Способ измерения величины @ электролита в гальванической ванне и устройство для его осуществления

Способ измерения величины @ электролита в гальванической ванне и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ измерения величины рН электролита в гальванической ванне, включающий определение ЭДС электродной системы, установленной в ванне, отличают, ийся тем, что, с целью повьшения точности измерения путем исключения влияния электрического поля ванны, в процессе нанесения гальванопокрытия периодически прерывают протекание технологического тока и в течение бестоковых пауз измеряют величину рИ электролита. 2.Способ поп. 1, отличающийся тем, что на рремя прерывания тока останавливают отсчет выдержки времени нанесения гальванопокрытия . 3.Устройство для измерения величины рН электролита в гальванической ванне, содержащее источник питания, блок управления, рН-метр, соединенный с установленной в электролите электродной системой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно дополнительно снабжено генератором прямо (/) угольных сигналов и элементом НЕ, причем выход генератора подключен к управляющему входу рН-метра и входу элемента НЕ, а выход элемента НЕ соединен с управляющим входом источника питания. 4.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что второй выход элемента НЕ соединен с входом блока управления.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае 00

aCgg С 25 3 21/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3609490/22-02 (22) 17.06.83 (46) 23 ° 11.84. Бюл. Ф 43 (72) В.А. Большаков, В.И. Сидоров и В.В. Петрачук (53) 621.794(088.8) (56) 1. Патент США Я - 4090925, кл. Cj 01 N 27/38, t979

2. Авторское свипетельство ЧССР

N- 159495, кл. G 01 N 27/48, 1975.

3. Биркган Л.Н. Автоматизация и механизация гальванических процессов.

М., "Машиностроение", 1965, с. 173179. (54) ЩОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ рН

ЭЛЕКТРОЛИТА В ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ ВАННЕ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ измерения величины рН электролита в гальванической ванне, включающий определение ЭДС электродной системы, установленной в ванне, о т л и ч а ю щ. и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения влияния электрического поля ванны, в процессе нанесения гальванопокрытия периодически прерывают протекание технологического тока и в течение бестоковых пауз измеряют величину рН электролита.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что на время прерывания тока останавливают отсчет выдержки времени нанесения гальванопокрытия.

3 ° Устройство для измерения величины рН электролита в гальванической ванне, содержащее источник питания, блок управления, рН-метр, соединенный с установленной в электролите электродной системой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно допол- ф нительно снабжено генератором прямоугольных сигналов и элементом НЕ» причем выход генератора подключен к управляющему входу рН-метра и входу элемента НЕ, а выход элемента НЕ д соединен с управляющим входом источника питания.

4. Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что второй выход элемента НЕ соединен с входом блока управления.

1f25

Изобретение относится к исследованию физико-химических процессов в электролитах и может использоваться в гальванотехнике для измерения концентрации водородных ионов (ве.,пичины рН) непосредственно в произ водстве.

Известен способ и устройство для измерения величины рН растворов, 10 основанные иа измерении ЭДС электродной системы, погружаемой в раствор (f) .

Однако данные способ и устройство не обеспечивают измерение рН в растворе, находящемся под напряжени

f5 ем, например в электролите гальванической ванны ибо электрическое поле ванны накладывается на ЭДС электродной системы и существенно искажает результат измерений, а в ряде случаев делает его практически невозможным °

Известны решения, позволяющие в определенной мере исключить влияние электрического поля ванны на

25 точность измерения рН. Одно иэ направлений решений этой задачи заключается в том, что электродная система устанавливается вне гальванической ванны, а исследуемый электро- З0 лит из ванны подается к электродной системе с помощью насоса или эрлифта P2).

Известен способ измерения величины рН электролита в гальванической З5 ванне, включающий определение ЭДС электродной системы, установленной в ванне f3) .

Известно также устройство для из мерення величины рН электролита в 40. гальванической ванне, содержащее источник питания, блок управления, рН-метр, соединенный с установленной в электролите электродной системой P3) .

Однако известные способ и устройства действенны лишь при наличии статических (неизменных) электрических полей и неэффективны, если в гальванической ванне имеют место мощные 50 импульсные или знакопеременные .(например, в случае применения реверсивного тока) электрические поля.

Цель, изобретения — повышение точности измерения путем исключения 55 влияния электрического поля ванны.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения

302 2 величины рН электролита в гальванической- ванне, включающего определение ЭДС электродной системы, установленной в ванне, в процессе нанесения гальванопокрытия периодически прерывают протекание технологического тока и в течение бестоковых пауз измеряют величину рН электролита.

При этом .на время прерывания тока останавливают отсчет выдержки времени нанесения гальванопокрытия.

