[实用新型]一种铝电解阳极分布电流精确测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及铝电解技术领域，特别是指一种铝电解阳极分布电流精确测量仪。

背景技术

铝电解是一个复杂的电化学反应过程，要受到电场、磁场、热场、流场等多个物理场的耦合作用。铝电解生产条件的复杂性与生产环境的恶劣导致缺少对铝电解过程在线监测的方法和设备，而阳极电流是铝电解生产中的一个十分重要的数据，它与铝电解生产中的多种状况有着密切联系。首先，它可以直接反应阳极过电流现象；其次，阳极电流分布与极距、铝液浓度均有十分密切的关系。因此，实现铝电解阳极电流实时测量，为铝电解过程的控制提供可靠的数据依据，对铝电解工业具有十分重要的意义。目前，铝电解工业现场仍采用人工离线的方法测量阳极电流，使用测量叉测量等距压降，用改装的毫伏电压表读取数据。这种传统的检测方法不能同时对所有阳极导杆进行测量，工作效率低，数据滞后严重，工人劳动强度大。

国内对铝电解阳极电流的在线测量也进行了大量的研究，在2010年公开的实用新型专利申请CN 201594106 U介绍了一种使用霍尔测量头实时监测阳极电流的方法，通过数码显示电流大小，该装置虽然可以实现在线测量，但是未考虑相邻导杆对被测导杆的磁场影响，阳极电流测量误差大。

在2011年公开的实用新型专利申请CN 101967659 A采用磁场探测器将导杆周围的磁场转化为与之成正比的电压值，再通过预先设定值k计算出导杆电流，虽然封闭的导磁金属管可以避免相邻导杆的影响，但是安装复杂，并且现场的强磁场干扰仍然不能消除，导致阳极电流测量误差大，而且k的取值不易选取。

在2011年公开的实用新型专利申请CN 201924090 U采用等距压降法对阳极电流进行测量，该装置对应测量点的导杆电阻计算不准确导致阳极电流测量精度低。

在2013年公开的实用新型专利申请CN 202643863 U采用编码解码的方式直接对阳极导杆的等距电压信号进行传输，数据通过中央处理芯片的处理在显示器上显示，传输的数据只有四位有效位，并且无温度补偿措施，导致阳极电流测量精度低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种铝电解阳极分布电流精确测量仪，以解决现有技术所存在的阳极电流测量精确低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种铝电解阳极分布电流精确测量仪，所述测量仪安装在测量夹具上，该测量夹具安装在阳极导杆上，且所述测量夹具上设有等距压降测量点，所述测量仪包括：微处理器、信号调理电路、A/D转换模块、温度采集模块、通讯模块、数据存储模块和电源模块；

所述信号调理电路对等距压降测量点引出的电压信号进行处理，并通过所述A/D转换模块将所述电压信号转化为数字电压信号接入所述微处理器的第一输入端；

所述温度采集模块包括温度传感器和温度处理模块，所述温度处理模块将温度传感器采集的温度信号转换为数字温度信号接入所述微处理器的第二输入端；

所述微处理器对接入的所述数字电压信号和数字温度信号进行处理，并将处理结果存储在所述数据存储模块中且通过所述通讯模块发送至上位机；

所述电源模块与所述微处理器、信号调理电路、A/D转换模块、温度采集模块、通讯模块及数据存储模块相连。

可选地，所述测量夹具上设有两个测点作为等距压降测量点，且所述测量仪通过屏蔽线与测量夹具上的等距压降测量点相连。

可选地，所述温度传感器安装在所述测量夹具上并紧贴所述阳极导杆表 面。

可选地，所述信号调理电路包括放大电路及滤波电路。

可选地，所述放大电路采用二级放大电路，该放大电路包括精密仪表放大器和自稳零型运算放大器，所述精密仪表放大器作为前置运放，所述自稳零型运算放大器作为第二级运放。

可选地，所述第二级运放采用非反转放大器结构。

可选地，所述滤波电路为低通滤波器，在所述低通滤波器的连接电源处设有旁路电容。

可选地，所述测量仪还包括数字隔离器，所述数字隔离器与所述电源模块相连，且所述通讯模块、A/D转换模块与温度处理模块分别通过所述数字隔离器与所述微处理器隔离。

可选地，所述测量仪封闭在屏蔽盒中。