專利名稱：以無線比較基為平臺的陽極水平面測高系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高度測量，尤其是鋁電解生產(chǎn)更換導電陽極過程中，對陽極在電解槽中水平高度的測量。
背景技術(shù)：
在鋁電解的生產(chǎn)過程中，各個導電陽極都浸泡在電解液中，而且要與作為負極的電解槽底面保持一定的距離，以保證各陽極導電均勻。在電解過程中，陽極是損耗極，損耗到一定的程度，就要進行更換。已損耗的陽極叫舊極，亦稱殘極。由于陽極較重，帶導桿在1噸以上，更換時需用吊車來幫忙，一般采用鋁電解生產(chǎn)專用的電解多功能天車，在國內(nèi)使用的有法國和德國生產(chǎn)的，也有國內(nèi)沈陽和株洲生產(chǎn)的是更換陽極所需的重要設(shè)備。根據(jù)鋁電解生產(chǎn)工藝的要求，在更換陽極，時新陽極的底掌平面要與被更換殘極的底掌平面在電解槽中在同一水平面上。這就涉及到新舊陽極底掌平面的水平高度的測量和比較。在以往的生產(chǎn)過程中多采用工人畫線的方法進行換極，這種換極方法主要的問題是誤差大、工作效率低，而且工人的勞動強度大，特別是在目前大電解槽的應(yīng)用中。近年來，國內(nèi)外有些廠家都采用了一些自動換極的設(shè)備，這些設(shè)備在換極過程中都需對殘極的底掌平面的高度進行測量，通過計算殘極的底掌平面和一個固定參考平面的高度差實現(xiàn)換極。在這個過程中新、殘極都需放置于同一個固定平臺上進行測量，在多功能天車放置極塊時需要消除陽極導桿開孔與天車陽極夾具之間的間隙，但這個間隙在實際操作過程中很難做到完全消除，所以，會直接影響到測量精度和換極效果。而且兩次放置新舊極塊于固定平臺也極大地影響了操作效率，實際操作起來極為不便。雖然許多廠家在多功能上天車上都安裝有此類設(shè)備，但能正常投入使用的廠家極少。使設(shè)備閑置，造成浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服鋁電解生產(chǎn)現(xiàn)有技術(shù)中，更換陽極的效率低和誤差大的問題，提供一種以無線比較基為平臺的陽極水平測高系統(tǒng)。
本發(fā)明包括鋁電解多功能天車、舊陽極和新陽極，其特征在于還包括
設(shè)在地面上可移動的無線比較基平臺，用于測量舊、新陽極底掌平面高度，并將測量結(jié)果以無線電的方式發(fā)射結(jié)相關(guān)設(shè)備；后臺控制器，用于人機交流，包括可對天車升降陽極的高度進行計數(shù)、顯示、鎖存和清零的測量裝置，還可發(fā)出相應(yīng)的控制指令；前臺控制器，設(shè)有天線電接收裝置，用于綜合從后臺控制器和無線比較基平臺輸入的控制信號，經(jīng)分析判斷后，向后臺控制器發(fā)送天車升降陽極的高度顯示信息，并向天車發(fā)出的執(zhí)行控制信號，實現(xiàn)對舊陽極的起出、底掌平面高度的預(yù)置測量，新陽極底掌平面的比較測量和置入，完成新舊陽極的更換。所述的無線比較基平臺與前臺控制器的聯(lián)系是通過無線電的方式實現(xiàn)的。
所述的新舊陽極底掌平面高度的測量采用了激光、紅外線光或類似光感的技術(shù)進行測量。
上述的本發(fā)明系統(tǒng)，利用了激光等光測量技術(shù)，在比較基小車上進行新舊陽極底掌平面高度的測量。在整個換極過程中，在地面上的比較基平臺通過無線電的方式與天車上的前臺控制器聯(lián)系，新舊陽極無需置于固定平臺上，陽極在整個操作過程中始終處于自然垂直狀態(tài)，懸于天車陽極框架的夾具上，這就能讓陽極導桿開孔的上沿始終緊貼在天車夾具上，徹底解決了由極塊導桿孔和天車夾具之間的間隙所造成的測量誤差，測量的精確度高，大幅度的提高電解效率。操作時，工作人員無需將新舊陽極放于地面進行比較測量，新極放置到位能自動停止，大大減化了天車操作工的操作強度，從而提高了天車的換極的工作效率。經(jīng)實踐，工作效率比傳統(tǒng)人工劃線法大大高，極掌底平面測量精度達±1mm，新舊陽極同水平度為2mm，全換極過程操作方便簡單。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細說明。
