Przedmiotem wynalazku jest sposób okreslania powierzchni elektrod zanurzonych w kapieli elek¬ trochemicznej i urzadzenie do okreslania powierz¬ chni elektrod zanurzonych w kapieli elektroche¬ micznej.Operacja kapieli elektrochemicznej, zwlaszcza w galwanoplastyce, wymaga aby operator okreslal powierzchnie elementów powlekanych, które sta¬ nowi jedna z elektrod w kapieli, w danym przy¬ padku katoda. Okreslenie tej powierzchni umoz¬ liwia regulacja reczna albo automatyczna prostow¬ ników dostarczajacych prad do elektrod. W efek¬ cie jest niezbedne, aby kapiel elektrochemiczna byla przeprowadzana przy okrelslonym natezeniu pradu i powlekanie bylo dokladne. Okreslenie po¬ wierzchni katody umozliwia równiez okreslenie po¬ wloki, gdy zostal dokonany pomiar calkowitej ilos¬ ci osadzanego materialu.W znanych sposobach i urzadzeniach do okres¬ lania powierzchni elektrod zanurzonych w kapieli elektrochemicznej, powierzchnia powlekanych ele¬ mentów jest najogólniej oceniana na oko, albo gdy ksztalt tych elementów umozliwia to, mierzo¬ na na nich, co jest pracochlonne i daje wynik bar¬ dzo przyblizony.Celem wynalazku jest opracowanie dokladnego sposobu i urzadzenia do okreslania powierzchni elektrod zanurzonych w kapieli elektrochemicznej.Wedlug wynalazku sposób okreslenia powierzchni elektord zanurzonych w kapieli elektochemicznej 10 15 25 zwlaszcza katody, polega na tym, ze mierzy sie napiecie miedzy elektorda a elektorlitem przy bra¬ ku przeplywu pradu przez kapiel, doprowadza sie do elektrod wkrótce po pomiarze okreslony impuls pradowy, mierzy sie ten impuls pradowy wkrótce po pomiarze napiecia miedzy elektorda, dla której okresla sie zanurzona powierzchnie, a elektrolitem, wytwarza sie róznice miedzy tymi dwoma mierzo¬ nymi napieciami i stosuje sie wartosc tej róznicy dla okreslenia powierzchni przy wykorzystaniu faktu, ze zaleznosc miedzy ladunkiem Q w wyniku impulsu z zanurzona powierzchnia elektrody S jest funkcja róznicy potencjalów zgodnie z równaniem f =f/AV/, gdzie f/AV,/ jest wartoscia praktycznie stala w szerokim zakresie.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, zte powtarza sie operacje polegajace na tym, ze do¬ prowadza sie impuls pradowy do elektrody i mie¬ rzy sie napiecie tuz przed i zaraz po pomiarze, napiecie miedzy elektorda, dla której okresla sie zanurzona powierzchnie, a elektrolitem oraz steru¬ je sie automatycznie ladunkiem w wyniku kolej¬ nych impulsów tak, ze róznica potencjalów AU jest stala i równa wartosci odniesienia.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze steruje sie automatycznie ladowaniem w wyniku impulsów przez kolejna regulacje amplitudy tych impulsów.Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera generator 108 301u. 10S 301 i? 3 i ii k) ;./_. impulsów dostarczajacy impulsy pradowe do elek¬ trody urzadzenia elektrolitycznego, elementy do po¬ miaru napiecia miedzy elektroda, dla której okres¬ la sie zanurzona powierzchnie, a_elektrolitem przed i po kazdym impulsie, uklady pamieciowe dla pa- 5 mietania wartosci mierzonych, elementy do wy¬ tworzenia róznicy miedzy zapamietanymi napiecia¬ mi, elementy do automatycznego sterowania gene¬ ratorem impulsów w funkcji wymienionej róznicy, która jest porównywana z wartoscia odniesienia, u elementy do odczytu róznicy potencjalów, elemen¬ ty *dó odczytu wartosci impulsu pradowego, przy czym róznica potencjalów jest wyznaczana dla o- kreslonej powierzchni elektrody.Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera czujnik lf zanurzony w roztworze elektrolitu urzadzenia elek¬ trolitycznego do pomiaru potencjalów miedzy elek¬ troda, dla której okresla sie zanurzona powierz¬ chnie, a elektrolitem przed i po Impulsach.Urzadzenie~^ tez uklad ^ synchronizacji dla wymaganej synchronizacji po¬ miarów napiec przed kazdym impulsem, wysyla¬ nia ich, mierzenia i odczytywania pradu szczyto¬ wego podczas impulsu i pomiarów, napiec po im¬ pulsach, oraz elementy do automatycznego stero- 25 wania amplituda impulsów w sposób utrzymujacy ich wartosc na wartosci odniesienia i róznicy mie- .... dzy potencjalami mierzonymi przed i po kazdym impulsie.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony^ w;przy- 30 kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 — przedstawia wykres "stezenia *jonowego* w ka- '' pieli elektrochemicznej przy ¦•przeplywie 'priadu: "w-' ¦' <- funkcji odleglosci miedzy elektroda a punktem po¬ miaru, fig. 2 — wykres stezenia jonowego w ka- 35 pieli elektrochemicznej przy przeplywie krótkich impulsów pradu w funkcji czasu, fig. 3 — wykres stezenia jonowego w kapieli elektrochemicznej w sasiedztwie elektrody po zakonczeniu impulsu pra¬ du, fig. 4 — wykres stezenia jonowego w kapieli elektrochemicznej w funkcji czasu przed i po kaz¬ dym impulsie pradu oraz fig. 5 — schemat blo¬ kowy urzadzenia do okreslania powierzchni elek¬ trod zanurzanych w kapieli elektrochemicznej.W kapieli elektrochemicznej w spoczynku, to zna-czy gdy przez elektrolit nie przeplywa prad, istnieje stezenie jonowe Cq. Miedzy elektrolitem i jedna albo druga elektroda istnieje potencjal nazwy „potencjalem statycznym" elektrody. Po wywolaniu za pomoca zewnetrznego zródla pradu róznicy potencjalów miedzy elektrodami, nastepu¬ je ustalenie sie'pradu plynacego przez elektrolit, wywolanego przez wedrówke jonów w elektroli¬ cie. Przeplyw pradu przez elektrolit powoduje, ze stezenie jonowe elektrolitu zmniejsza sie w bez¬ posrednim sasiedztwie katody, która jest elektro¬ da polaczona z biegunem ujemnym zródla pradu.Jest to oczywiste wobec tego, ze jony elektrolitu znikaja, tracac swój ladunek w momencie, gdy wchodza one w kontakt z powierzchnia katody, 99 przy czym te jony sa wymieniane w roztworze przez dyfuzje i konwekcje, ale z pewnym opóz¬ nieniem.W przypadku przeplywu pradu przez elektrolit w sposób ciagly, zmiana stezenia, jonowego w sa- 95 i 40 45 10 55 siedztwie katody ma przebieg .przedstawiony ,na fig. 1. Mozna przyjac, wedlug* przyblizenia Nerasta, ze zmiana stezenia jonowego w ^bezposrednim sa¬ siedztwie katody jest liniowa, przepadku za¬ stosowania zamiast pradu ciaglego, wyslanego w czasie tQ krótkotrwalego impulsu mozna przyjac, ze doplyw jonów z roztworu przez konwekcje nie zachodzi ze wzgledu na lepkosc e&^trqlitu:- W ten sposób, pojedyncza wymiana przeaMtff&zia konywana na najblizszych brzegacn, fcatócjy.Fig. 2 przedstawia wykres