Устройство для автоматического контроля и регулирования состава раствора ванны химического меднения

Устройство для автоматического контроля и регулирования состава раствора ванны химического меднения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий химическим путем. Цель изобретения - расширение технологических возможностей , повьт:ение точности контроля и регулирования концентрации гидроокиси натрия и формалина в растворе химического меднения. Устройство состоит из пробоотборного циркуляционного насоса 1, к выходу которого под

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (.)1) у С 25 D 21/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ю ) (1! I (/7

Г6Г Я

I i Г -1 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4246511/23-02 (22) 15.05.87 (46) 15.12.88.Вюл. Ф 46 (72) А.N.Äóâàíoâ, В.В.Лазарев, А.Н.Лысенко, И,Г.Проценко и В.П.Сергеев (53) 621.357.77 (088.8) (56), Заявка ФРГ У 2911073, кл, С 23 С 3/02, 1980.

Материал фирмы "Шеринг" на устройство "Контролломат". Контракт

М 56-8/02922-136, поз.28.1/2 рт 21.05.81.

„„Я0„„1444406 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА

РАСТВОРА ВАННЫ ХИ11ИЧЕСКОГО ИЕДНЕНИЯ (57) Изобретение относится к оборудованин для нанесения покрытий химическим путем. Цель изобретения — расширение технологических возможностей, повьтение точности контроля и регулирования концентрации гидроокиси натрия н формалина в растворе химического меднения. Устройство состоит из пробоотборного циркуляционного насоса 1, к выходу которого под1444406

25 соединен первый канал перистальтического насоса 2, выход которого соединен с проточной светопроницаемой кюветой фотоколориметра 3, связанной с проточной электролитической ячейкой

4, соединенной с проточной электролитической ячейкой 5 через пепистальтический насос 6. Кроме того, устройство содержит емкость 7 раствора серной кислоты, емкость 8 раствора сульфита натрия, блок 9 регулирования концентрации меди, к выходу которого подключен насос-дозатор 10 через, программное реле 11. В ячейке 4 установлены измерительный рН-электрод 12 и электрод сравнения 13, соединенные с блоком 14 измерения и регулирования концентрации гидроокиси натрия, выход которого связан с насосом-доэатором 15 и электромагнитным клапаном

16 через прогряямное реле 1 7 времени, 1

Изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий химичес" ким путем, а именнс к устройствам для контроля и регулирования состава растворов ванн химического медне-. ния.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей,,повышение. точности контроля и регулирования концентрации гидроокиси натрия и формалина в растворе химического меднения.

На чертеже приведена блок-схема данного устройства.

Устройство состоит из пробоотборг ного циркуляционного насоса 1, к выходу которого подсоединен первый канал перистальтического насоса 2, выход которого соединен с проточной светопроницаемой кюветой фотоколориметра 3, связанной посредством шланга с проточной электролитической ячейкой 4, соединенной с второй проточной электролитической ячейкой 5, через второй перистальтический насос 6 ° Ячейки 4 и 5 соединены с емкостью 2 раствора серной кислоты и емкостью 8 раствора сульфита натрия

В ячейке 5 расположены измерительный рН-электрод 18 и электрод сравнения

l9 связанные с блоком 20 измерения и регулирования концентрации формали"., на, вчход которого связан с насосомдозатором 21 и электромагнитным клапаном 22 через программное реле 23 времени. Устройство содержит также емкость 24 дистиллированной воды, емкость 25 концентрированной серной кислоты, емкость 26 корректирующего раствора сульфата меди, емкость 27 корректирующего раствора гидроокиси натрия, емкость 28 корректирующего раствора формалина. Расширение техно.-. логических возможностей достигается введением в данное устройство трех программных реле времени, емкос ти дистиллированной воды, емкости концентрированной серной кислоты и двух электромагнитных клапанов. 1 ил.

2 посредством насосов 2 и 6 соответственно.

