Способ автоматического регулирования состава электролита и устройство для осуществления этого способа

Способ автоматического регулирования состава электролита и устройство для осуществления этого способа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцмелкстмческкх

Республик

С 25 О 21/12

С 05 D 11/03

Ваударстввнньй квинтет

СССР ав делам нзобретеннй н етнрытнй (53) УД К 669.012.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. В. Засько и В. И. Захаров (71) Заявитель!

I (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА

ЭЛЕКТРОЛИТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

ЭТОГО СПОСОБА

1О

Изобретение относится к технике гальвано= покрытий и может быть использовано лри гальваническом хромировании деталей приборо- и машиностроения.

Известен способ автоматического регулирования состава электролита, например двухкомпонентного, в ванне гальванического хромирования, основанный на периодическом измерении, концентрации серной кислоты и хромового ангидрида. в электролите и последующей добавке дозированных компонентов (1).

Известно устройство для осуществления описанного способа, содержащее источник питания постоянного тока с регулятором, датчик плотности тока, блок управления выходным реле, блоки дозирования хромового ангидрида и серной кислоты, блок памяти.

Целью изобретения является повышение стабильности состава электролита.

Это достигается тем, что концентрацию хромового ангидрида определяют по плотности электролита, а концентрацию серной кислоты— по вольтамперной характеристике. причем уровень электролита в ванне nn,шерживают

2 постоянным путем периодического. добавления в рабочую ванну раствора из ванны улавливания.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, дополнительно снабжено регулятором уровня электролита в ванне, блоком определения весового соотношения хромового ангидрида к серной кислоте и дифференциальным блоком, состоящим из элементов запаздывания, сравнения и усилителя входного сигнала, причем блок определения весового соотношения к источнику питания и блоку управления, а дифференциальный блок подключен своими входами к выходам элемента запаздывания и усилителя входного сигнала, а выход через допол15 ннтельный усилитель к блоку управления, контакты выходного реле которого включены в цепь блока памяти и в цепь управления исполнительным механизмом регулятора источника питания, Способ осуществляется следующим образом.

В ходе работы ванны гальванического хромирования производят непрерывное измерение б плотности электролита ареометрическим датчи1

7!7158 ..-:: 4 кбм и йериодически измеряют процентное решающий блок 6 содержит у р

" б 6 жит зел 26 сравнесодержание серной кислоты. Результаты изме- ння, эадатчик 7, у

Ю 27 зел 28 фоомировання корении исйол! эутот " пй cy "е

"й" "===- и о" @ествлеМЙ Гяда " Майды "на подачу корректирующей дозы раствовычислительных операций: определяют концепт- " pa СгОз, узел сравнения 29, задатчик 30 и рацию серной кйслбты в электролите путем . узел 31 обратной связн, узел 32 формирова" " " ФйоЖбййя велйчйны1-концентрацйи в электро- ния команды-на подачу корректирующей долите хромового ангидрида Cr03 на отношение зы H S04, таймер 33, блок 34 сигнализации весовых количеств СгОэ к Н $04 в расково- .монтажного участка, реле времени 35 с коню i o Устройство работает следующим образом.

C Н Ь . ="н,ЬО "

Датчики 3,5 и элемент 10 настраиваются на где СгОэ — концейтраЮй" xpoMosofo ан-, контроль состава электролита. Датчик 3 постогидрида — в электролите, сов-,янно выдает в решающий блок 6 сигнал, соотпадаощая с измеренным зна- ветствующий величине плотности электролита чением плотности электролита,%, >s в данный момент, т.е. значению концентраС Нз SO — концентрация серной кислоты ции СгОз. в электролите, %. " - : В узле сравнения 28 этот ситнал совмещает1

По результатам расчета определяют коли- - ся с сигналом от датчика концентрации Cr03. чественное содержание CrOa,и H SO» s pa6o- -", Сигнал; пропорциональный разности первых чей ванне на момент опроса, . 20 двух сигналов, в узле 28 вырабатывает коман"- """ кбличеств этих Реатеитов с заданными, нмеющи- тиРУюшего РаствоРа СгОэ. Если выцанной домися в блоке памяти вычислительного устрой- зы недоетаточно, то устройство вьщает следуюства, фбрмйру»ют "сигйалы на йойолнейие ванны щую команду и так,далее, до тех пор, пока

= недмтЫющими компонентами. .. 25 рассогласование не уменьшится до заданного

ОйроС"йа состав электролита производится допустимого значения. через заданные промежутки времени. Уровень в рабочей Майне педдержйвают перекачиванием От датчика 5 secosoro соотношения CrOa/ раствора из ванны ул»авливайия. - — -, . /H>$04 сигнал поступает на узел сравнения

На фиг. 1 приведейа -ЪтрукТуфйЖ <е! а: З0 " 29, где совмещается с-сигналами от задатчик устройства, осущестмляю»щего предлагаемый: 30 и узла 31 обратной связи. Суммированный сйособ; на фиг. 2 — принципиальная электри- сигнал разбаланса подается на узел 32 формическая схема блока опредеЫения" к»ойцентрации . рования команды для отпуска корректируюсерной кислоты в рабочей ванне; на фиг. 3 — " - щего раствора серной кислоты Н $04. Отпуск структурная схема решающего . блока и его . З5:;дозы этого корректирующего раствора может связь с датчиками, блоком дозировайия СгОз быть повторен так же, как и раствора Cr03, и НзS04. " - до тех пор, пока разбаланс сигналов от узла

Устройство содержит размещенный в рабо- 32 и текущего значения отношения Cr03/HðSOä чей ванне 1 чувствительный элемент 2 датчи- в ванне не будет скорректирован до допустика 3 плотности тока, чувствительный элемент 40 ro миййМУ»ма. о" чем должен свидетельствоэлектоода 4 датчика 5 весОво»го соотношения . вать соответствующий сигнал обратной связи

1 С" 0в»: — . от блока 8 дозирования серной кислоты.