stezen ' fjnowych dla rosnacych czasów trwania impulsów tu t2, t8..., które sa liniowe,' jak to wzmiankowano powyzej i równolegle jedne do drugich. Wobec tego, ze impuls pradu jest krótki, stezenie:josiowe 'elektro¬ litu maleje w bezposrednim t sasiedztwie . katody tylko w warstwie o grubosci kilku ^irij Która jest zwana warstwa dyfuzyjna. Wiadomo,- ze z teorii dyfuzji,' ze spadek krzywych stezenia jonowego "c^f/5r/figr 2 jest-proporcjonalny do gestosci pra¬ du na powierzchni katody. Ze wzgledu na zalez- I nosc i= — ,gdzie I jest natezeniem pr^du trwaja- cego impulsu,,.2=T jest. powierzchnia katody a i jest gestoscia pradu, rozdzial pradu na powierzchni ka¬ tody jest jednorodny. Umozliwia to wyprowadze- dc I niezaleznosci ^ = k~. dx S Przy doprowadzeniu do elektrod impulsu pradu o okreslonym czasie ^trwania, kazdej wartosci pra¬ du odpowiada okreslone polozenie krzywej c=f/x/ natychmiast pd impulsie; przy czym ta zmiana ste¬ zenia jortówego powoduje powstanie sily elektro¬ motorycznej e miedzy katoda i elektrolitem, któ¬ rej wartosc jest dokladnie okreslona dla danego polozenia krzywej.Mozna okreslic kilka parametrów na przyklad parametrów odpowiadajacych charakterystykom fi¬ zycznej i chemicznej dla kapieli elektrochemicznej tak, zeby nie mialy one wplywu albo pozostaly niezmienne. Ma to miejsce przy okreslaniu tem¬ peratury i rodzaju elektrolitu, rodzaju elektrod i stanu ich powierzchni itd. Sila elektromotoryczna e jest funkcja ladunku i powierzchni katody oraz jest okreslona w zaleznosci od gestosci pradu, cza¬ su trwania impulsu i powierzchni katody.W celu osiagniecia pod koniec impulsu sily elek¬ tromotorycznej o okreslonej wartosci odniesienia e ref., trzeba w ukladzie zastosowac impuls pradu tak, aby dla danego czasu jego trwania, gestosc pradu okreslala krzywa c=f/x/ w polozeniu takim, zeby sila elektromotoryczna miala dokladnie war¬ tosc odniesienia. Przy utrzymaniu wszystkich in¬ nych wartosci na stalym poziomie, prad doprowa¬ dzany do elektrod jest funkcja powierzchni kato¬ dy. Innymi slowy, jezeli: e=tf([c/x/] i jezeli e/x/=(pI/i/, wtedy z=f[q/i/]=x/if a wiec, gdy i= — ,£=t( —Y S \S/ Okreslonej sile elektromotorycznej odpowiada o- kreslona gestosc pradu i w celu uzyskania e=z reL nalezy dostarczyc impuls, którego amplituda jest proporcjonalna do powierzchni katody. Funkcja r nie jest dokladnie okreslona, poniewaz moze byc dowolna ze wzgledu na to, ze zastosowany jest108 301 5 « tylko jeden jej punkt, przy zalozeniu jednakze, iz danej sile elektromotorycznej powinna odpowiadac I tylko jedna wartosc—, co jest potwierdzone prak- tyka.-Z drugiej strony jezeli, uklad dziala w taki spo¬ sób, ze przy koncu impulsu krzywa c=f/x/ znaj¬ duje sie w okreslonym polozeniu, £ oraz i, a w konsekwencji e oraz~ sa zwiazane ze soba. Dla S utrzymania sily elektromotorycznej o okreslonej wartosci, prad szczytowy powinien byc dobrany proporcjonalnie do powierzchni zanurzonej kato¬ dy. Moze byc równiez zastosowany dobór czasu trwania impulsu.W przypadku gdy impuls pradu minal, stezenie jonowe w sasiedztwie katody wraza po pewnym czasie do równowagi. Dla kolejno wzrastajacych czasów tu tj, tj..., funkcja c—f/x,/ przyjmuje po¬ lozenia przedstawione na fig. 3. Nowy impuls mo- ie byc doprowadzany do. elektrod, wówczas gdy krzywa c=f/x/ znów osiagnie dostatecznie niewielki spadek.W przypadku zastosowania zamiast oddzielnych impulsów ciagu impulsów, warunki poczatkowe przed kazdym impulsem nie odpowiadaja koniecz¬ nie stezeniu cQ wystepujacemu, gdy nie stosuje sie w ogóle pradu i gdy uklad jest w stanie rów¬ nowagi. Stezenie jonowe w czasie kazdego impul¬ su moze miec wartosc c przy bardzo malym spad- dc ku poczatkowym — . dx Przy zastosowaniu impulsu pradu w ukladzie o bardzo krótkim czasie trwania albo o ograniczo¬ nej amplitudzie, ladunek Q=I,ton, gdzie Q — la¬ dunek doprowadzany podczas impulsu, I — prad szczytowy oraz t — czas trwania impulsu, za¬ chowuje wartosc stosunkowo niewielka. Ladunek ten jest za maly dla widocznego zmniejszenia ste¬ zenia jonowego kapieli w sasiedztwie katody. W tym przypadku wystepuje jednakze róznica poten¬ cjalów AU miedzy katoda i elektrolitem, mierzo¬ na zaraz po impulsie, co powinno byc przypisane innemu zjawisku, wyjasnionemu powyzej za po¬ moca teorii dyfuzji.Na powierzchni elektrody zanurzonej w elektro¬ licie przy przeplywie pradu zostaje wytworzona pojemnosc nazwana pojemnoscia warstwy podwój¬ nej, która jest oznaczona przez C. Ladunek Q kon¬ densatora, jego pojemnosc C i napiecie U na jego zaciskach sa zwiazane dobrze znana zaleznoscia Q=C-U.W przedstawionym przypadku zastosowany w u- kladzie impuls pradu powoduje naladowanie po¬ jemnosci podwójnej warstwy i wystapienia AU /róznicy miedzy napieciem katody i elektrolitu mierzonego krótko przed i zaraz po impulsie/. AU bedzie proporcjonalna do ladunku i odwrotnie proporcjonalna do pojemnosci podwójnej warstwy.W tych warunkach pojemnosc podwójnej war¬ stwy jest proporcjonalna do powierzchni elektro¬ dy: C=k*S, gdzie k — wspólczynnik proporcjo- nalnosci. Z tego wynika, ze AU= j—g Wynik jest dokladnie taki sam, jak rozpatrzony wyzej w o- parciu o teorie dyfuzji, a mianowicie taki, ze dla osiagniecia z góry okreslonego AU, nalezy zasto¬ sowac w ukladzie impuls, dostarczajacy ladunek proporcjonalny do powierzchni rozwazanej elek¬ trody. Pojemnosc podwójnej warstwy jest zwiera¬ na przez rezystancje, która zmienia sie wraz ze zmiana pradu. Po zakonczeniu impulsu pojemnosc ta rozladowuje sie. Wazne jest, aby rezultaty po¬ miaru byly uzyteczne i aby pomiar sily elektro¬ motorycznej miedzy katoda i roztworem byl do¬ konany w bardzo krótkim czasie po zakonczeniu impulsu i byl powtarzany.Pojemnosc podwójnej warstwy zmienia sie w zaleznosci od stanu powierzchni elektrody, wazne jest wiec aby stan ten byl dobrze okreslony, a po¬ miary byly powtarzalne i uzyteczne. Na poczatku dokonuje sie pomiarów w sposób nastepujacy: po¬ tencjal Uav jest mierzony miedzy katoda a czuj¬ nikiem o duzej impedancii wejsciowej, umieszczo¬ nym gdziekolwiek w elektrolicie przy zerowym pradzie katody, to znaczy, ze prad nie przeplywa przez kapiel. Nie jest potrzebne aby czujnik byl umieszczony kolo katody, poniewaz spadek napie¬ cia na elektrodzie jest wtedy równy zeru. Poten¬ cjal Uav jest wprowadzany do pamieci analogo¬ wej. W okreslonym czasie do elektrod jest dopro¬ wadzany impuls. Zaraz