电解槽组装压降仪的制作方法
【专利摘要】本发明涉及电解槽组装压降仪，主要由机箱、电源、单片机、电流表、电压表、测具组成，单片机分别与电源、电流表、电压表电连接，测具与电源、电流表电连接；测具为一大一小两个，分别由测试线连接主机。本发明电解槽组装压降仪，实现筑炉维护阴极阳极瓷铸工艺质量检验数据化，完成铝电解用碳块及各类焊接压接导电质量检验，建立电解槽安装维护合理排布的科学依据，早期预防破损减少非计划停槽，降低两极压降(阴极、阳极)及直流电能消耗，提高电解槽电流效率；延长电解槽使用寿命。
【专利说明】电解槽组装压降仪
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电解铅的工业生产技术，具体地说是一种用于测量电解槽两极（阴 极、阳极）碳块组装质量的装置。
【背景技术】
[0002] 电解槽是电解铅工业生产的主要设备，电解槽在设计、安装及检修维护时，首要考 虑的是降低直流能消耗，提高能量的利用率，即主要的目标是解决尽可能降低电解槽平均 电压降的问题上。为达到降低电解槽平均电压降、降低阻值的目的，W提高电流效率，需要 严格地对电解槽的两极（阴极、阳极）的组装结构、材料、加工、安装、维护等的质量情况进 行准确的科学检测。然而在传统的电解铅生产工艺中，铅电解槽的组装一直是处在无分析、 无数据、无控制的状况，缺少一种可用来保障和实现电解槽效能运行分析的检测装置，更无 法利用科学的数据进行分析和调度。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于，解决现有电解铅生产中电解槽两极（阴极、阳极）无法有效进 行降低电解槽平均电压降和降低阻值的难题，提供一种电解槽组装压降仪，该装置能够有 效对电解槽两极组装碳块进行分析检测，从而在电解槽整体组装时，阴极碳块部分能保持 相对相同的阻值，W降低槽体阴极电压降；通过电解槽阳极组装碳块进行分析检测，也使阳 极碳块相互之间有一个相同的压降；阳极及阴极乃至整体电解槽有一个相同的阻值、电压 降，W此达到降低两极压降及直流电能消耗，提高电解槽电流效率；延长电解槽使用寿命。
[0004] 本发明之电解槽组装压降仪是该样实现的：
[0005] 本发明电解槽组装压降仪，主要由主机及测具两部分组成，主机主要有机箱、电 源、单片机、电流表、电压表。测具部分主要有磁吸附式测量探头及带测量开关的手持式探 头，测试线，测具便携式铅合金携带箱组成。单片机分别与电源、电流表、电压表电连接，测 具与电源、电流表电连接。电解槽组装压降仪是通过大电流线性恒流电源输入交流电压 220V电流3-4A，输出直流100A大电流于两极炭块及钢棒（阴极）导杆（阳极）上，形成大 电流回路，经单片机分析采集的处理回路电流，W此测量两级组装后的压降。
[0006] 所述机箱，有前面板、上面板，顶端护板、右侧护板、左侧护板测量信号采集接口及 电源接口、右侧及前侧机箱护板、后侧机箱箱口、测具装载铅合金箱构成。前面板上有电流 表及测量结果显示电压表，机箱下部呈长方体，上部设计为斜面梯形一便于操作及读数。
[0007] 电源一装于机箱内，为测量过程提供线性恒流的电源，由升压整流器稳定供给， 输入接口位于左侧柜板左下侧。
[0008] 单片机一装于机箱内，单片机的信号采样控制为测试提供采集的信号，信号采 集及输出接口位于左侧柜板左下侧。
[0009] 电流表一安装在前面板上，为监视测试过程而实时显示电流值。
[0010] 电压表一装于前面板上，为显示测量结果而设置的电压表。
[0011] 测具一大小两个测具，分别由测试线连接主机，测具和主机配套使用。由耐高温 材料制作，作用于被测工件，用于信号传输采集。
[0012] 本发明之电解槽组装压降仪，主要对电解铅电解槽阴极组装碳块进行分析检测。 对组装好的碳块经测量其压降分析碳块的质量好坏，经压降测量后对其筑槽时，将炭块按 测量压降分类筑槽，同一槽体一般情况下各组装后碳块压降差值在10-25mv为一个槽体， 如碳块压降测量值高于800mv时，则碳块有可能存在组装时碳糊捣固不实等质量问题。该 压降仪也可对组装德筑后阳极炭块进行压降测量，通过测量的压降值变化对组装德筑的阳 极炭块质量进行分析。该压降仪还可对赔烧成的阴阳极炭块质量进行测量并分析，也可对 各类焊接压接导电体进行压降测量，通过测量的压降值变化对焊接压接质量进行分析。
