专利名称：铝电解槽阳极电流分布在线检测方法及其监测的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及铝电解槽阳极电流分布在线检测方法，以及实施该方法 的监测装置。
背景技术：
随着铝电解工艺技术的进步和铝电解行业的发展，已基本实现大型 预焙化， 一个铝电解槽上往往排列有几十个阳极。由于铝电解生产是个 熔岩电解过程，铝电解槽阳极电流分布的均匀情况，直接影响电解槽膛 的型态，影响阳极工作的稳定，影响水平电流，影响电解槽生产运行过 程的工艺技术条件的稳定，影响电解槽的电流效率，影响电解铝的产量， 影响电能的消耗，影响生产经营技术指标，影响生产经营效益，因此， 对电解槽的阳极电流进行监控，及时掌握电解槽阳极电流的分布情况和 变化趋势，对i朱i正电解铝的生产作业至关重要。目前，通常由人工定期检测阳极导杆上的毫伏压降，以了解阳极电流的分布情况，其具体方式就是在生产现场，检测人员手持毫伏表， 逐个采集一个电解槽中每个阳极导杆上的电压数据，然后，根据测取的 数据，判断各阳极的工作状态是否正常，并对工作不正常的阳极导杆做 出相应的调整。由于一个电解槽上往往排列有数十个阳极，如有的电解槽上排列有 28个阳极，这样，将一个电解槽中的阳极全部测量一遍，通常需要很长 时间，因此，这种数据采集方式不但劳动强度大，关键是各阳极数据的 采集存在时间间隔，而这种时间间隔直接影响后期对阳极电流分布情况 和变化趋势所做分析的准确性，降低了分析数据的可靠性，并由此影响 到对电解铝生产过程的精确控制。发明内容针对现有技术存在的问题，本发明的首要目的是提供铝电解槽阳极电流分布在线检测方法，利用该方法可在同 一时间方便快捷地采集一个电解槽中所有阳极导杆上的电压数据，并对采集到的数据进行及时的分 析，从而为阳极导杆的及时调整提供准确可靠的依据。本发明进一步的 目的是提供实施上迷方法的监测装置。为实现上述目的，本发明铝电解槽阳极电流分布在线检测方法，具体为将自带有卡具的电压数据采集装置一一卡装在一个电解槽中的所 有阳极导杆上，利用这些数据采集装置同时采集所有阳极导杆上的电压 数据，并以无线传输的方式实时将所采集的电压凄t据向外输出；由数椐 处理中心实时接收数据采集装置所输出的电压数据，并对数据进行实时 分析处理。本发明检测方法还可以为将自带有卡具的电压数据采集装置一一 卡装在一个电解槽中的所有阳极导杆上，利用这些数据采集装置同时采 集所有阳极导杆上的电压数据，同时通过每个电压数据采集装置上的温 度传感器采集相应阳极导杆上的温度数据，利用采集的温度数据对所对 应导杆上的电压数据进行修正，将修正后的电压数据转换成电流数据后， 以无线传输的方式实时向外输出；由数据处理中心实时接收数据采集装 置所输出的数据，并对数据进4亍实时分析处理。实施上述方法的铝电解槽阳极电流分布在线监测系统，该系统包括 电压数据采集装置和数据处理中心；其中，数据采集装置包括测量单元 和卡具，测量单元由毫伏电压测量模块、温度传感器、A/D转换模块、 无线传输模块、电源构成，毫伏电压测量模块用于采集电解槽阳极导杆 上的电压数据，温度传感器用于采集阳极导杆的温度数据，毫伏电压测 量模块测量的电压数据和温度传感器测量的温度数据输入A/D转换模 块，在A/D转换模块内利用温度数据对电压数据进行修正，并将修正后 的电压数据换算成电流数椐，再将所得的电流数据转换成数字信号后传 输给无线传输模块，由无线传输模块向外输出，测量单元通过其壳体安 装固定在卡具上，当卡具卡装到阳极导杆上时，毫伏电压测量模块的测 量电极及温度传感器的检测头自动靠压在阳极导杆的表面上；数据处理 中心由中心计算机和无线传输模块构成，中心计算机通过无线传输模块 接收数振采集装置所输出的信号，并对接收到的信号进行分析处理。