po zakonczeniu impulsu, miedzy katoda i czujnikiem jest mierzony poten¬ cjal Uap. Pomiar powinien byc dokonany w bar- dzon krótkim czasie w ciagu kilku mikrosekund, aby stezenie jonowe szybko sie wyrównalo.Uklad jest pozostawiony w spoczynku przez o- kreslony okres czasu, aby umozliwic powrót do warunków wyjsciowych, potem nastepuje rozpocze¬ cie nowego cyklu pomiar-impuls-pomiar. Za po¬ moca wzmacniacza róznicowego uzyskuje sie róz¬ nice potencjalów Uap-av miedzy dwoma punktami pomiarowymi, która porównuje sie z wartoscia zadana. Wystepuja odchylenia w stosunku do war¬ tosci zadanej, które po wzmocnieniu sa stosowa¬ ne do automatycznego sterowania ukladem roz¬ dzielajacym impulsy.Fig. 4 przedstawia wykres przy doprowadzaniu kolejnych impulsów. Poprzednie uwagi zostaja wazne w przypadku ciagu impulsów, przy czym czas spoczynku miedzy impulsami oraz charakte¬ rystyki fizyczne i chemiczne ukladu sa stale. Przed kazdym impulsem stezenie jonowe elektrolitu jest okreslone przez krzywa a, która odpowiada wa¬ runkom poczatkowym wywolanym przez poprzed¬ nie impulsy, podczas gdy po kazdym impulsie ste¬ zenie jest okreslone przez krzywa b. Sily elek¬ tromotoryczne miedzy katoda i elektrolitem sa zwiazane ze zmianami stezen i sa równe odpowied¬ nio Ea i £b, gry róznica potencjalów AUap^av=A ref trójkata ABC z fig. 4 jest dokladnie okreslona.W momencie, gdy ten rezultat jest osiagniety, spa¬ dek krzywej b jest okreslony i proporcjonalny do gestosci pradu na powierzchni katody. Tak wiec w stanie stabilnym, prad koncowych impulsów jest proporcjonalny do powierzchni katody. Dla ciagu impulsów o malej pojemnosci, zjawiska zwiazane 10 18 20 .25 & 35 48 50T z pojemnoscia podwójnej warstwy sa rozstrzygaja¬ ce obok tych zwiazków ze stezeniem jonowym.W tym przypadku, pojemnosc podwójnej warstwy laduje sie podczas impulsu, w wyniku czego wy¬ stepuje róznica potencjalów elektroda-roztwór przed impulsem i po impulsie. Pojemnosc ta roz¬ ladowuje sie v/ przerwie miedzy dwoma impulsa¬ mi, w wyniku czego wystepuje stan auasistacjo- narny. W tym przypadku, praktyczny rezultat jest wiec dokladnie taki sam, jak w przypadku opar¬ tym o teorie dyfuzji.Trójkat ABC jest zalezny od zanurzonej po¬ wierzchni, poniewaz jest on okreslony przez ge¬ stosc pradu, a wiec odnosi sie do jednostki po¬ wierzchni.Urzadzenie do okreslania powierzchni elektrod zanurzonych w kapieli elektrochemicznej jest przedstawione w postaci schematu blokowego na fig. 5.Urzadzenie zawiera generator 1 impulsów, zgod¬ nie z którym powtarza sie cykle mierzenia. Syg¬ naly te synchronizuja siedem liczników 2 do 8, polaczonych kaskadowo, które za posrednictwem elementów logicznych znajdujacych sie w ukla¬ dzie synchronizacji 9 zapewniaja nastepujace zle¬ cenia w nastepujacej kolejnosci. Zlecenie odczytu potencjalu „przed" linia 10. Krótki okres spoczyn¬ ku dla unikniecia zaklócen. Poczatek impulsu do* prowadzajacego do elektrod poprzez linie 11. Krót¬ ki okres spoczynku. Zlecenie odczytu pradu o wartosci szczytowej w linii 12. Krótki okres spo¬ czynku. Koniec impulsu pradowego. Krótki okres spoczynku. Zlecenie odczytu potencjalu „po" linii 13. Okres spoczynku dostatecznie dlugi, aby