专利名称：电镀电流密度自动调整仪的制作方法
一种电镀电流密度调整仪属于自动调整电流密度的自动控制设备。适用于电镀、阴极氧化、电铸、电解等电化学技术领域。
本发明作出以前，在已有技术中与本技术较为接近的电流密度控制设备，有恒电流控制，恒电压控制，它们均不能自动控制电流密度。在调整电流密度的方法中，有一种是通过镀槽电压和镀槽电流密度之间所谓特性曲线的自控方式，但这方式受到工件形状、镀液成份、镀液温度、阳极面积、电极间距、电解液流动等因素的影响，因此是不完善的。还有另一种通过计算工件表面积及每次装料的工件数来控制电流密度的方法也很麻烦，而且无法实现自动控制。
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种不受其它因素影响，依靠直接检测阴极平均电流密度的大小，来实现自动控制镀件的平均电流密度的电镀电流密度自动调整仪。
本发明主要由阴极标准电极(1)、兀形电极(3)、传感器探头(6)、变换器(10)、控制器(13)所组成。阴极标准电极(1)前装置传感器探头(6)、阴极标准电极(1)固定在兀形电极(3)上，兀形电极(3)挂在镀槽阴极棒上，传感器探头(6)与变换器(10)组成电流传感器，变换器(10)通过电缆(11)连接控制器(13)。
图1是本发明结构主视图图2是本发明变换器电路原理图图3是本发明控制器电路原理图下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述本发明主要是在阴极标准电极(1)前放置环形电流传感器探头(6)、阴极标准电极(1)采用螺钉(2)固定在兀形电极(3)上，兀形电极(3)挂在镀槽阴极棒上，并用两只长螺栓(4)使其固定牢固，辅助软接线(5)的一端与兀形电极(3)电气连接，另一端与阴极电源连接。传感器探头(6)和阴极标准电极(1)浸没在电镀槽镀液内，传感器探头(6)、塑料管(12)与变换器组成电流传感器，它能将流过探头窗口的电流转换成电信号，由电缆线(11)送至控制器(13)，控制器(13)可对整流设备进行控制，调整其输出电流的大小，从而达到电流密度自动控制的目的。
环形电流传感器探头(6)由全封闭的环形耐腐蚀的塑料盒(7)及盒内磁敏感器件组成。磁敏感器件由非晶态合金磁环(8)及线圈(9)组成，在非晶态合金磁环(8)上双线并绕线圈(9)，线圈(9)的两组线圈首尾相连用塑料管(12)中导线引出接到变换器(10)的电源正极上，另外两个线头亦用塑料管(19)中导线引出分别接到变换器(10)开关三极管V1、V2集电极。线圈(9)中两组线圈L1、L2与变换器(10)中V1、V2、Cb1、Cb2、Rb1、Rb2、RL1、RL2组成多谐振荡桥路。V1、V2为开关三极管，其集电极与基极之间分别连接反馈电阻Rb1、Rb2，反馈电容Cb1、Cb2；三极管V1、V2发射极分别接电阻RL1、RL2至地，RP1为调零电位器，RP1两端分别接至两只三极管V1、V2的发射极PP1滑动引出线接至地。RP1可调整多谐振荡器的工作状态，使其完全平衡。电源接通后，电路开始工作，在振荡的前半周期中，V1导通，V2截止，激发电流IC1从零增加到其最大值1ml，同时IC2由其最大值1m2减少至零。振荡的后半周期中，V1截止，V2导通，电流变化相反。当磁芯线圈的电感L1、L2相同时，由于线路对称，输出直流电压为零，当环形磁性线圈的窗口中有电流通过时，电流产生的感生磁场造成L1和L2不平衡，输出的直流电压不再为零，随着电流的增加，不平衡亦增加，输出的直流电压相应地增加，因此由转换器(10)输出的电信号反映了环形传感器探头中流过电流的大小，亦即反映了镀槽中阴极平均电流密度的大小。将V1、V2发射极输出信号接到滤波器Z，Z输出的电压信号送至放大器A1，放大了的信号再经电压电流转换器B1，转换成电流信号，电流信号由电缆(11)送至控制器(13)。
送入控制器(13)的电流信号经电流电压转换器B2转换成与电流密度相关的电压信号。电位器RP2、RP3分别可以设定电流密度控制的上限给定值和下限给定值，RP2、RP3的滑动引出线分别接到比较放大器A2、A3。将转换器B2输出的电压信号分别送入比较放大器A2、A3与设定的上限和下限值分别比较，A2、A3分别驱动上限指示灯H1，上限控制继电器KC1和下限指示灯H2，下限控制继电器KC2，由继电器的触点控制硅整流装置的伺服电机，控制整流装置的输出电流减少或是增大。变换器B2送出的电压信号同时送至31/2位数字电压表P、显示电流密度的数值A/dm2。电压信号同时送至比较放大器A4和放大器A5，电压信号与RP3设定值进行比较，电位器RP4可以调整控制灵敏度，A5输出端OUT2输出控制信号可以调整可控硅整流装置或高频开关电源装置输出电流的大小，从而控制镀槽的平均电流密度。
本发明与已有技术相比具有以下优点
1、结构合理、采用直接检测到的电流密度信号来控制整流装置；2、性能稳定，温度漂移极小；3、借助本技术电镀过程的控制可以明显地简化，省去了工件表面积计算，工件数量计算及电流调整设定等繁琐的常规工作；4、电镀可以实现电流密度自动控制，质量得到了保证。
权利要求
1.一种电镀电流密度自动调整仪主要由阴极标准电极(1)、传感器探头(6)、变换器(10)、控制器(13)所组成，其特征是阴极标准电极(1)前装传感器探头(6)，阴极标准电极(1)固定在兀形电极(3)上，兀形电极(3)挂在镀槽阴极棒上，传感器探头(6)与变换器(10)组成电流传感器，变换器(10)通过电缆线(11)连接控制器(13)。
2.根据权利要求1所述的电镀电流密度自动调整仪，其特征在于所述的传感器探头(6)包括盒(7)和磁敏感器件；磁敏感器件由非晶态合金磁环(8)、线圈(9)组成安装在盒(7)内，非晶态合金磁环(8)上双线并绕线圈(9)。
3.根据权利要求1所述的电镀电流密度自动调整仪，其特征是所述的变换器(10)电子线路元器件连接关系如下由L1、L2、V1、V2、Cb1、Cb2、RL1、RL2组成的多谐振荡桥路，V1、V2为开关三极管，其集电极与基极之间分别连接反馈电阻Rb1、Rb2，反馈电容Cb1、Cb2，三极管V1、V2发射极分别接输出电阻RL1、RL2至地，RP1为调零电位器，RP1两端分别接至两只三极管V1、V2的发射极，RP1滑动引出线接至地。
全文摘要
一种电镀电流密度调整仪属于能自动调整电流密度的自动控制设备，适用于电镀，阳极氧化、电铸、电解等电化学技术领域。其主要在标准电极前装传感器探头，标准电极固定在兀形电极上，兀形电极挂在镀槽阴极棒上，传感器探头与变换器组成电流传感器，变换器通过电缆线连接控制器。本发明结构简单，性能稳定，温度漂移极小；可免去工件表面积工件数量计算及电流调整设定等繁琐的常规工作，电镀可以实现自动控制，质量得到了保证。
文档编号C25D21/12GK1138639SQ9511108
公开日1996年12月25日 申请日期1995年6月22日 优先权日1995年6月22日
发明者徐叔炎, 卞正炜, 李国良 申请人:徐叔炎