гальванического покрытия

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<«>960323

// а" (61) Дополнительное к авт. сеид-ву М 789639 (22) Заявлено 150481 (2l) 3279750/22-02 с присоединением заявки М

Р1 М Кп з

С 25 В 21/12 (23) Г(риор№тет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 2309.82. бюллетень М35 (331 УДК 621. 3 57. .14.002 (088 ° 8) Дата опубликования описания 2309.82 (54) УСТРОРСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ

ТОЛЩИНЫ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к т альванотехиике и может быть использовано для контроля толщины покрытия в процессе осаждения.

Ло основному авт.св. В 789639 известно устройство для непрерывного .контроля толщины гальванического покрытия, содержащее установленный в ванне чувствительный элемент с электродом-свидетелем, задающий генератор, чувствительный элемеит с эталоном, измерительную схему, включающую усилитель, преобразователь, блок сравнения, индикатор и исполнительный орган, вибратор, жестко соединенный с чувствительными элементами, причем чувствительный элемент с эталоном смонтирован в ванне на одном уровне с чувствительньвл элементом, содержащим электрод-свидетель (1).

Недостаток устройства состоит в том, что в электролитах, где происходит интенсивное изменение концентрации компонентов, необходимо в технологический процесс вводить дополнительные операции по определению выхода по току, так как от сутствие информации о величине выхода по току в процессе электролиза приводит в конечном итоге к увеличению длительности процесса элект.ролиза и снижению качества покрытия

5 и вносит погрешность в учет действительного расхода металла.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства путем контроля в процессе осаждения выхода по току.

Указанная цель достигается тем, что устройство для непрерывного контроля толщины гальванического покрытия, содержащее установленный в ванне чувствительный элемент с электродом-свидетелем, эадаюп,ий геиератор, чувствительный элемент с эталоном, измерительную схему, вклю . чающую усилитель, преобразователь, .блок сравнения, индикатор и исполнительный орган, вибратор, жестко соединенный с чувствительными элементами, причем чувствительный элемент с эталоном смонтирован в ванне на одноМ уровне с чувстви25 тельным элементом, содержащим элект. род-свидетель, дополнительно снабжено блоком программного управления, источником опорных напряжений и ком,паратором, причем выход блока прог30 раммного управления соединен с вхоР

9б0323. дом источника опорных напряжений, .выход которого соединен с первым входом .компаратора, второй вхОд которого соединен с выходом пре6бра зователя, а выход — с входом испол"нительного органа. 5

На чертеже изображена блок-схема

I устройства.

Устройство содержит чувствительный элемент 1 с электродом-свидете-: лем 2, чувствительный элемент 3 с 10 эталояом 4, вибратор 5, задающий генератор б, измерительную схему, которая состоит из усилителя 7, преобраэователя S, блока сравнения 9, индикатора 10, исполнительного орга- )g на 11, компаратора 12, источнике опорных напряжений 13, блока программного уттравления 14.

Чувствительные элементы 1 и 3 соединены между собой по схеме компенсационного дифференциального включения и каждый из них выполнен в виде двух катушек, расположенных соосно одна относительно другой.

Электрод-свйдетель 2 жестко укреплен в чувствительном элементе 1, а изолированный от действия агрессивной среды эталон 4 с толщиной покрытия, соответствующей нанесенной толщине покрытия готовой детали, жестко укреплен в чувствительном элементе 3.

Чувствительный элемент 1 и чувствительный элемент 3 жестко соединены с вибратором 5, который служит для разрушения пузырьков газа на 35 электроде-свидетеле 2, Вход:чувствительных элементов

1 и 3 соединен с выходом задающего генератора б. Задающий генератор б служит для вырабатывания сигнала ф) фиксированной частоты.

Выход чувствительных элементов

1 и 3 соединен со входом усилителя

7, который служит для усиления входного сигнала. 45

Выход. усилителя 7 соединен со входом преобразователя 8, который служит для выпрямлении усиленного .Г,сигнала.

Выход преобразователя 8 соединен . со входом блока сравнения 9, который служит для регистрации заданного уровня сигнала.

Выход преобразователя 8 соединен со входом индикатора 10, который служит для настройки устройстваи -визуального наблюдения за наращи ванием толщины слоя.

Выход блока сравнения 9 соединен с первым входом т4сполнительиого органа 11„ который служит для Фор- 9 мирования сигнала, отключающего ток ванны и сигнализирующего об окончании . процесса.

Выход преобразователя 8 соедннен со вторим входом компаратора 12, 65 первый вход которого соединен с выходом источника опорных напряжений

13. Компаратор 12 служит для сравнения входных сигналов по амплитуде. Источник опорных напряжений 13 служит для формирования опорных напряжений с заданныаи амплитудами, которые соответствуют минимально, допустимым значениям выхода по току в момент формирования опорного нап-. ряжения.

