[发明专利]基于铝电解槽阳极电流分布的在线测量装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于铝电解槽阳极电流分布的在线测量装置，具体地说，是涉及一种基于铝电解槽阳极电流分布的在线测量装置及其测量方法。

背景技术

目前，现有的铝电解行业中在预焙电解槽生产过程中，需要每天进行阳极电流分布的测量，其采用的是离线等距电压降的人工测量手段进行测量。

然而，该种测量方式由于不能消除阳极导杆温度变化对阳极电流测量带来的影响，因此其存在着很大的测量误差；此外，又由于人工测量每次只能测量一个阳极，操作完后再进行下一个阳极的测量，如此反复进行，不仅测量程序繁复，工作量大，而且时间长，效率低下。由于测量的结果也不能实时地送入计算机控制系统，而是得需要先把测定结果提交给相关人员，然后再由相关人员按照规程输入到控制系统，测量的结果存在时间差，因此，现有的测量方式并不能真实地反映电解槽阳极电流的分布情况。

另外，随着电解生产过程的进行，阳极高度也需要实时调整，而随着电解生产过程的进行，阳极也在不断地被消耗，这样每间隔一定的时间就需要调整阳极导杆和母线的相对位置，因而采用固定安装的电流测量架就必须要不断地拆装测量架，这也给测量工作带来极大的不便。

综上所述，如果不解决以上问题，阳极电流测量将无法达到预期效果，并且无法真实再现电解槽阳极电流分布状况和变化趋势，为操作人员及时调整阳极高度提供及时准确的数据，从而有效防止因阳极电流集中引起的阳极脱落故障，进一步提高电解槽的电流效率，降低阳极消耗，降低电力消耗，进而达到节约电力能源的目的。

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的在线测量装置，主要解决现有的测量方式不能真实反映出电解槽阳极电流的分布情况的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于铝电解槽阳极电流分布的在线测量装置，包括控制系统，还包括设有安装孔的基板，设置在该基板上的阳极电流采集器、信号传输装置和推进机构，以及安装在该推进机构上的信号采集装置；所述阳极电流采集器通过无线通讯与该控制系统连接。

具体地说，所述信号传输装置包括固定在基板上的支架，以及安装在该支架上、用于将信号采集装置采集的信号传输至阳极电流采集器的航空插头。

进一步地，所述推进机构包括固定在基板上的固定板，设置在该固定板上的锁紧卡箍，以及与该锁紧卡箍连接并可移动的移动轴；所述移动轴与信号采集装置连接。

具体地说，所述信号采集装置包括与移动轴连接的探针固定架，分别安装在该探针固定架上并以移动轴为中心对称分布的第一探针弹簧和第二探针弹簧，与第一探针弹簧连接的第一探针，与第二探针弹簧连接的第二探针，以及安装在探针固定架上并位于第一探针和第二探针之间的感温垫板。

再进一步地，所述移动轴与探针固定架的连接处还设有用于防止移动轴移动时发生转动的防转滑板。

由于涉及到探头对电流的检测，因此，所述探针固定架由绝缘材料制成。

作为优选，所述探针固定架由3240绝缘板构成。

同时，所述基板由不锈钢或无机非金属材料制成。

在上述硬件基础上，本发明还提供了该基于铝电解槽阳极电流分布的在线测量装置的测量方法，包括以下步骤：

（1）通过设置在基板上的安装孔将基板安装到电解槽阳极导杆的母线上；

（2）利用推进机构推动信号采集装置以使该信号采集装置与电解槽阳极导杆紧密接触，并由信号采集装置采集电解槽阳极导杆的实时电压信号和温度信号；

（3）航空插头将信号采集装置采集的电压信号和温度信号传输至阳极电流采集器，并由阳极电流采集器将其转化为阳极电流信号；

（4）阳极电流采集器将阳极电流信号发射至控制系统，由控制系统对接收的信号进行转化、处理，得出阳极电流的分布情况。

具体地说，所述步骤（2）包括以下步骤：

（2a）逆时针旋松锁紧卡箍，并推动移动轴往靠近阳极导杆的方向移动直至第一探针、第二探针以及感温垫板均与阳极导杆的表面紧密接触；

（2b）顺时针旋紧锁紧卡箍，使其锁定移动轴，此时，第一探针和第二探针采集阳极导杆的实时电压信号，感温垫板采集阳极导杆的实时温度信号。