Выход фотоколориметра 3 электрически связан с блоком регулирования концентрации меди, к выходу которого электрически подключен насос-доза" тор 10 через программное реле 11 времени типа "24 РВ".

В ячейке 4 установлены измерительный рН-электрод 12 и электрод 13 сравнения, электрически связанные с блоком 14 измерения и регулирования концентрации гипроокиси натрия, выход которого электрически связан с насосом-дозатором 15 и электромагнитным клапаном 16 через программное реле 17 времени.

В ячейке 5 расположены измерительный рН-электрод 18 и электрод 19 сравнения, электрически связннные с блоком 20 измерения и регулирования концентрации формалина, выход которого электрически связан с насосомдозатором 21 и электромагнитным клапаном 22 через программное реле 23 времени.

К емкости 7 посредством шланга и о электромагнитного клапана 16 подсое1444406 динена емкость 24 дистиллированной воды, располагаемая над емкостью 7, К емкости 8 раствора сульфита натрия посредством -шланга и электромагнитного клапана 22 подсоединена емкость 25 концентрированной серной кислоты.

Входы насосов-дозаторов 10,15 и ,21 соединены посредством шлангов с емкостью 26 корректирующего раствора сульфата меди, емкостью 27 корректирующего раствора гидроокиси натрия, емкостью 28 корректирующего ра".— створа формалина соответственно, а выходы указанных насосов посредст"i вом шлангов соединены с ванной 29 химического меднения.

Блоки 14 и 20 измерения и регулирования концентрации гидроокиси натрия и формалина состоят из двух блоков : блока 30 измерения, выполненного по схеме преобразователя промьппленного П-201 и блока 31 регулирования, выполненного по схеме блока автоматического титрования БАТ-15.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом автоматического контроля и регулирования в емкости

26 — 28 заливают заранее приготовленные корректирующие растворы сернокислой меди, гидроокиси натрия и формалина. Емкость 7 на 2/3 объема заполняют раствором серной кислоты, приготовленной таким образом, чтобы при смешении одного объема раствора химического меднения, содержащего максимально возможную по технологии концентрацию гидроокиси натрия, и одного объема раствора серной кисло= ты образовывалась смесь с РН 11,5.

Емкость 24 заполняют дистиллирован--. ной водой и располагают над емкостью

7. Емкость 8 на 3/4 объема заполняl0T раствором сульфита натрия концент раций 100 г/л. Емкость 25 заполняют концентрированной серной кислотой и располагают над емкостью 8. Затем включают устройство на прогрев.

После подачи напряжения на устройство включается циркуляционный насос 1, перистальтические насосы 2 и 6, а также программные реле 11, 17 и 23 времени. При этом проба раствора химического меднения из ванны 29 циркуляционным насосом 1 подается на вход перистальтического насоса 2 и ществляется блоком 14 контроля и ре55 гулирования концентрации гидроокиси натрия при величине рН в ячейке 4 ниже 11.5, Эта величина является пороговым значением срабатывания для

Э далее поступает в проточную светопроницаемую кювету фотоколориметра 3, после чего, смешиваясь с раствором серной кислоты из емкости 7 в соотношении 1:1, подается в электролитическую ячейку 4, Из ячейки 4 полученная смесь раствора ванны химического меднения с раствором серной кислоты перистальтическим насосом 6 смешивается с раствором сульфита натрия в объемном соотношении 1:1 и подается в электролитическую ячейку 5, откуда сбрасывается через перелив.

По окончании времени, необходимого на прогрев устройства, программное реле 17 времени электрически соединяет выход блока 14 с электромагнитным клапаном 16 для автоматического доведения концентрации раствора серной кислоты до оптимального значения путем разбавления дистиллированной водой, поступающей из емкости 24 в емкость 7 самотеком через электромагнитный клапан 16, управляемый блоком 14.