Вход управления источника опорных напряжений 13 соединен с выходом блока программного .управления 14, который необходим для управления работой источника опорных напряжений 13 в запрограммированные промежутки времени.

Выход компаратора 12 соединен со вторым входом исполнительного орга-. на ll, который служит для сигнализации об отклонении выхода по току от допустимого предела. и для формирования сигнала на ввод корректировки в устройство контроля расхода .металла покрытия. Электрод-свидетель 2 соединен с.электродом ванны

15 . устройство работает следующим образом, Чувствительный элемент 1, содержащий электрод-.свидетель 2, соединенттый с электродом ванны 15, и чувствительный элемент 3, содержащий изолированный эталон 4, погружены в ванну с электролитом на одном уровне вместе с деталями обрабатываемой партии, которые соединены .с указанным электродом. Одновременно с включением тока ванны включается задающий генератор б и .измерительная .схема. Задающий генератор 6 вырабатывает сигнал фиксированной- частоты, который подается на чувствительные элементы 1 и 3 и образует в них магнитное поле.

Под действием поля чувствительных элементов 1 и 3, которьм придается вибрация вибратором 5, в электродесвидетеле 2 и эталоне 4 возникают вихревые токи, величина которых зависит от толщины покрытия.

Магнитное поле, образуемое вихревыми токами, направлено встречно магнитному полю чувствительных элементов;, что вносит дополнительные активное и индуктивное сопротивления в цепь чувствительных элементов. .Вносимие активное и индуктивное сопротивления чувствительного элемента 3,;содержащего эталон 4, постоянны„ а сопротивления чувствителького элемента l, содержащего электрод"свидетель 2, изменяются по мере наращивания слоя гальванопокрытия яа электроде-свидетеле. Это вызывает изменения сигнала рассогласования, снимаемого с чувствительных элемен960323 тов 1 н 3, который .усиливается усилителем 7, преобразуется преобразователем 8 и подается в блок сравнения 9 и на второй вход компаратора 12 ° На первый вход компаратора

12 подается сигнал с выхода источника опорных напряжений 13, включение которого осуществляется блоком программного управления 14.

Длительность импульса опорного напряжения должна быть достаточна для сравнения амплитуд входных напряжений компаратора 12 °

Величина амплитуд опорного напрякения выбирается.при покрытии эталона 4 из условия. соответствия мини.мальному. допуску на текущее значение выхода по току.

При изменении в процессе электро лиза выхода по току до величины .меньше допустимой на.первом входе компаратора 12 амплитуда сигнала станет меньше амплитуды .сигнала, который подан на второй вход компаратора 12, что вызывает формирование сигнала на выходе компаратора

12, Сигнал с выхода компаратора подается на второй вход исполнительного органа 11, который сигнализи.рует об отклонении выхода по току от допустимого предела и вырабаты.вает сигнал на ввод корректировки s .устройство контроля расхода металла покрытия, При достижении толщины слоя тре-.. буемого значения сигнал рассогласования вызывает срабатывание исполнительного органа, который сигнализирует об окончании процесса гальва- ноаокрытия и вырабатывает сигнал иа отключение тока ванны.

Индикатор 10 регистрирует изменение сигнала рассогласования.

Применение данного устройства обеспечивает своевременную корректировку учета действительного расхода металла,.сигнализирует о необ хадимости принятия мер для восстановления концентрации электролита, что предотвращает превышение времени протекания последующего процесса электролиза и исключает необходимость в дополнительных контрольных операциях по определению выхода по току в процессе осаждения покры". тия.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения устройства на .одной

15 гальванической ванне составит

1,3 тыс.руб.

Формула изобретения

Устройство для непрерывного контроля толщины гальванического покрытия по авт.свт. Р 789639, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

25. Расширения технологических воэможностей устройства путем контроля в процессе осаждения выхода по току, оно снабжено блоком.программного управления, источником опорных нап"

Ряжений и компаратором, причем выход блока программного, управления соединен с входом источника опорных напряжений, выход которого. соединен с первьм входом компаратора, второй .вход которого соединен с выходом

З преобразователя, а выход - с вторым. входом исполнительного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

46 1. Авторское свидетельство СССР

В 789639, кл. 3 С 25 0 21/12, 1979.

960323

Составитель Л. Груднева

Редактор H. Гунько Техред М.Рейвес Корректор .П. Е<л< лан

Закаэ 7159/34 Тирам 686 Подписное

ЭНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Умгород„ ул, Проектная, 4