Способ определения площади деталей в гальванической ванне

Способ определения площади деталей в гальванической ванне

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть испяльзовано для измерения площади деталей из электропроводных материалов в гальванической ванне. Цель изобретения - повышение точности измерения путем исключения влияния на результаты измерения свойств электролита и взаимного расположения электрода. В галь- ; ваническую ванну 2 погрз ают анод 3, дополнительный электрод 5 известной площади и измеряемые детали (катод 4). С помощью источника 1 тока стабильной .амплитуды высокой частоты через участок электролита анод - измеряемые детали пропускают ток и измеряют емкостную составляющую напряжения, снимаемого с дополнительного электрода относительно деталей, полученное значение запоминают. Затем такой же по величине и форме ток пропускают через участок электролита анод - дополнительньй электрод, измеряют и записывают емкостную составлякяцую напряжения , снимаемого с измеряемых деталей, относительно, дополнительного электрода . Находят коэффициент пропорциональности путем деления величины емкостной составляющей напряжения, измеренной во втором случае, на величину емкостной составляющей, измеренной в первом, и определяют площадь деталей умножением коэффициента пропорциональности на величину площади Дополнительного электрода. Данный способ позволяет уменьшить погрешность измерения до 1-2%. 2 ил. W 4 00

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 25 D 21/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ((21) 4149351/31-02 (22) 20. 10,86 (46) 07.08.88. Бюл. N 29 (71) Смоленский филиал Московского энергетического института (72) H.Â. Ковалков, М.Б. Гладштейн и П.А. Прохоренков (53) 620.357.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 694563, кл. С 25 D 21/12, 1978

Авторское свидетельства СССР

¹ 846610, кл. С 25 D 21/12, 1979. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОДИ ДЕТАЛЕЙ В ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ ВАННЕ (57) Изобретение относится к гальванотехнике и может быть испальзовано для измерения площади деталей из электропроводных материалов в гальванической ванне. Цель изобретения— повышение точности измерения путем исключения влияния на результаты измерения свойств электролита и взаимного расположения электрода. В гальl ваническую ванну 2 погружают анод 3, дополнительный электрод 5 известной

„„SU„„1414879 А1 площади и измеряемые детали (катод 4).

С помощью источника 1 тока стабильной ,амплитуды высокой частоты через участок электролита анод — измеряемые детали пропускают ток и измеряют емкостную составляющую напряжения, снимаемого с дополнительного электрода относительно деталей, полученное значение запоминают. Затем такой же по величине и форме ток пропускают через участок электролита анод — дополнительный электрод, измеряют и записывают емкостную составляющую напряжения, снимаемого с измеряемых деталей, относительно дополнительного электрода. Находят коэффициент пропорцио- с е нальности путем деления величины емкостной составляющей напряжения, измеренной во втором случае, на величину емкостной составляющей, измеренной в первом, и определяют площадь деталей умножением коэффициента пропорциональности на величину площади М дополнительного электрода. Данный ф способ позволяет уменьшить погреш- > ность измерения до 1-23. 2 ил. 4ь

1414879

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для измерения площади деталей из электропроводных материалов в гальва5 йической ванне.

Цель изобретения — повышение точНости определения площади деталей путем исключения влияния на результаты измерения свойств электролита и

Взаимного расположения электродов.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 — схема замещения

Гальванической ванны для переменного 15 ока высокой частоты и распределение оков между электродами для случая ропускания тока между анодом и дета лями.

Устройство содержит источник 1 пе- 20 еменного тока стабильной амплитуды, гальваническую ванну 2, анод 3, де-! таль (катод 4), дополнительный элект-! род 5, переключатель 6, измерительные блоки 7 и 8 и вычислительный блок 9..25

На фиг.2 приняты обозначения: А,Э, К вЂ” анод, дополнительный электрод, катод (детали) соответственно; С 1, С С вЂ” емкости двойного электричесф У кого слоя анод — электролит, дополни- 30 тельный электрод — электролит и катод — электролит соответственно; К,, R p R p — сопротивление слоя электро3 лита между анодом и дополнительным электродом, анодом и катодом, дополнительным электродом и катодом соот ветственно; I о — величина тока анода,"

I - величина тока через дополнитель"

Э ный электрод.

Устройство для реализации предло- 0 женного способа работает следующим образом.

Сначала устанавливают переключатель 6 в положение а и с помощью источника 1 переменного тока стабильной„к амплитуды через электролит между анодом 3 и измеряеиой деталью 4 пропускают ток ID высокой частоты. Частота тока выбирается такой, на которой прекращаются электрохимические реакции на электродах (обычно это сотни герц, единицы килогерц). Этот ток при большом входном сопротивлении измери.тельного блока 8 (I =Î, фиг.2), подключенного к дополнительному электроду 5, практически весь замыкается между анодом 3 и измеряемой деталью

4 и создает в электрэлите ванны падение напряжения. Это напряжение можно представить в виде трех составляющих: падение напряжения на емкости С (фиг.2), падение напряжения на активном сопротивлении электролита R о и

2 падение напряжения на емкости С

Н

Напряжение на дополнительном элект-, роде С относительно катода представд ляет собой сумму двух напряжений: напряжение на емкости С, вызванное к э протеканием тока I (емкостная сосо тавляющая), и напряжение, созданное током I на активном сопротивлении о

Н.эко электролита (где R „ — некоток 1 рое результирующее сопротйвление . электролита в объеме между анодом, катодом и дополнительным электродом, когда потенциал снимается с дополнительного электрода относительно катода) 1 эк о эк81 -1 оуС где Б „- напряжение дополнительный электрод-катод, M — круговая частота тока I o.