" аЖь - - - : Включение измерительного датчика 5 проешающий блок 6, блок 7 дозирования Cr03, блок 8 дозировання Н $0, трайс- исходйт периодически по командам таймера 33 портирующую систему 9; датчик уровня, со- 45 или вне очереди оператором. На блоке сигнастоящий из чувствительного элемента 10 и ре- лнэации 34 монтажного участка вырабатываетле 11,"исполнительное устройство 12 и насос - ся сигнал "Подимьте измерительные электро13. ды", йо=котбрбму" монтВйак вешает на штанЭлектрическая схема (фиг. 2) устройства гу автооператора измерительный электрод 4, содержит регулятор 14 йеремейного тока, вы- Я средняя часть которого представляет собою прямитель 15, шунт 16, амперметр 17, элемент коллектор. Оказавшийся в рабочей ванне 1

18-зййаздывания, промежуточный усилитель 19 измерительный электрод 4 замыкает контакт напряжения, блок 20 сравнения, промежуточный -" конечного- выключателя, это приводит к автоусилитель 21 и электройное реле 22, контзк -" " матическому=включению регулятора напряжеты 23 котоРого слУжат длЯ РазРыва цепей 24, 55 ниЯ в датчике 5 сигналом Оупр, котоРый через которые осуществляется питание обмот- выключается содержащимся в схеме реле вре"ки ревфсйвного электродвигателя 25 — испол- мены 35 с контактами 36. Выдержка времени нительного механизма регулятора 14. подбирается при наладке так чтобы реле 22

5 71715 в датчике 5 успело включиться от измерительной схемы датчика 5.

При этом контакты 24.реле 22 включают реверсивный электродвигатель 25 регулятора переменного тока. Плавно повышающееся переменное напряжение (от нуля) через выпрямители 15 поступает на чувствительные электроды 4. Через шунт 16 сигнал поступает по двум каналам одновременно на элемент 18 запаздывания и элемент 19 усилителя напря- 1о жения и далее — на вход блока сравнений

20. Или на выходе блока 20 появляется отрицательный сигнал, управляющий через промежуточный усилитель 21 реле 22, которое замыкается до момента, когда на чувствительных 15 электродах 4 не начнет выделяться металлический хром, В этот момент понижается величина тока в цепи, передаваемой по звену усилителя 19 напряжения иа вход блока сравнения20, в то же время с элемента запаздывания 20

18 на другой вход блока сравнения продол- жает поступать повышенный сигнал напряжения.

В результате рассогласования выходной сигнал блока 20 изменяет свой знак на обратный и контакты 24 реле 22 размыкаются. Электродвигатель 25 изменяет направление вращения до срабатывания концевого выключателя. Контакты 23 реле 22 отключают вход в элемент

18 запаздывания и на выходе этого элемента 30 запоминается напряжение, соответствующее . измеренному соотношению CrO / Н $04.

С выхода элемента запаздывания сигнал поступает в решающее устройство 6, где определяется концентрация серной кислоты в раство- 35 ре по формуле:

1. Способ автоматического регулирования состава электролита, например двухкомпонентного, в рабочей ванне гальванического хромирования, основанный на периодическом измерении, концентрации серной кислоты и хромового ангидрида в электролите и последующей добавки дозированных количеств обоих компонентов отличающийся тем, 1

t что; с целью повышения стабильности состава электролита, концентрацию хромового ангидрида определяют по плотности электролита, а концентрацию серной кислоты — по вольтамперной характеристике, причем уровень электролита в ванне поддерживают постояйным путем периодического добавления в рабочую ванну раствора из ванны улавливания.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее источник питания постоянного тока с регулятором, датчик плотности тока, блок управления выходным реле, блоки дозирования хромового ангидрида и серной кислоты, блок памяти, о т л и" ч а ю щ ееся тем,,что оно дополнительно снабжено регулятором электролита в ванне, блоком определения весового соотношения хромового ангидрида к серной кислоте и дифференциальным блоком, состоящим из элементов запаздывания, сравнения и усилителя входного сигнала, причем блок определения весового соотношения подключен к источнику питания и блоку управления, а дифференциальный блок подключен своими входами к выходам элемента запаздывания и усилителя входного сигнала, а выход через дополнительный усилитель — к блоку управления, контакты выходного реле которого включены в цепь блока памяти и в цепь управлениИ, исполйительным механизмом регулятора источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ У 2041815,Мкл. С 25 0 21/12, 1971.

45 У$04 Сго3

=К С

Выявленное значение Н> $04 сравнивается с заданной величиной и при пониженном ее содержании формируется команда на соответствующее дозирование и транспортирование дозы Нг$0 в ванну 1. Чувствительный элемент 10 датчика уровня представляет собой герконовое реле уровня, срабатывающее при

r понижении более чем на 5 мм от заданного.

Применение предложенного способа и устройства позволит повысить качество хромового покрытия, уменьшить расход хромовоге ангид8 6 рида за счет пополнения при регулировании уровня электролита в рабочей ванне раствором из ванны улавливания и автоматизировать процесс хромирования.

Формула изобретения

717158

Фиг. S

Составитель А; Абросимов

Техфед О.дегеза . Корректор М. п1ароши

Редактор Г. Смирнова

МФ Ф-"4Ф М 4;« Ь«Фй":-б: ;.: .- ЪФФМ, .: =т:."= " аи»жФФдфт.;:..

Заказ 9766/34 Тираж 698 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

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