CN105441980A - 铝电解槽阳极电流分布在线监测装置及其监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝电解槽阳极电流分布在线监测装置及其监测方法，该装置包括具备存储功能的电流测量仪（2）、设置有等距压降测量点（13）和温度传感器（14）的夹具（3）和工控机（12），电流测量仪（2）封装在耐高温屏蔽盒中安装在夹具（3）上，夹具（3）成套安装在铝电解槽阳极导杆（1）上，电流测量仪（2）通过有线或无线方式与工控机（12）连接。通过本发明安装的具备存储功能的电流测量仪自动获得铝电解槽各阳极导杆电流，可最终得到电解槽阳极电流分布变化情况。本发明解决了现有技术人工费力，而且测量周期较长，很难及时反应阳极电流分布的变化，测量精度不高，导致电解生产控制水平低等问题。
Description
技术领域
本发明涉及铝电解槽阳极电流分布检测技术，尤其涉及一种铝电解槽阳极电流分布在线监测装置及其监测方法。
背景技术
在铝电解生产中，阳极电流分布是影响生产稳定运行的重要因素，阳极电流分布改变，会引起电流效率的改变，会导致铝液面不稳定，会改变槽膛型态，会产生效应，会影响阳极使用寿命，会出现阳极脱落事故，会导致能耗增加。因此，这就要求在实际生产操作过程中，能及时感知和掌握阳极电流分布的变化情况，分析变化趋势，以便对生产操作作出调整，保证生产过程稳定运行。
现有的电解槽阳极电流分布测量手段绝大部分是人工手持绑有万用表的钢钎，逐个检测各阳极导杆压降，根据测试数据，判断阳极导杆与阳极大母线的接触是否良好，阳极导杆工作是否正常，再调度多功能天车校正阳极导杆。这种方法耗时费力，而且检测不同步，误差较大，很难及时反应阳极电流分布的变化。
另外，在铝电解生产过程中，阳极不断消耗，为保证适当极距，需要调整阳极高度，阳极消耗完后，需要更换新的阳极。若采用固定安装的测量夹具就需要不断地拆装，给测量工作造成不变；若采用移动式推进机构安装的测量夹具，安装过程中，容易造成倾斜，使采集到的信号产生偏差。
综上所述，需要进一步改进铝电解槽阳极电流分布的监测水平，从而进一步提供电解生产的控制水平。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝电解槽阳极电流分布在线监测装置及其监测方法，以解决现有技术人工费力，而且测量周期较长，很难及时反应阳极电流分布的变化，测量精度不高，导致电解生产控制水平低等问题。
一种铝电解槽阳极电流分布在线监测装置，它包括具备存储功能的电流测量仪、设置有等距压降测量点和温度传感器的夹具和工控机。等距压降测量点设定为100mm，方便计算。
具体地说，所述具备存储功能的电流测量仪安装在设置有等距压降测量点和温度传感器的夹具上，设置有等距压降测量点和温度传感器的夹具安装在铝电解槽阳极导杆上，具备存储功能的电流测量仪与工控机电连接。
进一步地，具备存储功能的电流测量仪还包括微处理器，数字隔离器、信号调理模块、A/D转换模块、通讯模块和电源模块。电流测量仪封装在耐高温屏蔽盒中。
具体地说，设置有等距压降测量点和温度传感器的夹具，它还包括防倾斜机构和压力保持机构。防倾斜机构是根据水平尺原理，在安装时保证夹具与导杆在水平方向和竖直方向平行，避免造成等距测量点倾斜，使采集到的数据无效；压力保持机构采用螺母锁紧方式以保证夹具与导杆之间的正压力，防止松动。
进一步地，具备存储功能的电流测量仪与上位工控机通讯方式采用有线方式，也可采用无线方式，有线方式采用具备防错插功能的航空插头进行连接。
基于以上装置，本发明的一种铝电解槽阳极电流分布在线监测方法，它包括下述步骤：
（1）在铝电解槽所有阳极导杆上成套安装电流测量仪和夹具；
（2）电流测量仪将采集到的电压信号和温度信号经过微处理器处理转化为电流信号，电流信号存入存储模块备份。
（3）所有阳极导杆上的电流测量仪通过通讯模块与工控机时钟实时校正，并通过通讯模块将存储在存储模块里的同一时间点的电流信号同步传输至工控机。
