專(zhuān)利名稱(chēng)：鋁電解槽陽(yáng)極電流分布在線(xiàn)檢測(cè)方法及其監(jiān)測(cè)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁電解槽陽(yáng)極電流分布在線(xiàn)檢測(cè)方法，以及實(shí)施該方法 的監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
隨著鋁電解工藝技術(shù)的進(jìn)步和鋁電解行業(yè)的發(fā)展，已基本實(shí)現(xiàn)大型 預(yù)焙化， 一個(gè)鋁電解槽上往往排列有幾十個(gè)陽(yáng)極。由于鋁電解生產(chǎn)是個(gè) 熔巖電解過(guò)程，鋁電解槽陽(yáng)極電流分布的均勻情況，直接影響電解槽膛 的型態(tài)，影響陽(yáng)極工作的穩(wěn)定，影響水平電流，影響電解槽生產(chǎn)運(yùn)行過(guò) 程的工藝技術(shù)條件的穩(wěn)定，影響電解槽的電流效率，影響電解鋁的產(chǎn)量， 影響電能的消耗，影響生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)技術(shù)指標(biāo)，影響生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效益，因此， 對(duì)電解槽的陽(yáng)極電流進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)掌握電解槽陽(yáng)極電流的分布情況和 變化趨勢(shì)，對(duì)i朱i正電解鋁的生產(chǎn)作業(yè)至關(guān)重要。目前，通常由人工定期檢測(cè)陽(yáng)極導(dǎo)桿上的毫伏壓降，以了解陽(yáng)極電流的分布情況，其具體方式就是在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，檢測(cè)人員手持毫伏表， 逐個(gè)采集一個(gè)電解槽中每個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)桿上的電壓數(shù)據(jù)，然后，根據(jù)測(cè)取的 數(shù)據(jù)，判斷各陽(yáng)極的工作狀態(tài)是否正常，并對(duì)工作不正常的陽(yáng)極導(dǎo)桿做 出相應(yīng)的調(diào)整。由于一個(gè)電解槽上往往排列有數(shù)十個(gè)陽(yáng)極，如有的電解槽上排列有 28個(gè)陽(yáng)極，這樣，將一個(gè)電解槽中的陽(yáng)極全部測(cè)量一遍，通常需要很長(zhǎng) 時(shí)間，因此，這種數(shù)據(jù)采集方式不但勞動(dòng)強(qiáng)度大，關(guān)鍵是各陽(yáng)極數(shù)據(jù)的 采集存在時(shí)間間隔，而這種時(shí)間間隔直接影響后期對(duì)陽(yáng)極電流分布情況 和變化趨勢(shì)所做分析的準(zhǔn)確性，降低了分析數(shù)據(jù)的可靠性，并由此影響 到對(duì)電解鋁生產(chǎn)過(guò)程的精確控制。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的首要目的是提供鋁電解槽陽(yáng)極電流分布在線(xiàn)檢測(cè)方法，利用該方法可在同 一時(shí)間方便快捷地采集一個(gè)電解槽中所有陽(yáng)極導(dǎo)桿上的電壓數(shù)據(jù)，并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的分 析，從而為陽(yáng)極導(dǎo)桿的及時(shí)調(diào)整提供準(zhǔn)確可靠的依據(jù)。本發(fā)明進(jìn)一步的 目的是提供實(shí)施上迷方法的監(jiān)測(cè)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明鋁電解槽陽(yáng)極電流分布在線(xiàn)檢測(cè)方法，具體為將自帶有卡具的電壓數(shù)據(jù)采集裝置一一卡裝在一個(gè)電解槽中的所 有陽(yáng)極導(dǎo)桿上，利用這些數(shù)據(jù)采集裝置同時(shí)采集所有陽(yáng)極導(dǎo)桿上的電壓 數(shù)據(jù)，并以無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞綄?shí)時(shí)將所采集的電壓凄t據(jù)向外輸出；由數(shù)椐 處理中心實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)采集裝置所輸出的電壓數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí) 分析處理。本發(fā)明檢測(cè)方法還可以為將自帶有卡具的電壓數(shù)據(jù)采集裝置一一 卡裝在一個(gè)電解槽中的所有陽(yáng)極導(dǎo)桿上，利用這些數(shù)據(jù)采集裝置同時(shí)采 集所有陽(yáng)極導(dǎo)桿上的電壓數(shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò)每個(gè)電壓數(shù)據(jù)采集裝置上的溫 度傳感器采集相應(yīng)陽(yáng)極導(dǎo)桿上的溫度數(shù)據(jù)，利用采集的溫度數(shù)據(jù)對(duì)所對(duì) 應(yīng)導(dǎo)桿上的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，將修正后的電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電流數(shù)據(jù)后， 以無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞綄?shí)時(shí)向外輸出；由數(shù)據(jù)處理中心實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)采集裝 置所輸出的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)4亍實(shí)時(shí)分析處理。