一种炭阳极电阻率分布测量装置及其测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铝电解领域，具体是指一种炭阳极电阻率分布测量装置及其测量方法。
【背景技术】
[0002]炭阳极是铝电解槽的主体部件，其质量和工作状况的好坏对铝电解生产是否正常有很大的影响，并且对电流效率、电能消耗、产品等级等经济技术指标影响十分巨大。目前，电解槽故障中有70%发生在阳极，电解槽经常出现的阳极故障有:阳极局部过热、电流分布不均、阳极掉块、阳极“长包”、阳极裂纹断层、阳极糊漏出、预焙阳极块脱落、大量炭渣落入电解质使电解质含碳等十多种故障，这此故障主要由阳极质量问题及电解作业不当引起。故障的发生，破坏了电解槽正常生产技术条件使电解槽出现紊乱状况，其表现为电压摆动、电压升高、铝水滚动、电解质表面不结壳、电解槽局部不导电、不工作，引起电流效率急剧下降、直流电单耗及原材料单耗急剧上升、电解操作困难、铝品位下降等后果，严重的甚至会导致停槽。
[0003]综上所述，对阳极炭块生产过程中的质量检测是非常必要的，如果能够在阳极炭块焙烧前就对其进行检测，就可以避免不合格的阳极炭块进入焙烧工序，从而减少焙烧过程中的能源消耗，也可以避免问题阳极炭块进入电解生产过程，如此可以有效防止因阳极局部过热、电流分布不均、阳极掉块、阳极“长包”、阳极裂纹断层、预焙阳极块脱落、大量炭渣落入电解质使电解质含碳引起的故障，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，达到节约电力能源的目的。然而，目前并没有一种很好的检测装置和检测方法能够对阳极炭块的质量进行准确的检测，从而影响了铝电解行业的发展。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于解决目前并没有一种很好的检测装置和检测方法能够对阳极炭块的质量进行准确检测的缺陷，提供一种炭阳极电阻率分布测量装置及其测量方法。
[0005]本发明的目的通过下述技术方案实现:一种炭阳极电阻率分布测量装置，包括具有滑块的三维运动平台，和设置在滑块上的活动弹性探测装置;所述活动弹性探测装置包括套筒，设置在套筒内部的压力传感器，尾端位于套筒内部、探头位于套筒外部的探针，以及位于套筒内部并与压力传感器和探针相连接的弹性部件。
[0006]进一步的，所述套筒上设置有限位槽，所述探针上设置有穿过该限位槽且能在限位槽内滑动的限位部件。
[0007]所述弹性部件包括导压块和弹簧;所述压力传感器位于套筒的底部，而导压块则位于套筒的内部并与压力传感器相连接;所述弹簧设置于套筒的内部并位于导压块与探针之间。
[0008]所述限位部件为限位螺栓或限位销钉。
[0009]所述限位部件上设置有接线鼻子。
[0010]所述探针的探头为伞状。
[0011]所述三维运动平台的下方设置有基板。
[0012]—种炭阳极电阻率分布测量装置的测量方法，包括以下步骤:
[0013](a)在阳极炭块的3组相对侧面中的任意两组相对侧面上设置多对对称的测量点，并将第一组设有对称测量点的阳极炭块的侧面置于两台炭阳极电阻率分布测量装置之间；
[0014](b)将两台炭阳极电阻率分布测量装置的探针对准第一对对称测量点并夹紧；
[0015](C)计算并记录该第一对对称测量点之间的电阻;然后再将探针移动到下一对对称测量点，计算并记录第二对对称测量点之间的电阻;重复该步骤，直至第一组侧面的所有对称测量点测量完毕，得出该相对侧面的电阻率分布；
[0016](d)将第二组设有对称测量点的阳极炭块的侧面置于两台炭阳极电阻率分布测量装置之间，并重复步骤(b)和(C);
[0017](e)对电阻率分布进行分析，确定阳极炭块高电阻率的区块。