Оптимальная концентрация раствора серной кислоты подбирается таким образом, чтобы при смешении раствора химического меднения иэ ванны 29 с раствором серной кислоты в объемном соотношении 1:1 рН полученной в электролитической ячейке 4 смеси имело значение 11,5+0,2, при котором обеспечивается максимальная точность контроля отклонений концентрации гидроокиси натрия в процессе химического меднения от исходного значения °

Время подключения электромагнитного клапана 16 к блоку 14, задавае." мое программным реле 17 времени, выбирается в расчете на разбавление первоначального раствора серной кислоты в емкбсти 7 до концентрации, соответствующей минимально допустимой по технологии концентрации гидроокиси натрия в растворе химического меднения, при которой смешение одного объема раствора химического меднения с оДним объемом серной кислоты дает смесь с рН 11,5. Включение электромагнитного клапана 16 осу1444406 настройки блока 31 регулирования концентрации гидроокиси натрия.

По окончании времени автоматического доведения концентрации раствора серной кислоты до оптимального значения программное реле 17 времени отключает выход блока 14 от электромагнитного клапана 16, а программное реле 23 времени электрически соединяет выход блока 20 с электромагнитным клапаном 22 для автоматического доведения степени подкисления раствора сульфита натрия до оптимального значения путем добавления концентриронанной серной кислоты из емкости

25 в емкость 8 самотеком через электромагнитный клапан 22, управляемый блоком 20. Оптимальное подкксленке раствора сульфята натрия подбирается 20 таким образом, чтобы при смешении смеси раствора из ячейки 4 с подкясленным раствором сульфита натрия в объемном соотношении 1:1 рН полученной смеси в электролитической ячейке 5 имело значение 11,5. 0,2, что обеспечивает максимальную точность контроля отклонений концентрации формалина в растворе химического меднения от исходной. :10

Время подключения электромагнитно-. го клапана 22 к блоку 20, задаваемое программным реле 23 времени, выбира--, ется н расчете яа подкисление первоначального раствора сульфита натрия

35 в емкости 8 до т-.,<ой степени, чтобы при смешении одного объема раствора химического меднения, содержащего максимально допустимую по технологии концентрацию формалина„ с одним объ- А0 емом полученного подкисленного раствора сульфита натрия образовывалась смесь с рН 11,5.

Включение электромагнитного клалана 22 осуществляется блоком 20 при о величине рН в ячейке 5 ниже 11,5.

Эта величина является пороговым зяа— чением срабатывания для настройки блока 31 регулирования концентрации формалина.

По окончании времени автоматического доведения степени подкксленкя раствора сульфита натрия до оптимального значения программное реле 23 времени отключает выход блока 20 от

55 электромагнитного клапана 22 и элект- 5 рически соединяет выход блока 20 с насосом-дозатором 21„ В этот момент программные реле ll к 17 времени электрически соединяют выходы блоков

9 и 14 с насосами-дозаторами 10 к 15 соответственно, переводя устройство в режим автоматического контроля и регулирования состана ванны 29 химического меднения.

Прк этом проба раствора химического меднения из ванны 29 поступает в проточную светопрояицаемую кювету фотоколориметра 3, который анализирует пробу на содержание меди. При отклонении концентрации меди от заданной величины блок 9 регулирования вырабатывает и подает управляющий электрический сигнал яа насос-дозатор

10, При поступлении электрического сигнала насос 10 подает из емкости

26 корректирующий раствор в ванну

29, Из проточной светопронкцаемой кюветы фотоколоркметра 3 проба раствора химического меднения поступает в электролитическую ячейку 4, куда перистальтическим насосом 2 кз емкости 7 подается раствор серной кислоты для смешения с пробой раствора химического меднения в объемном соотношении 1:1. Установленные в злектролктической ячейке 4 стеклянные рll-электроды 12 и 13 создают электри" ческий потенциал, пропорциональный величине рН, которая зависит от концентрации гкдроокиси натрия. Полученная смесь из ячейки 4 с помощью насо са 6 смешивается с подкисленным раствором сульфита натрия в соотноше .нии 1".1 и подается в ячейку 5 с расположенной в ней парой, стеклянных рН-электродов 18 и 19, н которой в результате реакции происходит замещея, нке формалина сульфитом натрия1

Я О НСНО . S05=-СН -(ОН)-SO +0H в результате чего образуются дополнительные группы OH, суммарное, влияние которых,на изменение рН смеси пропорционально концентрации формалина.