由圖1的本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖中可知，該系統(tǒng)在新舊陽極的替換中要經(jīng)過初始化A、預(yù)設(shè)B、比較C和更新置入D四個階段，在圖中各階段用豎虛線隔開。在圖1中，水平線0為殘陽極1底掌平面在電解槽中的位置，殘陽極1也叫舊陽極是需要更換的陽極。不管舊陽極1還是新陽極8，都要通過相同的導桿2導電和吊裝設(shè)置。鋁電解多功能天車3通過陽極框架及夾具對陽極1和8進行升、降或平移的操作。在地面上，設(shè)有可移動的無線比較基平臺小車7，該小車7的兩側(cè)下面設(shè)有萬向輪13，使之方便移動。在小車7的上兩側(cè)各設(shè)有左控制柜6和右控制柜12。在左控制柜6的上端，設(shè)有發(fā)射頭向右控制柜12的第一激光或紅外線光水平發(fā)射裝置4。同理，在第一光發(fā)射裝置4的下方間隔設(shè)有第二激光或紅外線光水平發(fā)射裝置5。與兩發(fā)射裝置4和5對應(yīng)，在右控制柜12上，分別對應(yīng)設(shè)有第一和第二光接收裝置10和11。從兩光發(fā)射裝置4和5發(fā)出到接收裝置10和11的兩光線是水平線L1和L2，該兩光線相互平行。在右控制柜12上還設(shè)有可將接收裝置10和11接收到的信息，通過無線電的方式發(fā)出給設(shè)在多功能天車3上相應(yīng)設(shè)備的無線電發(fā)射裝置9。
在鋁電解多功能天車3上設(shè)有用于人機交流，包括可對天車3用于調(diào)整陽極升降的高度進行計數(shù)、顯示、鎖存和清零的測量裝置，還可發(fā)出相應(yīng)控制指令的后臺控制器，該后臺控制器一般設(shè)在天車3的駕駛室內(nèi)。在天車3上的相應(yīng)處，還設(shè)有前臺控制器，該控制器中含有無線電接收裝置14，用于接收地面上平臺小車7上的無線電發(fā)射裝置9傳來的信息。前臺控制器可綜合后臺控制器和比較基平臺無線輸入的控制信號，經(jīng)分析判斷后，可向后臺控制器發(fā)送天車3控制陽極升降的高度信息，并向天車3發(fā)出執(zhí)行控制信號，實現(xiàn)對殘極1的起出、底掌平面高度的預(yù)置測量，新陽極底掌平面的比較測量和置入，完成新舊陽極的更換。
以上所述設(shè)在天線比較基平臺小車7上激光發(fā)射裝置4和5及其對應(yīng)的光接收裝置10和11，無線電發(fā)射裝置9及其對應(yīng)設(shè)在天車3上的無線電接收裝置14，還有設(shè)在天車3上的前、后臺控制器，都可以是現(xiàn)有技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品，應(yīng)用于本發(fā)明的系統(tǒng)，也可以是本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，根據(jù)鋁電解陽極的更換要求，設(shè)計制作出來的。屬現(xiàn)有技術(shù)。
下面通過新舊陽極8和1在圖1中的替換過程，對本發(fā)明系統(tǒng)作進一步說明在初始化階段A，殘陽極1底掌平面在電解槽中的位置設(shè)為0，天車3通過夾具將殘陽1的導桿2后端夾緊上提，剛消除了導桿2和夾具之間的間隙。此時，系統(tǒng)處于初始化狀態(tài)。在后臺控制器上，對天車3升降陽極高度的測量裝置進行清零設(shè)置，顯示器所顯示舊陽極1底掌平面的高度為零。此過程也叫初值設(shè)定過程。
在比較值設(shè)定階段B，通過天車3將殘陽極1移至無線比較基平臺小車7的上方，并降下殘陽極1。當殘陽極1底掌平面剛下降至由第一激光發(fā)射裝置4及其對應(yīng)的接收裝置10構(gòu)成的快停測量線L1時，即底掌平面剛擋住了激光線，接收裝置剛收不到光線，比較基平臺上的無線電發(fā)射裝置9立即通過無線電將信號發(fā)給天車3上前臺控制器的接收裝置14，前臺控制器立即給天車3發(fā)出執(zhí)行“快?！钡闹噶睿固燔?自動關(guān)斷“二檔”所用的流量閥和與之相關(guān)的裝置，無論天車3的操作下降速度的手柄是處于“一檔”還是“二檔”的狀態(tài)，殘陽極1僅以“一檔”的低速下降。當殘陽極1底掌平面剛下降至由第二激光發(fā)射裝置5及其對應(yīng)的接收裝置11構(gòu)成的即停測量線L2時，即陽極1的底掌平面剛擋住了第二激光發(fā)射裝置5發(fā)射出的光線，光接收裝置11剛收不到光線，此時無線比較基平臺小車7上的無線電發(fā)射裝置9即向天車3上的接收裝置14發(fā)出即停信號，前臺控制器立即給天車3發(fā)出執(zhí)行“立即停止”的指令，使天車3自動關(guān)斷陽極降速“一檔”所用的流量閥和與之相關(guān)的裝置，無論天車3的操作下降速度的手柄處于“一檔”還是“二檔”狀態(tài)，在下降的陽極1都會立即停止下降。此時后臺控制器的陽極1底掌平面的高度顯示為H，也就是舊陽極1底掌平面從電解槽中升高的高度，H叫比較設(shè)定值。將這個高度設(shè)定值H在后臺控制器中鎖定，然后將舊陽極1移放置在殘極托架上。此過程也叫“殘極定位”過程。