[0018]进一步的，所述步骤(C)中所述的计算阳极炭块两个测量点之间的电阻包括以下步骤:
[0019](I)通过探针向阳极炭块施加电流；
[0020]( Π )测量出阳极炭块两个测量点之间的电压；
[0021](m)计算出阳极炭块两个测量点之间的电阻；
[0022]所述步骤(b)中探针夹紧阳极炭块时的压力值为固定压力值;所述步骤(I)中施加的电流为恒定电流;所述步骤(m)中通过欧姆定律计算出阳极炭块两点之间的电阻。
[0023]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0024](I)本发明设计合理，整体结构简单，安装方便，使用效果佳。
[0025](2)本发明巧妙地将理论与实践相结合，其采用了一种全新的结构，将测量装置安装在三维运动平台上，使得测量探针装置可以上下、左右、前后方便移动，使之能准确定位在测量点上。同时，本发明将结构与流程完美衔接，并且采用计算机计算机系统，因此，其达到了在线实时测量、并准确快速地传递测量结果，从而得出阳极炭块电阻率分布。
[0026](3)本发明流程简洁，而且在检测时也不需要其它动力设备辅助，而且不污染环境，环保节能，工作效率高，利用较低的成本实现了科技的创新，突破了行业的限制，其拥有现有技术无可比拟的巨大优势。
[0027](4)本发明性价比高，针对性强，制造成本、维护成本都很低，易于批量生产，而且性能稳定，因此，本发明具有很高的实用价值和推广价值，适于在市场上大范围的推广应用。
【附图说明】
[0028]图1为本发明的炭阳极电阻率分布测量装置的局部剖示图。
[0029]图2为本发明的炭阳极电阻率分布测量装置的侧示图。
[0030]图3为本发明的活动测量探针装置的剖示图。
[0031]图4为本发明炭阳极电阻率分布测量装置的测量方法的流程图。
[0032]图5为本发明的炭阳极电阻率分布测量装置的工作示意图。
[0033]图6为本发明采用炭阳极电阻率分布测量装置测量出阳极炭块左右两侧面测点分布及电阻率分布示意图。
[0034]图7为本发明采用炭阳极电阻率分布测量装置测量出阳极炭块前后两侧面测点分布及电阻率分布示意图。
[0035]图8为本发明阳极炭块高阻区分布示意图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0037]实施例一
[0038]如图1、2所示，本发明的炭阳极电阻率分布测量装置，包括具有滑块21的三维运动平台2，和设置在滑块21上的活动弹性探测装置两个部分。
[0039]其中，三维运动平台2为现有技术，其可以带动活动测量探针装置上下、左右、前后移动，从而使活动测量探针装置准确定位在阳极炭块的测量点上。
[0040]如图3所示，所述活动弹性探测装置包括套筒5，设置在套筒5底部的压力传感器3，通过弹性部件与压力传感器3相连接的探针9。所述弹性部件包括导压块4和弹簧6;所述导压块4则位于套筒5的内部并与压力传感器3相连接;所述弹簧6设置于套筒5的内部并位于导压块4与探针9之间，而探针9则可以在套筒5内前后移动。
[0041]为了使探针9能够与阳极炭块接触，该探针9的探测头需伸出套筒5且呈伞状，这样则可以保证探针9与阳极炭块良好接触，确保测量的准确性。
[0042]另外，所述套筒5上设置有限位槽51，而探针9上则设置有穿过该限位槽51并能在限位槽51内滑动的限位部件7。根据需要，该限位部件7可以设置为限位销钉，该限位销钉与探针9固定相连接;为了方便拆装，该限位部件7也可以设置为限位螺栓，该探针9后端钻孔攻丝，而限位螺栓则拧在探针9上。
[0043]通过上述结构可以使三维运动平台2和压力传感器3在探针9移动过程中受力柔和，不会受到过大的冲击力而损坏;同时还可以确保探针9不会从套筒5内掉出。
[0044]当探针9受压时压力则经弹