Емкостная составляющая напряжения

U к равна

U = I

1 о tdCК

Эта составляющая измеряется с по-. мощью измерительного блока 8, например, фазочувствительного выпрямителя (ФЧВ) и запоминается им.

Затем переключатель 6 переводят в положение Ъ и пропускают ток прежней величины Т от источника 1 через электролит между анодом 3 и дополнительным электродом 5, а измеряют напряжение Б кэ на катоде относительно дополнительного электрода.

Это напряжение равно

Цкэ = Io экв+1 о с

2 э где R — результирующее сопротивлеэкв2 ние электролита в объеме между электродами когда потенциал снимается с катода относительно дополнительного электрода;

С вЂ” емкость двойного электричесЭ кого слоя дополнительный электрод — электролит, М вЂ” круговая частота тока I>.

Емкостная составляющая напряжения равна

U = I

2 о уС

14148

S = -- S = 80 дм

U2.

9 U1 и измеряется и запоминается измерительным блоком 7.

С помощью вычислительного блока 9 напряжение U< делится ° на Б,, результат делейия пропорционален емкости С„, а следовательно,и площади измеряемых деталей. Площадь деталей определяют умножая результат деления на величину площади дополнительного 10 эл ек тр ода .

Пример. В ванне электрохимического меднения деталей с общей площадью S =80 дм установили дополни2

«3 тельный электрод известной площади 15 а

$,=10 дм . Синусоидальный ток частотой 1 кГц и амплитудой 1 А, полученный от генератора синусоидальных колебаний с усилителем мощности на выходе, пропускали через систему 20 анод — детали и измеряли емкостную составляющую U, напряжения, снимаемого с дополнительного электрода относительно деталей. Для этой цели использованы усилитель и ФЧВ, Затем такой же ток пропускали между анодом и дополнительным электродом и измеряли емкостную составляющую напряжения катод — дополнительный электрод с помощью такого же усилителя с ФЧВ. 30

При S =80 дм S =10 дм и коэффициенте преобразования усилителя с ФЧВ, равным 500, напряжения U и U< равны

U, 100 мВ; U й800 мВ.

П ощадь деталей находили из сост- .35 ношения

Изменяли. площадь деталей до 40 дм и снова измеряли U и U U 100 мВ;

U2Ф41О мВ.

Определяли площадь деталей по полученным данным предложенным способом 45

S), =41 дм2.

Изменяли положение дополнительного электрода относительно деталей (приближали к катоду, затем удаляли к аноду), снова определяли площадь

50 деталей предложенным способом, Изменение результатов, связанное с положением дополнительного электрода относительно деталей, не превысило

+0,5 дм . Изменяли концентрацию CuS04

2 на ЗОЖ путем добавки соответствующего реактива и измеряли площадь деталей предлагаемым способом. Значения U,è Ug составили при площади

79

4 деталей 40 дм.1 соответственно U — 90 мВ, П = 365 мВ, S7,= 40,5 дм.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает уменьшение влияния на результаты измерения концентрации электролита и взаимного расположения электродов в ванне.

Лредлатаемый способ в отличие от известных позволяет повысить точность измерения площади катода за счет того, что исключается погрешность, связанная с изменением электропроводности и других свойств электролита и взаимным расположением электродов в ванне.

Это достигается путем поочередного пропускания переменного тока стабильной амплитуды через катод и дополнительный электрод и измерением не полного падения напряжения на соответствующем участке электролита, а только емкостной составляющей этого напряжения и последующим делением результатов измерения один на другой.

В частности, изменение электропроводности электролита на 307 при использовании известного способа приво-. дит к погрешности определения площади не менее 20-25_#_, в то же время предлагаемый способ позволяет уменьшить эту погрешность до 1-2 .

Формула из обретения

Способ определения площади деталей в гальванической ванне, включающий установку деталей совместно с дополнительным электродом известной площади, пропускание переменного тока высокой частоты через электролит; измерение электрических параметров и вычисление площади, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения площади деталей, пропускают ток стабильной амплитуды через участок электро- лита анод — детали и измеряют емкостную составляющую напряжения, снимаемого с дополнительного электрода-относительно деталей, затем. пропускают такой же ток через участок,электролита анод — дополнительный электрод и измеряют емкостную составляющую напряжения, снимаемого с деталей, относительно дополнительного электрода, вычисляют коэффициент пропорциональности путем деления величины емкостной составляющей напряжения, измеренной во втором случае, на величину емкостной составляющей, измерен5 1414879 6 ной в первом, и определяют площадь порциональности на величину площади деталей умножением коэффициента про- дополнительного электрода.

Составитель Л, Груднева

Редактор А. Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король

Заказ 3849/28 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4