實(shí)施上述方法的鋁電解槽陽(yáng)極電流分布在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 電壓數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)處理中心；其中，數(shù)據(jù)采集裝置包括測(cè)量單元 和卡具，測(cè)量單元由毫伏電壓測(cè)量模塊、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、 無(wú)線(xiàn)傳輸模塊、電源構(gòu)成，毫伏電壓測(cè)量模塊用于采集電解槽陽(yáng)極導(dǎo)桿 上的電壓數(shù)據(jù)，溫度傳感器用于采集陽(yáng)極導(dǎo)桿的溫度數(shù)據(jù)，毫伏電壓測(cè) 量模塊測(cè)量的電壓數(shù)據(jù)和溫度傳感器測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)輸入A/D轉(zhuǎn)換模 塊，在A/D轉(zhuǎn)換模塊內(nèi)利用溫度數(shù)據(jù)對(duì)電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，并將修正后 的電壓數(shù)據(jù)換算成電流數(shù)椐，再將所得的電流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳 輸給無(wú)線(xiàn)傳輸模塊，由無(wú)線(xiàn)傳輸模塊向外輸出，測(cè)量單元通過(guò)其殼體安 裝固定在卡具上，當(dāng)卡具卡裝到陽(yáng)極導(dǎo)桿上時(shí)，毫伏電壓測(cè)量模塊的測(cè) 量電極及溫度傳感器的檢測(cè)頭自動(dòng)靠壓在陽(yáng)極導(dǎo)桿的表面上；數(shù)據(jù)處理 中心由中心計(jì)算機(jī)和無(wú)線(xiàn)傳輸模塊構(gòu)成，中心計(jì)算機(jī)通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊 接收數(shù)振采集裝置所輸出的信號(hào)，并對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行分析處理。進(jìn)一步，所迷卡具為由彈性薄板制成的U形，其兩側(cè)襟板前端相互對(duì)稱(chēng)各設(shè)置有一沿上下方向延伸并向內(nèi)凸出的V形凸棱，該對(duì)V形凸棱 的前壁構(gòu)成u形卡具從內(nèi)向外逐漸擴(kuò)大的前端開(kāi)口 ，卡具通過(guò)其兩襟板 上設(shè)置的一對(duì)V形凸棱卡固在被測(cè)陽(yáng)極導(dǎo)桿上。進(jìn)一步，所述卡具上還設(shè)置有連接桿插孔，通過(guò)該插孔，所述數(shù)據(jù) 采集裝置被連接桿連接成兩兩一組或若千個(gè)一組。利用本發(fā)明鋁電解槽陽(yáng)極電流分布在線(xiàn)檢測(cè)方法，能夠及時(shí)掌握電 解槽陽(yáng)極電流分布狀況，為操作人員及時(shí)調(diào)整陽(yáng)極高度提供及時(shí)準(zhǔn)確的 依據(jù)，保證電解槽陽(yáng)極電流按照工藝技術(shù)條件穩(wěn)定均衡的分布，有效防 止因陽(yáng)極電流集中引起的陽(yáng)極脫落故障，使?fàn)t膛規(guī)范，進(jìn)一步提高電解 槽的電流效率，降低陽(yáng)極消耗，降低電力消耗，達(dá)到節(jié)約電力能源的目 的。


圖1為本發(fā)明鋁電解槽陽(yáng)極電流分布在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2中A向^L圖； 圖4為連接桿結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明鋁電解槽陽(yáng)極電流分布在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方 法系統(tǒng)包括電壓數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)采集裝置包括測(cè)量 單元和卡具，測(cè)量單元由毫伏電壓測(cè)量模塊、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模 塊、無(wú)線(xiàn)傳輸模塊、電池電源構(gòu)成，毫伏電壓測(cè)量模塊及溫度傳感器均 采用與現(xiàn)有手持毫伏表中相同的測(cè)量模塊和傳感器，毫伏電壓測(cè)量模塊 測(cè)量的電壓數(shù)據(jù)和溫度傳感器測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)輸入A/D轉(zhuǎn)換模塊，在A/D 轉(zhuǎn)換模塊內(nèi)利用溫度數(shù)據(jù)對(duì)電壓數(shù)振進(jìn)行修正，并將修正后的電壓數(shù)椐 換算成電流數(shù)據(jù)，再將所得的電流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸給無(wú)線(xiàn)傳 輸模塊，由無(wú)線(xiàn)傳輸模塊向外輸出?？