Устройство для измерения величины рН электролита в гальванической ванне,. содержащее источник питания, блок управления, рН-метр, соединенный с установленной в электролите

Ф электродной системой, дополнительно снабжено генератором прямоугольных сигналов и элементом НЕ, причем выход генератора подключен к управляющему входу рН-метра и входу элемента

НЕ, а выход элемента НЕ соединен с управляющим входом источника питания.

Причем второй выход элемента НЕ соединен с входом блока управления..

На фиг. 1 приведена .структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способt на фиг. 2 — диаграмма изменения выходного сигнала генератора прямоугольных сигналов.

Устройство содержит гальваническую ванну l с рабочим электролитом, подключенную к источнику 2 питания, н блок 3 управления. В рабочем электролите установлена электродная систе-. ма 4, соединенная с рН-метром 5.

Устройство снабжено генератором 6 прямоугольных сигналов, выход второго соединен с входом элемента НЕ и с входом запрета работы рН-метра 5.

Выход элемента НЕ соединен с входом запрета работы источника питания 2 и с входом запрета отсчета выдержки времени блока 3.

Способ осуществляют следующим образом.

ЭДС электродной системы, установленной в рабочем электролите гальванической ванны, измеряют не непрерывно, а периодически в течение фик- сированных промежутков времени. Периодичность измерений задается в зависимости от конкретных требований к точности соблюдения технологических режимов гальванопокрытия. На время измерения рН снимают напряжение с электродов гальванической ванны и прекращают протекание технологи3 1125 ческого тока, исключая тем самым вли яние электрического поля ванны на точность измерения рН электролита.

Гальванический процесс при этом так-., же периодически прерывается, поэтому на Йремя измерения рН отсчет выдержки времени нанесения гальванопокрытия запрещают.

Устройство работает следующим образом. f0

Загрузка обрабатываемых изделий в гальваническую ванну 1 и перемещение их с позиции на позицию осущест-, вляется с помощью шагового транспортера, совершающего рабочие пере- 1у

-мещения через фиксированные промежутки времени, Отсчет выдержки времени и формирование команд на перемещения осуществляются блоком 3, который управляет и режимом работы источника 2 питания в процессе нанесения гальванопокрытця. Источник питания в таких установках работает в продолжительном режиме, т.е., например, в крупносерийных и массовых 25 производствах источник питания включен в течение всей рабочей

I смены. И, в течение всего промежутка времени пока включен источник пита. ния и на электродах ванны имеется напряжение невозможно измерение рН электролита с помощью погруженных в электролит измерительных .электродов ввиду наводок от. электрического поля ванны (в особенности при пита35. нии ее от реверсивного выпрямительного агрегата) на электродную систему рН-метра.

В устройстве генератор 6 пооче40 редно накладывает запрет на работу рН-метра 5 или источника 2 питания.

Если на выходе генератора 6 есть сигнал, работа рН-метра 5 запрещена, а работа источника 2 питания разреше45 на и наоборот.

Поскольку на время работы рН-метра (на время бестоковой паузы) галь 1 ванический процесс прерывается, генератор 6 через элемент НЕ запрещает

302 4 отсчет блоком 3 выдержки времени нанесения гальванопокрытия.

Пример..Процесс цинкования осуществляется на 30-ти позиционном гальваноавтомате шагового действия, получающем питание от реверсивного выпрямительного . агрегата типа

ВАКР-6300-12 (ток 6300 А, напряжение 12 В). Технологическое время цинкования составляет 30 мин. Время перемещения деталей с позиции на позицию составляет 10 с. В этих усло виях блок управления времятоковым режимом должен отсчитывать выдержки времени 50 с и по истечении их подавать команды на перемещение деталей (таким образом, общее время цинкования составляет 30 мин).

Поскольку величина рН раствора является относительно медленно изменяющимся параметром, технологический регламент на процесс допускает измерение рН с периодичностью 2 замера в 1 ч. Время измерения в зависимости от типа применяемых датчиков и рНметров составляет 5-15 с.

В указанных условиях рН электролита измеряют следующим образом.

Генератор прямоугольных сигналов настраивают так, что длительность сигнала составляет 30 мин, длительность паузы — 15 с. Соответственно, в течение 30 мин идет процесс нанесения покрытия, при этом рН-метр не работает. Затем на 15 с гальванический процесс прекращают путем запирания выпрямителя и в течение этого времени измеряют рН. Далее процесс повторяется. При этом на время бестоковой паузы запрещают отсчет вьдержки времени нанесения гальванопокрытия, следовательно заданное тЕхнологическое время нанесения гальвано.покрытия сохранено.

Применение предлагаемого способа и устройства позволяет повысить до

1,5-2,57 точность измерения одного из основных параметров процесс гальванопокрытий и автоматизировать сам процесс измерения.

1125302

Составитель А.Пятибратов

Техред О.Ващишина Корректор С.Иекмар

Редактор Н.Бобкова

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

Заказ 8441/21 Тираж 632 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, NocKBa, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5