uklad znalazl sie w stanie równowagi. Ksztalt sygnalów wysylanych liniami 10, 11, 12 i 13 jest przedsta¬ wiony odpowiednio przez wykresy 14, 15, 16 i 17 na fig. 5, Pomocniczy uklad zasilania 18 jest polaczony z ukladem 19 rozdzielajacym impulsy, na którego wyjsciach 20 i 21 pojawiaja sie impulsy pradowe, których czas trwania i polozenie w czasie sa o- kreslone przez jeden z liczników 2 do 8 i ampli¬ tude sterowana przez urzadzenie opisane ponizej.Wyjscie 20 ukladu 19 rozdzielajacego impulsy jest polaczone z anodami 22 urzadzenia galwanicz¬ nego, podczas gdy wyjscie 21 jest polaczone z ka¬ toda 23, przy czym anody i katoda sa zanurzone w roztworze elektrolitu 24 zawartym w zbiorniku 25. Rezystor bocznikujacy 26 jest wlaczony w je¬ den z obwodów, w danym przypadku w linie 21, dla umozliwienia dokonania pomiaru pradu. Czuj¬ nik 27 utworzony na przyklad przez plytke platy¬ nowa jest zanurzony w roztworze. Czujnik ten jest zaopatrzony we wzmacniacz wstepny, przed¬ stawiony osobno na fig. 5, ale który jest korzyst¬ nie wbudowany, poniewaz jest wazne, aby prad w czujniku byl bardzo maly, azeby nie powstawala polaryzacja dynamiczna miedzy czujnikiem i elek¬ trolitem. Konieczne jest aby uklad byl bardzo szybki. Uzyskuje sie to dzieki duzej rezystacji wejsciowej wzmacniacza i zmniejszenie do mini¬ mum szkodliwej pojemnosci.Uklad 29 pamieci analogowej sterowany przez Uklad synchronizacji 9 poprzez linie 10, zapamie- 301 * tuje potencjal mierzony miedzy katoda 23 i czuj¬ nikiem 24 dokladnie przed kazdym impulsem /po¬ tencjal „przed"/.Uklad 30 pamieci analogowej, sterowany równiez 5 przez uklad synchronizacji 9 poprzez linie 13 za¬ pamietuje potencjal mierzony miedzy katoda 23 i czujnikiem 27 dokladnie po kazdnym impulsie /potencjal „po"/. Wzmacniacz róznicowy 31 zapew¬ nia róznice miedzy potencjalami „po" i „przed", io przy czym jego napiecie wyjsciowe jest porów¬ nywane przez wzmacniacz 32 z potencjalem odnie¬ sienia z punktu 33. Urzadzenie zawiera ponadto miliwoltomierz 34, który umozliwia kontrolowa¬ nie wartosci róznicy dwóch potencjalów AUap_aV 15 „przed" i „po".Potencjal na wyjsciu ze wzmacniacza róznico¬ wego 31, który ma wartosc róznicy potencjalów AUap_av jest porównywany z potencjalem odnie¬ sienia, nastepnie jest wzmacniany i wysylany linia 20 35 do ukladu 19 rozdzielajacego impulsy, gdzie jest uzyway do zapewnienia automatycznego sterowania nastepujacymi po sobie impulsami, takimi aby róznica potencjalów AU _av miala wartosc do¬ kladnie równa potencjalowi odniesienia. 25 Uklady analogowe 36 i 37 sa dolaczone do za¬ cisków bocznika 26, dla umozliwienia pomiaru pra¬ du szczytowego, który jest odczytywany na am¬ peromierzu 38 wycechbwanym - w sposób dostar¬ czajacy wprost wartosc powierzchni katodowej. 