一种电解槽阳极电流分布和侧壁温度在线测量电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电解槽阳极电流分布和侧壁温度在线测量电路，其特征在于，所述测量电路包括信号调理电路、多路模拟开关、DSP、CPLD、FLASH存储器、USB/RS485转换器、电源和计算机；所述信号调理电路的输入端连接传感器的采样信号输出线，并且所述信号调理电路的输出端连接到多路模拟开关，该多路模拟开关连接A/D转换器，该A/D转换器的输出端连接到DSP；所述DSP的选通信号连接到所述多路模拟开关；CPLD连接到所述DSP，以便于更方便控制；所述DSP通过RS485总线与所述计算机连接。本实用新型的传感器使用高温粘结剂固定，比现有技术的夹具使用简便，并且能够同时进行多路信号的复杂传输和监控。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电解槽的自动控制领域，尤其涉及一种电解槽阳极电流分布和侧 壁温度在线测量电路。 -种电解槽阳极电流分布和侧壁温度在线测量电路
【背景技术】
[0002] 大幅度节能降耗是政府和铝冶金工作者一直努力的目标。近些年铝电解的自动 化、智能化研究十分活跃，尽管取得了很大的成就，但限制其发展的瓶颈问题没有得到很好 解决，众多反映过程特性的参数难以在线测定。铝电解槽变量的时变性及变量之间的强耦 合性决定了他们的在线综合测量具有重大的现实意义。目前，铝电解过程许多参数，如：电 导率、分子比、氧化铝浓度、传热系数等都要取样离线分析；熔体流速、温度、过热度、铝水平 等参数的测定也很难同时进行。离线测量分析一则劳动强度大，费力费财；二则由于参数的 时变特征对生产过程指导意义有局限。目前普遍认为：铝电解过程参数的检测问题是影响 铝电解控制技术发展的主要原因，解决这一问题是目前工业生产提高电流效率、降低电能 消耗的主要途径。
[0003] 铝电解过程阳极电流分布和温度分布对电解槽的稳定性、对电流效率、能量消耗 有重要影响。这些参数的连续测量非常重要。
[0004] 现有技术中，郑州中实赛尔科技有限公司发明了铝电解槽阳极电压信号采集装 置，涉及一种在线式铝电解槽阳极电流分布测量系统的电压信号采集装置。王绍鹏等公开 了一种电解槽多功能在线测试装置；张志芳等人发明了一种铝电解槽电流分布在线监测系 统；铁军发明了一种利用计算机远程监测铝电解槽槽壳温度的方法；刘炎森等人提供一种 铝电解阳极卡具压降自动监测装置；杨建红等人公开了一种铝电解槽阳极电流在线测量装 置。郭力等人发明了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；刘永强等 人发明了一种铝电解阳极电流分布无线测量装置。还有云南铝业公司等单位也设计了类似 的测量系统。这些技术都不同程度存在装置结构复杂、安装困难、测量不够稳定等问题。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种电解槽阳极电流分布和 侧壁温度在线测量电路。
[0006] 上述目的是通过下述方案实现的：
[0007] -种电解槽阳极电流分布和侧壁温度在线测量电路，其特征在于，所述测量电路 包括信号调理电路、多路模拟开关、DSP、CPLD、FLASH存储器、USB/RS485转换器、电源和计 算机；所述信号调理电路的输入端连接传感器的采样信号输出线，并且所述信号调理电路 的输出端连接到多路模拟开关，该多路模拟开关连接A/D转换器，该A/D转换器的输出端连 接到DSP ;所述DSP的选通信号连接到所述多路模拟开关；用于后续开发的CPLD连接到所 述DSP ;所述DSP通过RS485总线与所述计算机连接。
[0008] 根据上述的在线测量电路，其特征在于，所述DSP为DSP5416芯片，并且所述DSP 通过RS485/USB转换器与所述计算机的USB接口连接。
[0009] 根据上述的在线测量电路，其特征在于，所述传感器包括电极和温度计，所述电极 采用高温导电粘结剂固定在所述阳极上，所述温度计采用高温粘结剂固定在电解槽侧壁。 [0010] 本实用新型的有益效果：本实用新型的传感器使用高温粘结剂固定，比现有技术 的夹具使用简便，并且能够同时进行多路信号的复杂传输和监控。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型的电路图。
【具体实施方式】
[0012] 参见图1，本实用新型的电解槽阳极电流分布和侧壁温度在线测量电路包括信号 调理电路、多路模拟开关、DSP、CPLD、FLASH存储器、USB/RS485转换器、电源和计算机。电 源为除了计算机以为的各个单元供电。
[0013] 信号调理电路的输入端连接传感器的采样信号输出线，用于接收多路采样信号。 信号调理电路的输出端连接到多路模拟开关，该多路模拟开关连接A/D转换器，该A/D转换 器的输出端连接到DSP。DSP的选通信号连接到多路模拟开关；CPLD连接到所述DSP，CPLD 的是一种可编程逻辑器件，它可以在制造完成后由用户根据自己的需要定义其逻辑功能， 连接的flash存储器用于扩展存储能力，存贮采集的数据，上传到计算机。DSP通过RS485 总线与计算机连接。2. DSP优选为DSP5416芯片，并且该芯片通过RS485/USB转换器与计算 机的USB接口连接。
[0014] 传感器包括电极和温度计，所述电极采用高温导电粘结剂固定在所述阳极上，所 述温度计采用高温粘结剂固定在电解槽侧壁。
[0015] 采用等距压降法测阳极电流，采用高温导电粘结剂固定采样节点；再通过耐高温 导线连接到信号调理电路，整个测量电路装置固定在电解槽上方，采集的数据通过485总 线传输到上位机，阳极导杆温度采用不定期巡检。侧壁温度通过表面温度计测量，表面温度 计用高温粘结剂固定在槽壳测量点，再通过耐高温导线连接到测量电路，通过多点数据采 集模块和通讯系统，测量数据传入上位机中并进行存储。通过计算机软件可进行显示查询。
【权利要求】
1. 一种电解槽阳极电流分布和侧壁温度在线测量电路，其特征在于，所述测量电路包 括信号调理电路、多路模拟开关、DSP、CPLD、FLASH存储器、USB/RS485转换器、电源和计算 机；所述信号调理电路的输入端连接传感器的采样信号输出线，并且所述信号调理电路的 输出端连接到多路模拟开关，该多路模拟开关连接A/D转换器，该A/D转换器的输出端连接 到DSP ;所述DSP的选通信号连接到所述多路模拟开关；用于后续开发的CPLD连接到所述 DSP ;所述DSP通过RS485总线与所述计算机连接。
2. 根据权利要求1所述的在线测量电路，其特征在于，所述DSP为DSP5416芯片，并且 所述DSP通过RS485/USB转换器与所述计算机的USB接口连接。
3. 根据权利要求1所述的在线测量电路，其特征在于，所述传感器包括电极和温度计， 所述电极采用高温导电粘结剂固定在所述阳极上，所述温度计采用高温粘结剂固定在电解 槽侧壁。
【文档编号】C25C3/16GK203890453SQ201420250272
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】曾水平, 张玉辉, 琚廷瑞, 张秋萍 申请人:北方工业大学