專利名稱：一種鋁電解槽陽(yáng)極電流分布非接觸式在線測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鋁電解領(lǐng)域，尤其涉及一種陽(yáng)極電流在線測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
鋁電解槽陽(yáng)極電流分布隨著換極、槽膛形狀變化、槽底沉淀、陰極破損等發(fā)生變化。因而，陽(yáng)極電流分布是一個(gè)重要的工藝技術(shù)參數(shù)，可以反應(yīng)電解槽的運(yùn)行狀況。因此，陽(yáng)極電流分布的在線監(jiān)測(cè)具有很重要的意義。目前，陽(yáng)極電流分布的監(jiān)測(cè)方法比較通用的是人工測(cè)量，即測(cè)量人員采用等距壓降測(cè)量叉連接萬(wàn)用表或毫伏表組成的測(cè)量裝置測(cè)量陽(yáng)極導(dǎo)桿上的壓降。這種方法簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)是:數(shù)據(jù)記錄原始，數(shù)據(jù)分析效率不高；誤差較大；各陽(yáng)極導(dǎo)桿數(shù)據(jù)具有延時(shí)性；操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大；揭開槽罩板對(duì)電解槽的熱平衡有影響。陽(yáng)極電流監(jiān)測(cè)還有安裝電流互感器的方法，此種方法可實(shí)現(xiàn)電流的在線檢測(cè)，缺點(diǎn)是設(shè)備費(fèi)用高，且有零點(diǎn)飄移問(wèn)題。專利CN200610200170.X介紹了一種陽(yáng)極電流分布裝置，包括圓錐形觸頭、調(diào)位彈簧、定位套管、底座，圓錐形觸頭裝在定位套管內(nèi)，其后部與調(diào)位彈簧連接；定位套管與螺紋套管的前端連接，底座與調(diào)位彈簧及螺紋套管的后端連接；底座的后端有接線頭；底座與螺紋套管通過(guò)其法蘭和絕緣墊與角鋼支架連接。此種裝置比較復(fù)雜。專利CN01107037.4與CN200610200170.X類似。專利CN200710175799.8公開了電流分布線檢測(cè)方法，該方法將電壓數(shù)據(jù)采集裝置卡裝在陽(yáng)極導(dǎo)桿上，利用無(wú)線傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有導(dǎo)桿電壓數(shù)據(jù)同時(shí)采集。此方法的缺點(diǎn)是陽(yáng)極更換時(shí)必須重新安裝電壓數(shù)據(jù)采集裝置，工作量大，且操作不安全。專利CN200920085442.5公開了利用四個(gè)三端線性霍爾器件感應(yīng)測(cè)量陽(yáng)極電流，由三色顯示條分二十級(jí)逐級(jí)顯示鋁電解槽陽(yáng)極運(yùn)行電流。此專利的缺點(diǎn)是霍爾器件輸出信號(hào)處理不當(dāng)，導(dǎo)致誤差很大。專利CN200920230039.7介紹由霍爾測(cè)量頭直接感應(yīng)測(cè)量電流，通過(guò)數(shù)碼顯示的方法。此種方法的缺點(diǎn)是未考慮其他導(dǎo)桿或母線對(duì)測(cè)量頭測(cè)試值的影響，誤差大。
通過(guò)文獻(xiàn)和專利分析和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查可知，現(xiàn)在鋁電解廠陽(yáng)極電流監(jiān)測(cè)通行的做法還是人工測(cè)量等距壓降值。其他監(jiān)測(cè)方法現(xiàn)在都是在試驗(yàn)階段，因?yàn)闇y(cè)量準(zhǔn)確度和設(shè)備費(fèi)用等原因，沒有大規(guī)模應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種經(jīng)濟(jì)的、使用方便的和測(cè)量準(zhǔn)確度高鋁電解槽陽(yáng)極電流在線測(cè)量裝置。上述目的是通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)的:—種鋁電解槽陽(yáng)極電流非接觸式在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述在線測(cè)量裝置包括非接觸式采樣器、安裝支架、數(shù)據(jù)采集模塊和計(jì)算機(jī)；所述非接觸式采樣器固定安裝在所述安裝支架上，并且所述非接觸式采樣器距陽(yáng)極導(dǎo)桿一定距離；所述非接觸式采樣器的信號(hào)輸出端通過(guò)耐高溫導(dǎo)線與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)通訊線與所述計(jì)算機(jī)連接。根據(jù)上述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述非接觸式采樣器中包括多個(gè)霍爾感應(yīng)器件、運(yùn)算電路和用于供電的電池。根據(jù)上述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，以接近陽(yáng)極導(dǎo)桿的第一個(gè)霍爾感應(yīng)器件為原點(diǎn)，以電解槽長(zhǎng)軸方向?yàn)閄軸，以電解槽短軸方向?yàn)閅軸，以垂直方向?yàn)閆軸；距第一個(gè)霍爾感應(yīng)器件一定的距離，其他霍爾感應(yīng)器件分別位于X軸或Y軸或Z軸上；第一個(gè)霍爾感應(yīng)器的輸出信號(hào)分別與其他霍爾感應(yīng)器件的輸出信號(hào)輸入差分放大電路，差分放大電路的輸出信號(hào)再經(jīng)求和電路輸出作為采樣器的輸出信號(hào)。