30 Stosowanie stanu pulsacji ma dzialanie wspomaga¬ jace dla polepszenia rozdzialu pradu na powierz¬ chni katody i sprawia, ze urzadzenie elektroche¬ miczne tego rodzaju jest mniej wrazliwe na gor¬ szy rozklad pola elektrycznego w kapieli. Okres re- 31 laksacji w czasie trwania impulsów zostal wybra¬ ny jako wybitnie dlugi. Nie jest on jednakze wy¬ starczajacy do tego, aby uklad mógl znalezc sie z powrotem w stanie spoczynku, co nie ma wplywu na koncowy rezultat, poniewaz róznica potencjalów 40 AUap_av nie zmienia sie praktycznie dla wartosci czasu relaksacji bardzo róznych.Prad sredni jest okreslony przez prad szczyto¬ wy i stosunek czasu trwania impulsu w stosunku do calkowitego czasu. Prad sredni nie stanowi 45 jednakze wartosci jednoznacznej, poniewaz zmie¬ nia sie on wraz z czasem spoczynku dla jednego impulsu. Tak wiec, prad sredni niekoniecznie jest zwiazany z róznica potencjalów „po" i „przed".Pojecie ladunku w wyniku impulsu jest korzystne 50 dla wytwarzania pradu sredniego poniewaz róz¬ nica potencjalów AU _av jest w zaleznosci wprost i czas spoczynku pozostaje praktycznie niezakló¬ cony. Dla pomiarów, które pominny byc bardzo precyzyjne i dokladne, biorac pod uwage zastoso- 55 wane napiecie, bardzo wazne jest dokonywanie ich na zewnatrz ukladów, które to uklady moga wytwarzac zaklócenia wystepujace w calym urza¬ dzeniu.Stan powierzchni katody ma duzy wplyw na OT wynik pomiaru róznicy potencjalów AUpa_av jako, ze jest bardzo wazne aby struktura tej powierz¬ chni i jej wlasnosci elektrochemiczne byly dobrze okreslone. Nalezy zwlaszcza unikac pasywowania tej powierzchni albo utworzenia na niej sproszko- . 55 wanej powloki. Pod tym wzgledem wybór elektro-9 108 361 10 litu ma znaczny wplyw na koncowy wynik. Mozna stosowac kapiel specjalna, sluzaca do ustalania po¬ wierzchni katody, badz stosowac tylko kapiel do obróbki, w którym to przypadku, wysylanie im¬ pulsów pomiarowych moze miec wplyw na two¬ rzenie sie cienkiej warstwy powloki osadzanego materialu, skad wynika, ze stan powierzchni calej katody, to znaczy wszystkich elementów powleka¬ nych, ma strukture doskonale jednorodna, co zwieksza precyzje informacji dostarczanej nastep¬ nie przez pomiar. W tym celu, zeby stan powierz¬ chni katody byl wlasciwy, moze byc potrzebne, aby przez roztwór elektrolitu przeplywal wystar¬ czajacy prad sredni. Mozna dobrac takze czas trwania i czestotliwosc impulsów.Potencjal elektrochemiczny czujnika w stosunku do elektrolitu nie gra roli, poniewaz pomiary dwóch potencjalów „przed" i „po" maja te sama wartosc stala, której nie wykrywa sie z powrotem w róznicy potencjalów AUap_av. Sila elektromoto¬ ryczna wystepujaca dzieki zmianie* stezania w funk¬ cji odleglosci od katody ,/obszar, gdzie wymiany dokonuje sie raczej hydrodynamicznie niz przez dyfuzje/ jest stosunkowo mala w porównaniu z sila elektromotoryczna w warstwie dyfuzyjnej, przy czym od sil elektromotorycznych sa zalezne krzywe z fig. 1.Wskutek stosowania pradów srednich o stosun¬ kowo duzej wartosci zuboza sie roztwór od strony warstwy dyfuzyjnej. Zalezny -jo rakter procesu, nie wydaje sie byc klopotliwy, z racji wskazanej powyzej i wobec tego równiez, ze obydwa odczyty „przed" i „po" sa tak zblizone, ze nie ma czasu na wymiane miedzy nimi na dro¬ dze hydrodynamicznej. Jest to dodatkowa korzys¬ cia pomiaru róznicowego. Jezeli rozklad poja w kapieli jest niekorzystny, dostarczanie pradu do powierzchni katody jest równiez zle i wobec tego dokonywany calkowity pomiar moze byc falszywy.Sposób i urzadzenie nie sa oczywiscie ograniczo¬ ne do pomiaru powierzchni katody, ale moglyby byc zastosowane do pomiaru powierzchni anody na przyklad w zastosowaniu do elektropolerowa- nia.