Электрические сигналы со стеклянных рН-электродов 12,!3 и 18,19 поступают яа блоки 14 и 20 измерения и регулирования, где происходит их сравнение с пороговымк значениями срабатывания регуляторов, соответствующими рН 11,5.

В процессе работы ванны химического меднения в ней происходит падение концентраций гкдроокиси натрия

1444406 и формалина, приводящее к снижению величины рН в ячейках 4 и 5. При снижении величины ф1 ниже 11,5 блоки

14 и 20 вырабатывают и подают управляющие сигналы на насосы-дозаторы !5

5 и 21, а последние включаются и подают в ванну 29 корректирующие растворы из из емкостей 27 и 28. По достижении в .ячейках 4 и 5 величины рН 11,5 блоки

14 и 20 регулирования отключают насосы-дозаторы 15 и 21.

При проведении очередного цикла контроля и регулирования состава раствора ванны. химического меднения подготовка и работа устройства про исходит в описанной последовательности, Данное устройство обладает расширенными технологическими возможностя- 20 ми, так как обеспечивает автоматический контроль и регулирование растворов химического меднения с любым соотношением концентраций основых компонентов, позволяет контролировать 25 и регулировать концентрации меди, гидроокиси натрия и формалина с точностью +0,2 г/л, а также увеличить процент выхода годных иэделий из ЗЖ за счет более стабильного поддержания исходных концентраций компонентов раствора ванны химического меднения.

Тираж 622

Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Устройство для автоматического

35 контроля и регулирования состава раствора ванны химического яеднения в виде двух проточных электрохимических ячеек, состоящее из блока pery- 4 лировяния концентрации меди, выход которого электрически соединен с насосом-дозатором концентрированного раствора серно-кислой меди, а вход — с фотоколориметром с уста45 новленной в нем проточной светопроницаемой кюветой, соединенной посредством шланга и первого перистальтического насоса с пробоотборным циркуляционным насосом, блока измерения и регулирования концентрации гипроокиси натрия, выход которого электриВНИИПИ Заказ 6461/30

Произв.-полигр. пр-тие, г. чески соединен с насосом-дозатором; концентрированного раствора гидроокиси натрия, а вход — с электродом сравнения и измерительным рН электродом, расположенных в первой проточной электролитической ячейке, соединенной посредством перистальтического насоса с проточной светопроницаемой кюветой и емкостью раствора серной кислоты, блока измерения и регулирования концентрации формалина, выход которого электрически связан с насосом-дозатором формалина, а вход— с электродом сравнения и измерительным рН электродом, расположенных во. второй проточной электролитической ячейке, соединенной посредством второго перистальтического насоса с первой электролитической ячейкой и емкостью раствора сульфита натрия, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, повышения точности контроля и регулирования концентрации гидроокиси натрия и формалина в растворе химического меднения, оно снабжено тремя программными реле времени, емкостью дистиллированной воды, емкостью концентрированной серной кислоты,и двумя электромагннтными клапанами, один из которых электри-: чески связан через первое програм-. мное реле времени с блоком измерения и регулирования концентрации гидроокиси натрия, а другой — через второе программное реле времени с блоком измерения и регулирования кон» . центрации формалина, при этом блоки измерения и регулирования концентрацией гидроокиси натрия, формалина и блок регулирования концентрации ме- ди соединены с насосами-доэаторами через соответствующие программные реле времени, емкость дистиллированной воды через первый электромагнитный клапан связана с емкостью раствора серной кислоты, а емкость концентрированной серной кислоты через второй электромагнитный клапан соединена с емкостью раствора сульфнта натрия.