SU789639A1 - Device for continuous control of galvanic plating thickness - Google Patents

Description

II

Изобретение относитс  к гальвано.технике и может быть использовано дл  контрол  толщины покрыти  в процессе осаждени .The invention relates to galvano-technology and can be used to control the thickness of a coating during the deposition process.

Наиболее близким по технической сущности к прецлагаемому  вл етс  устройство ал  непрерывного контрол  толщины гальванического покрыти , соаержащее установленный в ванне чувствительный элемент с электродом-свидетелем, задающий генератор, чувствительный элемент с эталоном и измерительную схему, включающую усилитель, преобразователь, блок сравнени , индикатор и исполнительный орган.The closest in technical essence to the present is a device for continuous monitoring of the thickness of the electroplated coating, containing a sensitive element installed in the bath with a witness electrode, a master oscillator, a sensing element with a standard and a measuring circuit including an amplifier, a converter, a comparison unit, an indicator and an actuator organ.

Каждый чувствительный элемент выполнен в виде двук катушек, расположенных соосно одна относительно другой. Электрод-свидетель помещен в зазоре между катушками одного чувствительного элемента, а эталон - между катуш ками другого.Each sensing element is designed in the form of two coils arranged coaxially one relative to another. The witness electrode is placed in the gap between the coils of one sensitive element, and the standard between the coils of the other.

Чувствительный элемент с электродом-свидетелем , подключенным к катодуSensing element with a witness electrode connected to the cathode

ванны, помещен в электролит вместе с детал ми обрабатываемой партии, а чувствительный элемент с эталоном находитс  в воздушной среде Ij.The bath is placed in the electrolyte together with the parts of the batch being processed, and the sensor element with the standard is in the air medium Ij.

Недостаток устройства в том, что на электроде-свидетеле в процессе работы накапливаютс  хаотично расположенные пузырьки газов (Н2 и другие, как результат вторичных химических реакций), которые мешают равномерному наращи10 ванию покрыти . Другим недостатком  вл етс  то, что точность измерени  снижаетс  из-оа работы чувствительных элементов в различных средах, так как электролит и воздух имеют различную The drawback of the device is that randomly located gas bubbles (H2 and others, as a result of secondary chemical reactions) that interfere with the uniform growth of the coating accumulate on the witness electrode. Another disadvantage is that the measurement accuracy decreases due to the operation of sensitive elements in different environments, since the electrolyte and air have different

«5 электропроводность и температуру."5 electrical conductivity and temperature.

Цель изобретени  - повышение точности контрол  путем размещени  чувствительных элементов в одной среде и The purpose of the invention is to improve the accuracy of control by placing sensitive elements in the same medium and

20 удалени  пузырьков водорода с электрода ..;видетел .20 removal of hydrogen bubbles from the electrode ..;

Claims (1)

