專利名稱：一種鋁電解槽陽極電流分布非接觸式在線測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鋁電解領(lǐng)域，尤其涉及一種陽極電流在線測量裝置。
背景技術(shù)：
鋁電解槽陽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，陽極電流分布的在線監(jiān)測具有很重要的意義。目前，陽極電流分布的監(jiān)測方法比較通用的是人工測量，即測量人員采用等距壓降測量叉連接萬用表或毫伏表組成的測量裝置測量陽極導(dǎo)桿上的壓降。這種方法簡單，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。陽極電流監(jiān)測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，缺點(diǎn)是設(shè)備費(fèi)用高，且有零點(diǎn)飄移問題。專利CN200610200170.X介紹了一種陽極電流分布裝置，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方法，該方法將電壓數(shù)據(jù)采集裝置卡裝在陽極導(dǎo)桿上，利用無線傳輸技術(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)測量陽極電流，由三色顯示條分二十級(jí)逐級(jí)顯示鋁電解槽陽極運(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介紹由霍爾測量頭直接感應(yīng)測量電流，通過數(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)測量頭測試值的影響，誤差大。
通過文獻(xiàn)和專利分析和現(xiàn)場調(diào)查可知，現(xiàn)在鋁電解廠陽極電流監(jiān)測通行的做法還是人工測量等距壓降值。其他監(jiān)測方法現(xiàn)在都是在試驗(yàn)階段，因?yàn)闇y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)存在的問題，提供一種經(jīng)濟(jì)的、使用方便的和測量準(zhǔn)確度高鋁電解槽陽極電流在線測量裝置。上述目的是通過下述方案實(shí)現(xiàn)的:—種鋁電解槽陽極電流非接觸式在線測量裝置，其特征在于，所述在線測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)采集模塊通過通訊線與所述計(jì)算機(jī)連接。根據(jù)上述的在線測量裝置，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)上述的在線測量裝置，其特征在于，以接近陽極導(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)上述的在線測量裝置，其特征在于，所述安裝支架固定在陽極母線上，使采樣器位于在陽極母線俯視投影與陽極導(dǎo)桿在電解槽短軸水平投影的重疊區(qū)域，且靠近陽極導(dǎo)桿。根據(jù)上述的在線測量裝置，其特征在于，所述安裝支架固定在小盒卡具底座上，使采樣器位于在陽極母線俯視投影與陽極導(dǎo)桿在電解槽短軸水平投影的重疊區(qū)域，且靠近陽極導(dǎo)桿。根據(jù)上述的在線測量裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過網(wǎng)線與計(jì)算機(jī)通τΗ ο根據(jù)上述的在線測量裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過無線傳輸方式與計(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)行陽極等距壓降的實(shí)時(shí)測量，更換陽極時(shí)不用裝卸測量裝置。裝置制作簡單、安裝方便、檢測精度高、可靠性聞。

圖1為非接觸式測量裝置原理圖；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，得到各陽極導(dǎo)桿電流的數(shù)據(jù)；安裝支架通過卡具5固定在陽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)，使采樣器位于在陽極母線俯視投影與陽極導(dǎo)桿在電解槽短軸水平投影的重疊區(qū)域，且靠近陽極導(dǎo)桿。實(shí)施例2本實(shí)用新型包括安裝在距陽極導(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送至無線數(shù)據(jù)采集模塊，無線數(shù)據(jù)采集模塊的信號(hào)再送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，得到各陽極導(dǎo)桿電流的數(shù)據(jù)；安裝支架通過卡具5固定在陽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)，使采樣器位于在陽極母線俯視投影與陽極導(dǎo)桿在電解槽短軸水平投影的重疊區(qū)域，且靠近陽極導(dǎo)桿。
權(quán)利要求1.種鋁電解槽陽極電流非接觸式在線測量裝置，其特征在于，所述在線測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所述的在線測量裝置，其特征在于，以接近陽極導(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所述的在線測量裝置，其特征在于，所述安裝支架固定在陽極母線上，使采樣器位于在陽極母線俯視投影與陽極導(dǎo)桿在電解槽短軸水平投影的重疊區(qū)域，且靠近陽極導(dǎo)桿。
7.據(jù)權(quán)利要求2所述的在線測量裝置，其特征在于，所述安裝支架固定在小盒卡具底座上，使采樣器位于在陽極母線俯視投影與陽極導(dǎo)桿在電解槽短軸水平投影的重疊區(qū)域，且靠近陽極導(dǎo)桿。
8.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在線測量裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過網(wǎng)線與計(jì)算機(jī)通訊。
9.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在線測量裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過無線傳輸方式與計(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極電流非接觸式在線測量裝置，所述在線測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)行陽極等距壓降的實(shí)時(shí)測量，更換陽極時(shí)不用裝卸測量裝置。裝置制作簡單、安裝方便、檢測精度高、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, 王亞東, 劉志明, 崔喜風(fēng), 韓莉, 唐新平, 童春秋 申請(qǐng)人:中國鋁業(yè)股份有限公司