进一步，所迷卡具为由弹性薄板制成的U形，其两側襟板前端相互对称各设置有一沿上下方向延伸并向内凸出的V形凸棱，该对V形凸棱 的前壁构成u形卡具从内向外逐渐扩大的前端开口 ，卡具通过其两襟板 上设置的一对V形凸棱卡固在被测阳极导杆上。进一步，所述卡具上还设置有连接杆插孔，通过该插孔，所述数据 采集装置被连接杆连接成两两一组或若千个一组。利用本发明铝电解槽阳极电流分布在线检测方法，能够及时掌握电 解槽阳极电流分布状况，为操作人员及时调整阳极高度提供及时准确的 依据，保证电解槽阳极电流按照工艺技术条件稳定均衡的分布，有效防 止因阳极电流集中引起的阳极脱落故障，使炉膛规范，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，达到节约电力能源的目 的。
图1为本发明铝电解槽阳极电流分布在线监测系统原理结构图； 图2为本发明监测系统中数据采集装置结构示意图； 图3为图2中A向^L图； 图4为连接杆结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明铝电解槽阳极电流分布在线监测方 法系统包括电压数据采集装置和数据处理中心。数据采集装置包括测量 单元和卡具，测量单元由毫伏电压测量模块、温度传感器、A/D转换模 块、无线传输模块、电池电源构成，毫伏电压测量模块及温度传感器均 采用与现有手持毫伏表中相同的测量模块和传感器，毫伏电压测量模块 测量的电压数据和温度传感器测量的温度数据输入A/D转换模块，在A/D 转换模块内利用温度数据对电压数振进行修正，并将修正后的电压数椐 换算成电流数据，再将所得的电流数据转换成数字信号后传输给无线传 输模块，由无线传输模块向外输出。卡具1为由弹性金属薄板制成的U 形，其两側襟板前端相互对称各设置有一沿上下方向延伸并向内凸出的V 形凸棱3，该对V形凸棱3的前壁构成U形卡具从内向外逐渐扩大的前 端开口。测量单元安装在一盒体2中，并通过盒体2安装固定在卡具i 上，盒体2及卡具1上均设置有供毫伏电压测量模块测量电极和温度传感器探出的通孔，当盒体2固定到卡具1上时，测量电极和温度传感器 自动从卡具1腹板向卡具内探出，以便在卡具1卡装到阳极导杆上的同 时，毫伏电压测量模块的测量电极及温度传感器检测头自动靠压在阳极 导杆的表面上。数据处理中心由中心计算机和无线传输模块构成，中心 计算机通过无线传输模块接收数据采集装置所输出的信号，并对接收到 的信号进行分析处理。由于阳极导杆的电阻会受到温度的影响，工作中同一电解槽中各阳 极导杆的温度存在差別，这样，利用温度传感器采集温度数据对采集的 电压数据进行修正，可保证数据采集装置所输出数据的准确性。为了方便数据采集装置在铝电解槽阳极导杆上的安装和拆卸，可在 卡具1上设置有两个竖孔4，并利用图4所示的连杆将数据采集装置组装 成两两一组或三个一组，或多个一组，这样，在现场以组为单位进行安 装和拆卸，可以提高效率。图4所示的连接杆包括固定杆5和活动头7, 固定杆5—端固定有两个与卡具1上的两个插孔4相匹配的插头6，活动头7由方管8和两个插头6构成，活动头7可沿固定杆5滑动，并可通 过其上的紧定螺钉固定。使用时，可预先利用连接杆将数据采集装置两两组装成一组，在现场将数据采集装置---^装在一个铝电解槽的所有阳极导杆上，利用这些数据采集装置同时采集所有阳极导杆的电压数据，并由数据处理中心 对采集的数据进行分析处理。采集完一个铝电解槽的数据后，卸下数据 采集装置，再对其他的电解槽阳极导杆的电压信号进行采集、分析处理。目前的铝电解槽上通常安装有28个阳极导杆，将数据采集装置按组 进行拆卸和安装后，可大大节省时间，提髙工作效率。数据处理中心可以制成移动式的，如放在小车上在现场对从一个个 电解槽上采集的数据进行处理，这样可j果证数据处理的及时性。