根據(jù)上述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述非接觸式采樣器可包兩個(gè)霍爾感應(yīng)器件，其中一個(gè)霍爾感應(yīng)器設(shè)置在原點(diǎn)，另一個(gè)霍爾感應(yīng)器件設(shè)置在Y軸上。根據(jù)上述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述非接觸式采樣器可包四個(gè)霍爾感應(yīng)器件，其中一個(gè)霍爾感應(yīng)器設(shè)置在原點(diǎn)，其他三個(gè)霍爾感應(yīng)器件分別位于XYZ坐標(biāo)軸上。根據(jù)上述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述安裝支架固定在陽(yáng)極母線上，使采樣器位于在陽(yáng)極母線俯視投影與陽(yáng)極導(dǎo)桿在電解槽短軸水平投影的重疊區(qū)域，且靠近陽(yáng)極導(dǎo)桿。根據(jù)上述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述安裝支架固定在小盒卡具底座上，使采樣器位于在陽(yáng)極母線俯視投影與陽(yáng)極導(dǎo)桿在電解槽短軸水平投影的重疊區(qū)域，且靠近陽(yáng)極導(dǎo)桿。根據(jù)上述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)網(wǎng)線與計(jì)算機(jī)通τΗ ο根據(jù)上述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)無(wú)線傳輸方式與計(jì)算機(jī)通訊。本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型在不揭開槽罩的情況下進(jìn)行陽(yáng)極等距壓降的實(shí)時(shí)測(cè)量，更換陽(yáng)極時(shí)不用裝卸測(cè)量裝置。裝置制作簡(jiǎn)單、安裝方便、檢測(cè)精度高、可靠性聞。

圖1為非接觸式測(cè)量裝置原理圖；圖2為采樣器示意圖；圖3安裝支架正視圖；圖4為安裝支架左視圖；圖5為圖4的E-E視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1本實(shí)用新型包括安裝在距陽(yáng)極導(dǎo)桿一定距離的非接觸式采樣器，采樣器固定在安裝支架的定位盒7里，用于信號(hào)數(shù)據(jù)匯集的數(shù)據(jù)采集模塊，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ嵕€8和用于數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)；非接觸式采樣器中包括四個(gè)霍爾感應(yīng)器件2、運(yùn)算電路4和用于供電的電池1，以接近陽(yáng)極導(dǎo)桿的第一個(gè)霍爾感應(yīng)器件為原點(diǎn)，以電解槽長(zhǎng)軸方向?yàn)閄軸，以電解槽短軸方向?yàn)閅軸，以垂直方向?yàn)閆軸。距第一個(gè)霍爾感應(yīng)器件一定的距離,另外三個(gè)霍爾感應(yīng)器件分別位于三個(gè)坐標(biāo)軸上。第一個(gè)霍爾感應(yīng)器的輸出信號(hào)分別與另外三個(gè)霍爾感應(yīng)器件的輸出信號(hào)輸入差分放大電路4，差分放大電路的輸出信號(hào)再經(jīng)求和電路輸出作為采樣器的輸出信號(hào)。采樣器的輸出信號(hào)經(jīng)耐高溫導(dǎo)線3送至數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊的信號(hào)再送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，得到各陽(yáng)極導(dǎo)桿電流的數(shù)據(jù)；安裝支架通過(guò)卡具5固定在陽(yáng)極母線上或小盒卡具底座上，支撐板6固定定位盒7，采樣器安裝于定位盒7內(nèi)，使采樣器位于在陽(yáng)極母線俯視投影與陽(yáng)極導(dǎo)桿在電解槽短軸水平投影的重疊區(qū)域，且靠近陽(yáng)極導(dǎo)桿。實(shí)施例2本實(shí)用新型包括安裝在距陽(yáng)極導(dǎo)桿一定距離的非接觸式采樣器，采樣器固定在安裝支架的定位盒7里，用于信號(hào)數(shù)據(jù)匯集的數(shù)據(jù)采集模塊，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ嵕€8和用于數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)；非接觸式采樣器中包括二個(gè)霍爾感應(yīng)器件、運(yùn)算電路和用于供電的電池，以接近陽(yáng)極導(dǎo)桿的第一個(gè)霍爾感應(yīng)器件為原點(diǎn)，以電解槽長(zhǎng)軸方向?yàn)閄軸，以電解槽短軸方向?yàn)閅軸，以垂直方向?yàn)閆軸。距第一個(gè)霍爾感應(yīng)器件一定的距離，另外一個(gè)霍爾感應(yīng)器件分別位于Y軸上。第一個(gè)霍爾感應(yīng)器的輸出信號(hào)分別與另外一個(gè)霍爾感應(yīng)器件的輸出信號(hào)輸入差分放大電路4，差分放大電路的輸出信號(hào)作為采樣器的輸出信號(hào)。采樣器的輸出信號(hào)經(jīng)耐高溫導(dǎo)線3送至無(wú)線數(shù)據(jù)采集模塊，無(wú)線數(shù)據(jù)采集模塊的信號(hào)再送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，得到各陽(yáng)極導(dǎo)桿電流的數(shù)據(jù)；安裝支架通過(guò)卡具5固定在陽(yáng)極母線上或小盒卡具底座上，支撐板6固定定位盒7，采樣器安裝于定位盒7內(nèi)，使采樣器位于在陽(yáng)極母線俯視投影與陽(yáng)極導(dǎo)桿在電解槽短軸水平投影的重疊區(qū)域，且靠近陽(yáng)極導(dǎo)桿。