[0013] 该压降仪是一种毫伏压降测量产品：通过对电解槽两级极组装压降仪的检测，实 现了对电解槽组装过程、工件的密实度、组装结果、装槽后生产的预期效果，进行数据化分 析和可控性调整。为电解槽稳定、高效、高寿命连续生产提供了科学依据。该压降仪具有性 能稳定可靠，测量精度高，测量范围宽，使用维护方便的特点。
[0014] 下面结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1 ;电解槽组装压降仪实施例的工作原理示意图
[0016] 图2 ;电解槽组装压降仪实施例的电路结构示意图
[0017] 图3 ;电解槽组装压降仪的操作面板及测量状态显示示意图
[0018] 图4 ;电解槽组装压降仪之侧面板接线板示意图
[0019] 图5 ;电解槽组装压降仪化T-YJY-100A测量示意图
[0020] 图6-1 ;机箱前视图之形状结构图
[0021] 图6-2 ;机箱后视图之形状结构图
【具体实施方式】
[0022] 图1显示了本实施例之电解槽组装压降仪的工作原理
[0023] 图中，1为测量过程提供线性恒流的电源，由升压整流器稳定供给，装于机箱内； 2为测试提供信号采集的单片机的信号采样控制单元片，装于机箱内；3为监视测试过程而 实时显示的电流值的显示电流表，装于前面板上；4为显示测试结果而设置毫伏值显示的 电压表，装于前面板上；5为两个磁吸附式测具，由耐高温材料制作，作用于被测工件，用于 信号传输采集。该两个测具分别由测试线连接，与主机配套使用。
[0024] 单片机2分别与电源1、电流表3、电压表4电连接，测具5与电源1、电流表3电连 接。
[0025] 电解槽组装压降仪是通过大电流线性恒流电源输入交流电压220V电流3-4A，输 出直流100A大电流于两极炭块及钢棒（阴极）导杆（阳极）上，形成大电流回路，W此测量 两级组装后的压降，并判断分析电解槽组装碳块的组装质量优劣；在电解槽整体筑槽时，根 据两极组装碳块压降测量值大小分类组装，W平衡电解槽整体阴阳两极电压降，降低阻值， 减少电能消耗，提高电解槽电能效率，延长电解槽使用寿命。
[0026] 图2显示了电解槽组装压降仪电路结构
[0027] 本压降仪电路应用在输出直流电流为100安培测量压降。
[0028] 电解槽组装压降仪电路结构是一种典型的大电流线性恒流源电路，如图2所示， 其工作基本原理及主要元件的作用介绍如下；图中1C为误差放大器，WY提供基准电压，化 为取样电阻，具体工作情况是：调整管大电流线性恒流电源输出的电流，经测具I进入石墨 碳块，且从钢棒经测具II流出并通过化，形成恒流的完整回路。当某种因素使两级电极组 装的质量不够好时，其阻值必然变大，则整个恒流回路的阻值变大，同时电流就有减小的趋 势，化上的压降同时下降，基准电压不变，于是误差放大器同相端电压不变，反相端电压下 降，1C的输出电压升高，使调整管的内阻减小，该样的过程就能维持整个回路中的电流不 变。
[0029] 图3显示了本实施例之电解槽组装压降仪操作面板及测量状态
[0030] 操作面板上安装有显示稳压恒定电流的电流表A、显示测量结果的数字毫伏表 mV。测试开始时按动用的电源开关、设备测量指示器一设备通电正常/异常显示灯。
[0031] 图4显示了本实施例之电解槽组装压降仪侧面板接线板上电器插口之布局
[003引 电源插口，连接外接220V电源；
[0033] 保险管插口，具有设备过载保护功能；
[0034] 恒流输出端接口；左侧为正极连接口，右侧为负极连接口，有相应的颜色标识可方 便区分。输出线分别与不同测具连接。
[00巧]测试线连接口；左侧为大测具连接口，右侧为小测具连接口，有相应的颜色标识可 方便区分。测试线分别与不同测具连接。
[0036] 各接口采用先进的航空插孔，方便连接。
[0037] 图5显示了本实施例之电解槽组装压降仪DLT-YJY-100A测量示意图 [00測操作步骤：
[0039] 1，连接测试电缆，红色电缆一头连接小测具（两个电极），另一头连接主机红色接 线柱；绿色电缆一头连接大测具（H个电极），另一头连接主机黑色接线柱。