ň?為由彈性金屬薄板制成的U 形，其兩側(cè)襟板前端相互對(duì)稱(chēng)各設(shè)置有一沿上下方向延伸并向內(nèi)凸出的V 形凸棱3，該對(duì)V形凸棱3的前壁構(gòu)成U形卡具從內(nèi)向外逐漸擴(kuò)大的前 端開(kāi)口。測(cè)量單元安裝在一盒體2中，并通過(guò)盒體2安裝固定在卡具i 上，盒體2及卡具1上均設(shè)置有供毫伏電壓測(cè)量模塊測(cè)量電極和溫度傳感器探出的通孔，當(dāng)盒體2固定到卡具1上時(shí)，測(cè)量電極和溫度傳感器 自動(dòng)從卡具1腹板向卡具內(nèi)探出，以便在卡具1卡裝到陽(yáng)極導(dǎo)桿上的同 時(shí)，毫伏電壓測(cè)量模塊的測(cè)量電極及溫度傳感器檢測(cè)頭自動(dòng)靠壓在陽(yáng)極 導(dǎo)桿的表面上。數(shù)據(jù)處理中心由中心計(jì)算機(jī)和無(wú)線(xiàn)傳輸模塊構(gòu)成，中心 計(jì)算機(jī)通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊接收數(shù)據(jù)采集裝置所輸出的信號(hào)，并對(duì)接收到 的信號(hào)進(jìn)行分析處理。由于陽(yáng)極導(dǎo)桿的電阻會(huì)受到溫度的影響，工作中同一電解槽中各陽(yáng) 極導(dǎo)桿的溫度存在差別，這樣，利用溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù)對(duì)采集的 電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，可保證數(shù)據(jù)采集裝置所輸出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。為了方便數(shù)據(jù)采集裝置在鋁電解槽陽(yáng)極導(dǎo)桿上的安裝和拆卸，可在 卡具1上設(shè)置有兩個(gè)豎孔4，并利用圖4所示的連桿將數(shù)據(jù)采集裝置組裝 成兩兩一組或三個(gè)一組，或多個(gè)一組，這樣，在現(xiàn)場(chǎng)以組為單位進(jìn)行安 裝和拆卸，可以提高效率。圖4所示的連接桿包括固定桿5和活動(dòng)頭7, 固定桿5—端固定有兩個(gè)與卡具1上的兩個(gè)插孔4相匹配的插頭6，活動(dòng)頭7由方管8和兩個(gè)插頭6構(gòu)成，活動(dòng)頭7可沿固定桿5滑動(dòng)，并可通 過(guò)其上的緊定螺釘固定。使用時(shí)，可預(yù)先利用連接桿將數(shù)據(jù)采集裝置兩兩組裝成一組，在現(xiàn)場(chǎng)將數(shù)據(jù)采集裝置---^裝在一個(gè)鋁電解槽的所有陽(yáng)極導(dǎo)桿上，利用這些數(shù)據(jù)采集裝置同時(shí)采集所有陽(yáng)極導(dǎo)桿的電壓數(shù)據(jù)，并由數(shù)據(jù)處理中心 對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。采集完一個(gè)鋁電解槽的數(shù)據(jù)后，卸下數(shù)據(jù) 采集裝置，再對(duì)其他的電解槽陽(yáng)極導(dǎo)桿的電壓信號(hào)進(jìn)行采集、分析處理。目前的鋁電解槽上通常安裝有28個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)桿，將數(shù)據(jù)采集裝置按組 進(jìn)行拆卸和安裝后，可大大節(jié)省時(shí)間，提髙工作效率。數(shù)據(jù)處理中心可以制成移動(dòng)式的，如放在小車(chē)上在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)從一個(gè)個(gè) 電解槽上采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這樣可j果證數(shù)據(jù)處理的及時(shí)性。
權(quán)利要求
1.鋁電解槽陽(yáng)極電流分布在線(xiàn)檢測(cè)方法，具體為將自帶有卡具的電壓數(shù)據(jù)采集裝置一一卡裝在一個(gè)電解槽中的所有陽(yáng)極導(dǎo)桿上，利用這些數(shù)據(jù)采集裝置同時(shí)采集所有陽(yáng)極導(dǎo)桿上的電壓數(shù)據(jù)，并以無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞綄?shí)時(shí)將所采集的電壓數(shù)據(jù)向外輸出；由數(shù)據(jù)處理中心實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)采集裝置所輸出的電壓數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理。