權(quán)利要求1.種鋁電解槽陽(yáng)極電流非接觸式在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述在線測(cè)量裝置包括非接觸式采樣器、安裝支架、數(shù)據(jù)采集模塊和計(jì)算機(jī)；所述非接觸式采樣器固定安裝在所述安裝支架上，并且所述非接觸式采樣器距陽(yáng)極導(dǎo)桿一定距離；所述非接觸式采樣器的信號(hào)輸出端通過(guò)耐高溫導(dǎo)線與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)通訊線與所述計(jì)算機(jī)連接。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述非接觸式采樣器中包括多個(gè)霍爾感應(yīng)器件、運(yùn)算電路和用于供電的電池。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，以接近陽(yáng)極導(dǎo)桿的第一個(gè)霍爾感應(yīng)器件為原點(diǎn)，以電解槽長(zhǎng)軸方向?yàn)閄軸，以電解槽短軸方向?yàn)閅軸，以垂直方向?yàn)閆軸；距第一個(gè)霍爾感應(yīng)器件一定的距離，其他霍爾感應(yīng)器件分別位于X軸或Y軸或Z軸上；第一個(gè)霍爾感應(yīng)器的輸出信號(hào)分別與其他霍爾感應(yīng)器件的輸出信號(hào)輸入差分放大電路，差分放大電路的輸出信號(hào)再經(jīng)求和電路輸出作為采樣器的輸出信號(hào)。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述非接觸式采樣器可包兩個(gè)霍爾感應(yīng)器件，其中一個(gè)霍爾感應(yīng)器設(shè)置在原點(diǎn)，另一個(gè)霍爾感應(yīng)器件設(shè)置在Y軸上。
5.據(jù)權(quán)利要求3所述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述非接觸式采樣器可包四個(gè)霍爾感應(yīng)器件，其中一個(gè)霍爾感應(yīng)器設(shè)置在原點(diǎn)，其他三個(gè)霍爾感應(yīng)器件分別位于XYZ坐標(biāo)軸上。
6.據(jù)權(quán)利要求2所述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述安裝支架固定在陽(yáng)極母線上，使采樣器位于在陽(yáng)極母線俯視投影與陽(yáng)極導(dǎo)桿在電解槽短軸水平投影的重疊區(qū)域，且靠近陽(yáng)極導(dǎo)桿。
7.據(jù)權(quán)利要求2所述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述安裝支架固定在小盒卡具底座上，使采樣器位于在陽(yáng)極母線俯視投影與陽(yáng)極導(dǎo)桿在電解槽短軸水平投影的重疊區(qū)域，且靠近陽(yáng)極導(dǎo)桿。
8.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)網(wǎng)線與計(jì)算機(jī)通訊。
9.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在線測(cè)量裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)無(wú)線傳輸方式與計(jì)算機(jī)通訊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋁電解槽陽(yáng)極電流非接觸式在線測(cè)量裝置，所述在線測(cè)量裝置包括非接觸式采樣器、安裝支架、數(shù)據(jù)采集模塊和計(jì)算機(jī)；所述非接觸式采樣器固定安裝在所述安裝支架上，并且所述非接觸式采樣器距陽(yáng)極導(dǎo)桿一定距離；所述非接觸式采樣器的信號(hào)輸出端通過(guò)耐高溫導(dǎo)線與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)通訊線與所述計(jì)算機(jī)連接。本實(shí)用新型在不揭開槽罩的情況下進(jìn)行陽(yáng)極等距壓降的實(shí)時(shí)測(cè)量，更換陽(yáng)極時(shí)不用裝卸測(cè)量裝置。裝置制作簡(jiǎn)單、安裝方便、檢測(cè)精度高、可靠性高。
文檔編號(hào)C25C3/12GK202925114SQ20122062874
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者楊建紅, 李旺興, 周益文, 王亞?wèn)|, 劉志明, 崔喜風(fēng), 韓莉, 唐新平, 童春秋 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司