[0040] 2,接通 220V 电源。
[0041] 3,按下电源按钮，数字显示器均应显示"零"。
[0042] 4,简单清洁阴极碳块及阴极钢棒测试部位。
[0043] 5,手持测具分别在碳块和钢棒测试部位上垂直用力按下并保持用力不变。（小测 具接钢棒，大测具接碳块）
[0044] 6,按一下面板上"启动"按键或大测具侧面的红色按键，接通报警装置同步发出 蜂鸣声，表示正常工作。否则重新启动。状态指示器指示"测量"，同时电流显示器应显示 100A，毫伏值显示器指示测量的压降值。过4砂钟后，状态指示器指示"保持"，则毫伏值被 保持直至下次按"启动"键，恒流显示器显示为"零"。本次测量结束。可W记录测量结果。 (注意：使用大测具侧面按键时，先按键，再接触碳块。）
[0045] 7、关于磁吸附式测具的使用说明：
[0046] 本磁吸附式测具利用强力对铁磁物质的吸力可使测具吸附于电极钢棒，且可保持 良好的电气接触，但使用时须注意W下几点：
[0047] 1)、经常保持吸附面的清洁，若有铁屑粘附时，要随时清洗；
[0048] 2)、由于钢棒表面有镑迹，使用时发现接触不好时，应扭动测具即可。
[004引测试方法如下：
[0050] 1、工作人员可W在组装好的成品上，按上图示意选取测试点。如①、②为一个测试 点，①、③为一个中也测试点，①、④为一个测试点。（①为钢棒测试点，②③④为碳块测试 点）。
[0051] 2、测试点可选一个或H个。按测试数据分析，两边测试点压降比中间测试点压降 略高。两边测试点压降基本相同。
[0052] 3、根据生产实际，由于各钢棒、碳块的密度及组装过程等因素影响，各组碳块测试 数据差别较大。工作人员应将压降相近的分别堆放，W便装槽。
[0053] 4、某厂测试数据参考值：
[0054]
【权利要求】
1. 电解槽组装压降仪，其特征在于：由主机及测具5两部分组成；主机有机箱、电源 (1)、单片机（2)、电流表（3)、电压表（4)组成；测具（5)有磁吸附式测量探头、带测量开 关的手持式探头、测试线、测具便携式铝合金携带箱组成；磁吸附式测量探头、带测量开关 的手持式探头，由左侧机箱护板上接线盒经测试线连接在主机上；单片机（2)分别与电源 ⑴、电流表⑶、电压表⑷电连接，测具（5)与电源、电流表⑶电连接；测具（5)为一大 一小两个，分别由测试线连接主机。
2. 根据权利要求1所述电解槽组装压降仪，其特征在于：机箱有操作面板和机箱侧护 板，操作面板上安装有显示稳压恒定电流的电流表、显示测试结果的电压表、开始测试时按 动的电源开关、设备测量指示器；单片机（2)、电源（1)位于机箱内。
3. 根据权利要求1所述电解槽组装压降仪，其特征在于：测具（5)装在便携式铝合金 携带箱内。
4. 根据权利要求1所述电解槽组装压降仪，其特征在于：所述左侧机箱护板上接线盒 内设有电源插口、保险管插口、恒流输出端接口、正极连接口、负极连接口和左右两个测试 线连接口；左侧测试线连接口为大测具连接口，右侧有小测具连接口。
5. 根据权利要求1所述电解槽组装压降仪的使用方法，其特征在于，操作步骤如下： 1) 连接测试电缆，红色电缆一头连接小测具，另一头连接主机红色接线柱；绿色电缆 一头连接大测具，另一头连接主机黑色接线柱； 2) 接通220V电源； 3) 按下电源按钮，数字显示器均应显示"零"； 4) 简单清洁阴极碳块及阴极钢棒测试部位； 5) 手持测具分别在大测具连接的碳块和小测具连接的钢棒之测试部位上垂直用力按 下并保持用力不变； 6) 按一下面板上"启动按键"或大测具侧面的红色按键，接通报警装置同步发出蜂鸣 声，表示正常工作，否则重新启动；状态指示器指示"测量"，同时电流显示器应显示电流值， 毫伏值显示器指示测量的压降值；过4秒钟后，状态指示器指示"保持"，则毫伏值被保持直 至下次按"启动"键，恒流显示器显示为"零"，本次测量结束。
【文档编号】G01R19/00GK104422805SQ201310362606
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】王晓明 申请人:兰州德利泰电子电气有限公司