在比較階段C中，天車3將新陽極8與導桿2一起從托盤上取出移至比較基平臺小車7的上方進行底掌平面測量，該測量的操作步驟與舊陽極1的相同。當新陽極8底掌平面降至在激光線L2上時，下降立即停止，操作人員在后臺控制器上“計數(shù)”為H1，即此時新陽極8底掌平面的高度為H1，與舊陽極1原在電解槽中升高的高度H相等，則H＝H1。這個這程也叫“新極定位過程”。
在更新置入階段D中，為了確認新陽極8的放置狀態(tài)，系統(tǒng)要求將新陽極8提升至比較設(shè)定值H的高度以上，待換極燈亮后才能進行新陽極8放置。由以上的A、B、C三個階段可知，H＝H1。那么，將新陽極8移至舊陽極1在電解槽中原位的上方，再下降H1的高度，則新陽極底掌平面處于的10陽極1底掌平面的位置上，天車3下降立即停止，實現(xiàn)了新舊陽極的精確替換。操作人員在換極結(jié)束后，在后臺控制器上按清零鍵 “清零”，換極操作結(jié)束。
在整個換極過程中，新舊陽極都是自然垂直吊于天車3的夾具上，消除了兩者在吊裝過程中的間隙誤差，進一步提高了新舊陽極替換的精確度，保證了各陽極在鋁電解過程中的電流分布均勻，在設(shè)備保護和提高生產(chǎn)效率上起著積極的作用。
權(quán)利要求
1.一種以無線比較基為平臺的陽極水平測高系統(tǒng)，它包括鋁電解多功能天車(3)、舊陽極(1)和新陽極(8)，其特征在于還包括設(shè)在地面上可移動的無線比較基平臺小車(7)，用于測量舊、新陽極(1、8)底掌面高度，并將測量信息以無線電的方式發(fā)射給相關(guān)設(shè)備；后臺控制器，用于人機交流，包括可對天車(3)升降陽極(1、8)的高度進行計數(shù)、顯示、鎖存和清零的測量裝置，還可發(fā)出相應(yīng)的控制指令；前臺控制器，設(shè)有無線電接收裝置(14)，用于綜合從后臺控制器和比較基平臺(7)輸入的控制信號，經(jīng)分析判斷后，向后臺控制器發(fā)送天車(3)升降陽極(1、8)的高度信息，并向天車(3)發(fā)出的執(zhí)行控制信號，實現(xiàn)對舊陽極(1)的起出、底掌平面高度的比較值設(shè)定，新陽極(8)底掌平面的比較測量和置入，完成新舊陽極的更換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線比較基為平臺的陽極水平測高系統(tǒng)，其特征在于所述設(shè)在地面上的無線比較基平臺(7)和鋁電解多功能天車(3)上前臺控制器信息聯(lián)系，是通過分別設(shè)置在各自上面的無線電發(fā)射和接收裝置(9和14)來實現(xiàn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線比較基為平臺的陽極水平測高系統(tǒng)，其特征在于所述的新舊陽極底掌面高度的測量采用了激光紅外線光或類似光感的技術(shù)進行測量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線比較基為平臺的陽極水平測高系統(tǒng)，它包括鋁電解多功能天車、舊陽極和新陽極，其特征在于還包括設(shè)在地面上可移動的無線比較基平臺，用于測量舊、新陽極底掌面高度，并將測量信息以無線電的方式發(fā)射結(jié)相關(guān)設(shè)備；后臺控制器，用于人機交流，包括可對天車升降陽極的高度進行計數(shù)、顯示、鎖存和清零的測量裝置；前臺控制器，設(shè)有無線電接收裝置，用于綜合從后臺控制器和比較基平臺輸入的控制信號，經(jīng)分析判斷后，向天車發(fā)出的執(zhí)行控制信號，完成新舊陽極的更換。該系統(tǒng)利用了激光等光測量技術(shù)，測量的精確度高。在整個換極過程中，在地面上的比較基平臺通過無線電的方式與天車聯(lián)系，大大減化了操作人員的操作，提高了工作效率。
文檔編號C25C3/06GK1740743SQ200510019358
公開日2006年3月1日 申請日期2005年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日
發(fā)明者黃悅 申請人:南寧市眾成偉業(yè)控制技術(shù)有限公司