2. 鋁電解槽陽(yáng)極電流監(jiān)測(cè)方法，具體為將自帶有卡具的電壓數(shù)據(jù)采 集裝置一一卡裝在一個(gè)電解槽中的所有陽(yáng)極導(dǎo)桿上，利用這些數(shù)據(jù) 采集裝置同時(shí)采集所有陽(yáng)極導(dǎo)桿上的電壓數(shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò)每個(gè)電壓 數(shù)據(jù)采集裝置上的溫度傳感器采集相應(yīng)陽(yáng)極導(dǎo)桿上的溫度數(shù)據(jù)，利 用采集的溫度數(shù)據(jù)對(duì)所對(duì)應(yīng)導(dǎo)桿上的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行f奮正，將修正后 的電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電流數(shù)據(jù)后，以無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞綄?shí)時(shí)向外輸出； 由數(shù)據(jù)處理中心實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)采集裝置所輸出的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn) 行實(shí)時(shí)分析處理。
3. —種實(shí)施權(quán)利要求1所迷方法的鋁電解槽陽(yáng)極電流分布在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方 法系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括電壓數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)處理中心；其中，數(shù)據(jù)采集裝置包括測(cè)量單元和卡具，測(cè)量單元由毫伏電壓測(cè)量模塊、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換才莫塊、無(wú)線(xiàn)傳輸才莫塊、電源構(gòu)成，毫伏電壓測(cè)量模塊用于采集電解槽陽(yáng)極導(dǎo)桿上的電壓數(shù)據(jù)，溫 度傳感器用于采集陽(yáng)極導(dǎo)桿的溫度數(shù)據(jù)，毫伏電壓測(cè)量模塊測(cè)量的電壓數(shù)據(jù)和溫度傳感器測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù) 字信號(hào)后傳輸給無(wú)線(xiàn)傳輸模塊，并由無(wú)線(xiàn)傳輸模塊向外輸出，測(cè)量 單元通過(guò)其殼體安裝固定在卡具上，當(dāng)卡具卡裝到陽(yáng)極導(dǎo);^f上時(shí)， 毫伏電壓測(cè)量模塊的測(cè)量電極及溫度傳感器的檢測(cè)頭自動(dòng)靠壓在 陽(yáng)極導(dǎo)桿的表面上；數(shù)據(jù)處理中心由中心計(jì)算機(jī)和無(wú)線(xiàn)傳輸模塊構(gòu) 成，中心計(jì)算機(jī)通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊接收數(shù)據(jù)采集裝置所輸出的信 號(hào)，并對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行分析處理。
4. 如權(quán)利要求3所述的鋁電解槽陽(yáng)極電流分布在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征 在于，所述卡具為由彈性薄板制成的U形，其兩側(cè)襟板前端相互對(duì)稱(chēng)各設(shè)置有一沿上下方向延伸并向內(nèi)凸出的V形凸棱，該對(duì)V形 凸棱的前壁構(gòu)成u形卡具從內(nèi)向外逐漸擴(kuò)大的前端開(kāi)口 ，卡具通過(guò) 其兩襟板上設(shè)置的一對(duì)V形凸棱卡固在被測(cè)陽(yáng)極導(dǎo)桿上。 如權(quán)利要求4所述的鋁電解槽陽(yáng)極電流分布在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征 在于，所述卡具上還設(shè)置有連接桿插孔，通過(guò)該插孔，所述數(shù)據(jù)采 集裝置被連接桿連接成兩兩一組或若千個(gè)一組。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了鋁電解槽陽(yáng)極電流分布在線(xiàn)檢測(cè)方法，該方法通過(guò)將電壓數(shù)據(jù)采集裝置一一卡裝在一個(gè)電解槽中的所有陽(yáng)極導(dǎo)桿上，并利用無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電解槽中的所有陽(yáng)極導(dǎo)桿電壓數(shù)據(jù)的同時(shí)采集，從而為分析陽(yáng)極電流分布情況和變化趨勢(shì)提供了及時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。利用本發(fā)明鋁電解槽陽(yáng)極電流分布在線(xiàn)檢測(cè)方法，能夠及時(shí)掌握電解槽陽(yáng)極電流分布狀況，為操作人員及時(shí)調(diào)整陽(yáng)極高度提供及時(shí)準(zhǔn)確的依據(jù)，保證電解槽陽(yáng)極電流按照工藝技術(shù)條件穩(wěn)定均衡的分布，有效防止因陽(yáng)極電流集中引起的陽(yáng)極脫落故障，使?fàn)t膛規(guī)范，進(jìn)一步提高電解槽的電流效率，降低陽(yáng)極消耗，降低電力消耗，達(dá)到節(jié)約電力能源的目的。
文檔編號(hào)C25C3/20GK101220489SQ200710175799
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者姬若剛, 王忠民, 羅裕衛(wèi), 勤 袁, 趙叢月 申請(qǐng)人:北京華深中色科技發(fā)展有限公司