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób okreslania powierzchni elektrod zanu¬ rzonych w kapieli elektrochemicznej, zwlaszcza ka¬ tody, znamienny tym, ze mierzy sie napiecie mie¬ dzy elektroda a elektrolitem przy braku przeply¬ wu pradu przez kapiel, doprowadza sie do elek¬ trod wkrótce po pomiarze okreslony impuls prado¬ wy, mierzy sie ten impuls pradowy wkrótce po pomiarze napiecia miedzy elektroda, dla której okresla sie zanurzona powierzchnie, a elektrolitem, wytwarza sie róznice miedzy tymi dwoma mierzo¬ nymi napieciami i stosuje sie wartosc tej róznicy dla okreslenia powierzchni, przy wykorzystaniu fak- s tu, ze zaleznosc miedzy ladunkiem Q w wyniku impulsu a zanurzona powierzchnia elektrody S jest funkcja róznicy potencjalów zgodnie z równaniem o * =f/AV/, gdzie f/AV) jest wartoscia praktycznie S stala w szerokim zakresie. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze powtarza sie operacje polegajace na tym, ze do¬ prowadza sie impuls pradowy do elektrody i mie¬ rzy sie napiecie tuz przed i zaraz po pomiarze napiecie miedzy elektroda, dla której okresla sie zanurzona powierzchnie, a elektrolitem oraz steru¬ je sie automatycznie ladowaniem w wyniku kolej¬ nych impulsów tak, ze róznica potencjalów AU jest stala i równa wartosci odniesienia. 3. Sposób wecUug zastrz. 2, znamienny tym, ze steruje sie automatycznie ladowaniem w wyniku impulsów przez kolejna regulacje amplitudy tych impulsów. 4. Urzadzenie do okreslania powierzchni elektrod zanurzonych w kapieli elektrochemicznej, znamien¬ ne 4ym, ze zawiera generator (1) impulsów dostar¬ czajacy impulsy pradowe do elektrody urzadzenia elektrolitycznego (24, 25), elementy do pomiaru na¬ piecia mledz^ elektroda, dla której okresla sie za- nunrona powiertósfac, a elektrolitem przed i po kazdym impulsie, uklady (29, 30) pamieciowe dla pamietania wartosci mierzonych, elementy do wy¬ tworzenia róznicy miedzy zapamietanymi napiecia¬ mi, elementy do automatycznego sterowania gene¬ ratorem <1) impulsów w funkcji wymienionej róz¬ nicy, która jept porównywana z wartoscia odnie¬ sienia, elementy do odczytu róznicy potencjalów, elementy do ^odczytu wartosci impulsu pradowego, przy czym równica potencjalów jest wyznaczana dla okreslonej powierzchni elektrody. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze zawiera czujnik (27) zanurzony w roztworze elektrolitu urzadzenia elektrolitycznego (24, 25) do pomiaru potencjalów miedzy elektroda, dla której okresla sie zanurzona powierzchnie a elektrolitem, przed i'po impulsach. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze zawiera uklad synchronizacji (9) dla wymaga¬ nej synchronizacji pomiarów napiec przed kazdym impulsem, wysylania ich, mierzenia i odczytywa¬ nia pradu szczytowego podczas impulsu i pomia¬ rów napiec po impulsach, oraz elementy do auto¬ matycznego sterowania amplituda impulsów w spo¬ sób utrzymujacy ich wartosc na wartosci odnie¬ sienia róznicy miedzy potencjalami mierzonymi przed i po kazdym impulsie. 10 15 u 55108 301 c.f- FIG.1 /' Co % FIG. 4 ® l*rr" u108 301 ,. 26-) ,/?0/21 25 2.2 ,23 FIG.5 PL