（4）工控机将同一时间点的各阳极电流信号进行处理分析。
本发明有益效果：
通过本发明安装的具备存储功能的电流测量仪自动获得铝电解槽各阳极导杆电流，可最终得到电解槽阳极电流分布变化情况；本发明结构和监测方法简单可靠，工控机获得阳极电流分布数据后通过编程自动将阳极电流分布变化情况以图表的形式供工作人员监控使用；本发明所述的电流检测仪可方便数据复制，方便掌握每个阳极电流的历史变化数据；本发明为铝电解槽的优化管控提供了强大的数据支持；本发明解决了现有技术人工费力，而且测量周期较长，很难及时反应阳极电流分布的变化，测量精度不高，导致电解生产控制水平低等问题。
附图说明
图1为本发明监测装置结构示意图；
图2为本发明监测装置所述电流测量仪结构示意图；
图3为本发明监测装置所述夹具结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明的这种铝电解槽阳极电流分布在线监测装置，它包括具备存储功能的电流测量仪2、设置有等距压降测量点13和温度传感器14的夹具3和工控机12。电流测量仪2预先封装在耐高温屏蔽盒中，耐高温屏蔽盒安装在夹具3上。根据铝电解槽阳极导杆1的数量，夹具3成套安装固定在铝电解槽阳极导杆1上。
如图2所示，电流测量仪2还包括微处理器4，数字隔离器5、信号调理模块6、A/D转换模块7、通讯模块8和电源模块9。
如图3所示，耐高温屏蔽盒安装在设置有等距压降测量点13和温度传感器14的夹具3上，夹具3设置有防倾斜机构10和压力保持机构11。
实施例1：
根据铝电解槽阳极导杆1数量，如24组，将夹具3成套安装在铝电解槽阳极导杆1上，使用时，电流测量仪2将采集到的电压信号和温度信号经过微处理器4处理转化为电流信号，电流信号存入存储模块备份。所有阳极导杆1上的电流测量仪2通过通讯模块8与工控机12时钟实时校正，并通过通讯模块8将存储在存储模块里的同一时间点的电流信号采用具备防错插功能的航空插头进行连接进行有线同步传输至工控机12。工控机12将同一时间点的各阳极电流信号进行处理分析。最终检测出铝电解槽阳极电流的实时分布情况。
当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种铝电解槽阳极电流分布在线监测装置，其特征在于：它包括具备存储功能的电流测量仪（2）、设置有等距压降测量点（13）和温度传感器（14）的夹具（3）和工控机（12），电流测量仪（2）封装在耐高温屏蔽盒中安装在夹具（3）上，夹具（3）成套安装在铝电解槽阳极导杆（1）上，电流测量仪（2）通过有线或无线方式与工控机（12）连接。
2.根据权利要求1所述的铝电解槽阳极电流分布在线监测装置，其特征在于：电流测量仪（2）设有微处理器（4），数字隔离器（5）、信号调理模块（6）、A/D转换模块（7）、通讯模块（8）和电源模块(9)。
3.根据权利要求1所述的铝电解槽阳极电流分布在线监测装置，其特征在于：其特征在于：所述夹具（3）设有防倾斜机构(10)和压力保持机构(11)。
4.根据权利要求1所述的铝电解槽阳极电流分布在线监测装置，其特征在于：电流测量仪（2）采用具备防错插功能的航空插头与工控机（12）进行有线方式连接。
5.一种铝电解槽阳极电流分布在线监测方法，其特征在于它包括下述步骤：
步骤1：在铝电解槽所有阳极导杆上成套安装电流测量仪和夹具；
步骤2：电流测量仪将采集到的电压信号和温度信号经过微处理器处理转化为电流信号，电流信号存入存储模块备份；
步骤3：所有阳极导杆上的电流测量仪通过通讯模块与工控机时钟实时校正，并通过通讯模块将存储在存储模块里的同一时间点的电流信号同步传输至工控机；
步骤4：工控机将同一时间点的各阳极电流信号进行处理分析。
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