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжейо вибратором, 378 жестко соединенным с чувствигельньши элементами, причем чувсгвительный элемент с эталоном смонтирован в ванне на одном уровне с чувствительным элементом , содержащим электрод-свидетель. На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит чувствительный элемент 1. с электродом-свидетелем 2, вибратор 3, задающий генератор 4, чув ствительный элемент 5 с эталоном 6, из мерительную схему, котора  состоит из усилител  7, преобразовател  8, блока 9 сравнени , индикатора Ю и исполнительного органа 11. Чувствительные элементы 1 и 5 соединены между собой по схеме компенсационного дифференциального включени  и каждый из них выполнен в вице двух катушек, расположенных соосио одна относительно другой, причем они жестко соединены между собой и с вибратором 3, вызывающим разрушение пузырьков газа на электроде-свидетеле 2, вследствие чего стабилизируетс  нара здивание покрыти . Кроме того, элементы 1 и 5 подключены к задающему генератору 4. Электрод-свидетель 2 соединен с катодом ванны 12 и жестко укреплен в чувствительном элементе 1. Изолированный от действи  агрессивной среды, например, путем покрыти  лаком эталон 6 с толщиной покрыти , соответствующей нанесенной толщине покрыти  готовой детали, жестко укреплен в чув- ствительном элементе 5. Чувствительные элементы 1 и 5 также соединены с усилителем 7, который усиливает сигнал, снимаемый с чувствительных элементов. Выход усилител .7 подключен ко входу преобразовател  8, который выпр мл ет усиленный сигнал, а выход преобразовател  8 подключен к блоку 9 сравнени , регистрирующему заданный уровень сигнала. К выходу пре образовател  8 подключен индикатор 10 необходимый дл  настройки устройства и визуального наблюд ени  за наращиванием толщины сло . Выход блока 9 сравнени  подключен к исполнительному органу 11 который сигнализирует об окончании про цесса и выдает сигнал на отклонение то ванны. Устройство работает следующим .образом . Чуветвительнь;1й элемент 1, содержащий электрод-свидетель 2, соединенный с катодом ванны 12 и чувствительный элемент 5, содержащий изолированный эталон 6, погружены в ванну с электролитом на одном уровне вместе с детал ми обрабатываемой партии. Одновременно с включением тока ванны включаетс  задающий генератор 4 и измерительна  схема. Задающий генератор 4 вырабатывает сигнал фиксированной частоты, который подаетс  на чувствительные элементы 1 и 5 и образует в них магнитное поле. Под действием пол  чувствительных элементов 1 и S, которым придаетс  вибраци  вибратором 3, в электродесвидетеле 2 и эталоне 6 возникают вихревые токи, величина которых зависит от толщины покрыти . Магнитное поле, образуемое вихревыми токами, направлено встречно магнитному полю чувс.тви- тельных элементов, что вносит дополнительные активное и-индуктивное сопротивлени  в цепь чувствительных элементов . Вносимые активное и индуктивное сопротивлени  чувствительного элемента 5, содержащего эталон 6, посто нны, а сопротивлени  чувствительного элемента 1, содержащего электрод-свидетель 2, измен ютс  по мере наращивани  сло  гальванопокрыти  н-а электроде-свидетеле . Это вызывает изменение сигнала рассогласовани , снимаемого с чувствительных элементов 1 и 5, который усиливаетс  усилителем 7, преобразуетс  преобразователем 8 и подаетс  в блок 9 сравнени . При достижении толщины сло  требуемого значени  сигнал рассогласовани  вызывает срабатывание исполнительного органа 11, который сигнализирует об окончании процесса и выдает сигнал на отключение тока ванны. Индикатор 1О регистр 1рует изменение сигнала рассогласовани . Применение предлагаемого устройства улучшает контроль толщины гальванического покрыти  ввиду того, что чувствительные элементы с электродом-свидетелем и эталоном наход тс  в одинаковых услови х и в Одинаковой среде, и введенный в устройство вибратор стабилизирует наращивание покрыти . Кроме того, обеспечиваетс  экономи  материала вследствие снижени  брака покрыти  выпускаемой продукции. Формула изобретени  Устройство дл  непрерывного контрол  толщины гальванического покрыти , содержащее установленный в ванна чувствительный элемент с электродом-свидетелем , задающий генератор, чувствительный элемент с эталоном и иэмерительную схему, включающую усилитель, преобразователь , блок сравнени , индикатор и исполнительный орган, о т л и ч а ющ е е с   тем, что, с целью повышени  точности контрол  путем размещени  чувствительных элементов в оаной среде и удалени  пузырьков водорода с электродасвидетел , оно снабжено вибратором. / -. The goal is achieved by the fact that the device is supplied with a vibrator 378 rigidly connected to the sensitive elements, the sensing element with the standard being mounted in the bath at the same level as the sensitive element containing the witness electrode. The drawing shows a block diagram of the device. The device contains the sensing element 1. with the witness electrode 2, the vibrator 