权利要求
1.铝电解槽阳极电流分布在线检测方法，具体为将自带有卡具的电压数据采集装置一一卡装在一个电解槽中的所有阳极导杆上，利用这些数据采集装置同时采集所有阳极导杆上的电压数据，并以无线传输的方式实时将所采集的电压数据向外输出；由数据处理中心实时接收数据采集装置所输出的电压数据，并对数据进行实时分析处理。
2. 铝电解槽阳极电流监测方法，具体为将自带有卡具的电压数据采 集装置一一卡装在一个电解槽中的所有阳极导杆上，利用这些数据 采集装置同时采集所有阳极导杆上的电压数据，同时通过每个电压 数据采集装置上的温度传感器采集相应阳极导杆上的温度数据，利 用采集的温度数据对所对应导杆上的电压数据进行f奮正，将修正后 的电压数据转换成电流数据后，以无线传输的方式实时向外输出； 由数据处理中心实时接收数据采集装置所输出的数据，并对数据进 行实时分析处理。
3. —种实施权利要求1所迷方法的铝电解槽阳极电流分布在线监测方 法系统，其特征在于，该系统包括电压数据采集装置和数据处理中心；其中，数据采集装置包括测量单元和卡具，测量单元由毫伏电压测量模块、温度传感器、A/D转换才莫块、无线传输才莫块、电源构成，毫伏电压测量模块用于采集电解槽阳极导杆上的电压数据，温 度传感器用于采集阳极导杆的温度数据，毫伏电压测量模块测量的电压数据和温度传感器测量的温度数据经A/D转换模块转换成数 字信号后传输给无线传输模块，并由无线传输模块向外输出，测量 单元通过其壳体安装固定在卡具上，当卡具卡装到阳极导;^f上时， 毫伏电压测量模块的测量电极及温度传感器的检测头自动靠压在 阳极导杆的表面上；数据处理中心由中心计算机和无线传输模块构 成，中心计算机通过无线传输模块接收数据采集装置所输出的信 号，并对接收到的信号进行分析处理。
4. 如权利要求3所述的铝电解槽阳极电流分布在线监测系统，其特征 在于，所述卡具为由弹性薄板制成的U形，其两側襟板前端相互对称各设置有一沿上下方向延伸并向内凸出的V形凸棱，该对V形 凸棱的前壁构成u形卡具从内向外逐渐扩大的前端开口 ，卡具通过 其两襟板上设置的一对V形凸棱卡固在被测阳极导杆上。 如权利要求4所述的铝电解槽阳极电流分布在线监测系统，其特征 在于，所述卡具上还设置有连接杆插孔，通过该插孔，所述数据采 集装置被连接杆连接成两两一组或若千个一组。
全文摘要
本发明公开了铝电解槽阳极电流分布在线检测方法，该方法通过将电压数据采集装置一一卡装在一个电解槽中的所有阳极导杆上，并利用无线传输技术，实现了对电解槽中的所有阳极导杆电压数据的同时采集，从而为分析阳极电流分布情况和变化趋势提供了及时准确的数据。利用本发明铝电解槽阳极电流分布在线检测方法，能够及时掌握电解槽阳极电流分布状况，为操作人员及时调整阳极高度提供及时准确的依据，保证电解槽阳极电流按照工艺技术条件稳定均衡的分布，有效防止因阳极电流集中引起的阳极脱落故障，使炉膛规范，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，达到节约电力能源的目的。
文档编号C25C3/20GK101220489SQ200710175799
公开日2008年7月16日 申请日期2007年10月12日 优先权日2007年10月12日
发明者姬若刚, 王忠民, 罗裕卫, 勤 袁, 赵丛月 申请人:北京华深中色科技发展有限公司