3, the master oscillator 4, the sensing element 5 with the standard 6, from the measuring circuit, which consists of the amplifier 7, the converter 8, the comparison unit 9, the indicator Yu and the actuator 11 The sensing elements 1 and 5 are interconnected according to the scheme of differential compensation and each of them is made in the vice of two coils coaxially located one relative to the other, and they are rigidly interconnected and with the vibrator 3, causing Rushen gas bubbles on the electrode-witness 2, whereby the coating is stabilized Nara zdivanie. In addition, the elements 1 and 5 are connected to the master oscillator 4. The witness electrode 2 is connected to the cathode of the bath 12 and is rigidly fixed in the sensing element 1. Isolated from the action of an aggressive medium, for example, by varnishing standard 6 with a coating thickness corresponding to the applied thickness the finish of the finished part, is rigidly fixed in the sensing element 5. Sensitive elements 1 and 5 are also connected to amplifier 7, which amplifies the signal taken from the sensitive elements. The output of amplifier .7 is connected to the input of converter 8, which rectifies the amplified signal, and the output of converter 8 is connected to comparison unit 9, which records the specified signal level. An indicator 10 is connected to the output of the converter 8, which is necessary for adjusting the device and visually observing the build-up of the layer thickness. The output of the comparator unit 9 is connected to the executive unit 11, which signals the end of the process and generates a signal for the deviation of the bath. The device works as follows. The 1st; element 1, containing the electrode-witness 2, connected to the cathode of bath 12 and sensing element 5, containing an isolated standard 6, is immersed in a bath with electrolyte on the same level with the details of the batch being processed. Simultaneously with turning on the current of the bath, the master oscillator 4 and the measuring circuit are turned on. The master oscillator 4 generates a signal of a fixed frequency, which is fed to the sensitive elements 1 and 5 and forms a magnetic field in them. Under the action of the floor of the sensitive elements 1 and S, which are vibrated by the vibrator 3, eddy currents arise in the electrical witness 2 and standard 6, the magnitude of which depends on the thickness of the coating. The magnetic field formed by the eddy currents is directed opposite to the magnetic field by the sensory elements of the elements, which introduces additional active and inductive resistance to the circuit of sensing elements. The active and inductive resistances of the sensing element 5 containing the reference 6 are constant, and the resistances of the sensing element 1 containing the witness electrode 2 change as the galvanic layer of the witness electrode builds up. This causes a change in the error signal removed from the sensing elements 1 and 5, which is amplified by the amplifier 7, converted by the converter 8 and fed to the comparison unit 9. When the layer thickness reaches the required value, the error signal triggers the actuator 11, which signals the end of the process and generates a signal to turn off the bath current. The 1O register 1 indicator changes the error signal. The application of the proposed device improves the control of the thickness of the electroplated coating due to the fact that the sensitive elements with the electrode-witness and the standard are in the same conditions and in the same environment, and the vibrator introduced into the device stabilizes the buildup of the coating. In addition, material is saved due to reduced rejects in the coating of manufactured products. Apparatus of the Invention A device for continuous monitoring of the thickness of an electroplated coating containing a sensing element installed in a bath with a witness electrode, a master oscillator, a sensing element with a standard, and a measuring circuit including an amplifier, a converter, a comparator, an indicator and an actuator, This is due to the fact that, in order to increase the accuracy of control by placing sensitive elements in the medium and removing hydrogen bubbles from the electrical witness, it is equipped with a vibrator m. / -. жестко соединенньи«( с чувствительными элементами, причем чувствительный элемент с эталоном смонтирован в ванне на одном уровне с чувствительным элементом , содержащим электрод-свидетель.rigidly connected "(with sensitive elements, and the sensitive element with the standard is mounted in the bath on the same level with the sensitive element containing the electrode-witness. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 326254, кл. С 25О 21/12, 1969. Ксиаовону агрегатуSources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 326254, cl. C 25O 21/12, 1969. Xiaovon Aggregate