专利名称：铝电解质过热度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于应用热电元件为基础的温度测量装置的技术领域，即提供一种铝电解质过热度的测量装置。
背景技术：
在电解铝生产过程中，铝电解质熔体温度、初晶温度和过热度是非常重要的参数。电解质初晶温度的高低与电解质的分子比、氧化铝浓度和添加剂成分有关；而电解质熔体的成分、电解质初晶温度、电解质温度和电解质熔体的过热度直接影响到电解槽的热稳定性、电流效率和电耗，在某种程度上还会影响到电解槽的寿命。然而长期以来这些重要的参数中只有电解质熔体的温度在工业电解槽上能够进行测定，而电解质熔体的初晶温度只能在实验室进行测定，因此在工业电解槽上尽管电解质的初晶温度和过热度这两个参数非常重要，却无法进行现场测定。目前国外有一种对工业电解槽电解质初晶温度和过热度的测定方法和装置，但在这种方法中每测定一次，就需要消耗一付热电偶，因此成本很高。
中国专利200420030787.8公开了一种铝电解质熔体温度、初晶温度和过热度的测量装置，它由温度传感器、金属管、取样器、手柄、补偿导线、测量仪、振动器和直流电源组成，整个装置除测量仪和直流电源外，都安装在一个金属管中，金属管分为上、下两段即前后两节)，下段端部安有一个铸铁的碗形取样器和热电偶，而上段在管内安有振动器、管外壁上安有手柄，籍助于熟电偶进行测温。该装置在实际应用时发现有诸多问题，主要有(1)取样器十分笨重且热容量太大，严重影响到测量仪的灵敏度；(2)设计振动器是要使取样器试样散热均匀，但由于安装在金属管上段，距取样器过远，距手柄过近，对取样器没有明显作用，反而振动手柄使工作人员操作困难；(3)尽管取样器与金属管轴线之间成一定的夹角，由于整个装置是一根直管，使用起来极不方便。
本实用新型提出了一种铝电解质过热度测量装置，包括测温探头、振动器、测试枪、测温仪各部件，其特征在于(1)测温探头前端为测温桶、测温元件以及将两者固定在一起的定位装置，定位装置的末端通过螺纹套筒和振动器相连接；(2)测试枪为一根长金属管，其前端连接到振动器上，其轴向与测温探头成垂直相交，末端安有测温开关和把手，管中安装连接到测温仪的补偿导线和电源线；(3)另配有控制振动器频率和振幅的调压电源。
由于将原来笨重的铸铁取样器改成了轻便的测温桶使灵敏度得以有所提高，而振动器同测温探头距离很近，距离把手很远，并且探头方向与测试枪轴向相互垂直，故当探头振动时，测试枪并不感到震颤，操作起来十分轻巧、稳定。加安了调压电源后使振动器的频率和振幅得到有效控制，这对于保证测温桶中电解质熔体散热的均匀性和提高测试结果的准确度也十分有利。
本实用新型的测温探头的结构可以有多种形式(1)采用热电偶作测温元件，并将测温桶焊在一根定位钢丝杆上，钢丝杆另一端焊在螺纹套筒上并通过螺纹套筒和振动器的触头相连接，而热电偶则用若干个定位卡固定在定位钢丝上；(2)用热电偶作测温元件，钢管作定位器，将热电偶套在钢管内，而测温桶则焊在一小段钢丝上，钢丝通过两个定位卡分别将热电偶和钢管同测温桶相固定，钢管上端则用螺纹套筒同振动器相连；(3)用热电偶作测温元件，用钢管作定位器，将钢管前端锯削去大半部分后同测温桶焊在一起，而将热电偶用定位卡固定钢管前端并整体套装在钢管内，钢管末端通过螺纹套筒同振动器的触头相连接。
图1为本实用新型的铝电解质过热度测量装置，图中1测温探头；2振动器，3测试枪，4把手，5开关，6测量仪器，7调压电源。
图2为测温探头的结构示意图，a为钢丝杆结构，b和c为钢管结构，b钢管同测温桶卡捆结构，c为钢管同测温桶焊接结构，8测温桶，9热电偶，10定位卡，11定位钢丝杆，12定位钢管，13螺纹套筒，14振动器触头。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型的内容作进一步的说明和补充。
本实用新型的结构如图1所示，整个铝电解质过热度测量装置由测温探头1、振动器2、测试枪3、把手4、开关5、测量仪6和调压电源7组成。测试枪为一根长钢管，前端同振动器相连接，后端安有开关和把手。钢管内安装的测温补偿导线和电源线。振动器前(下)端通过触头同测温探头相固定，其一侧同测试枪前端相连接，这样探头轴向与测试枪管轴向成90°角，当探头振动时，枪管震颤很小，使操作人员能轻便、稳定的工作。
本实用新型过热度测量装置按测温探头的结构不同，可有三种实施方案。
实施例1钢丝杆测温探头如图2a所示，采用热电偶9作测温元件，热电偶热端置于测温桶8内，冷端通过补偿导线置于冰水瓶内。测温桶焊在定位钢丝杆11前端上。定位钢丝杆另一端焊在螺纹套筒13上，并通过螺纹套筒与振动器触头14相固定。热电偶的套管则用若干个定位卡10与钢丝杆相固定。
实施例2钢管活动式测温探头如图2b所示，采用热电偶9作测温元件，同实施例1相同，热电偶热端置于测温桶8内，测温桶焊接在一小段钢丝上，再将钢丝用定位卡固定在钢管12上。而热电偶套管则安置在钢管12内，钢管则通过螺纹套筒13同振动器触头14相固定。
实施例3钢管固定式测温探头如图2c所示，用热电偶作测温元件，总体结构同实施例2，所不同的只是将钢管12前端一段管壁削去，并将测温桶8直接焊在钢管上。
使用本实用新型的测量装置时，操作人员握住把手，持测试枪管靠近铝电解槽，将测温探头插入电解质熔体中，待熔体进入测温桶内，用测量仪测量熔体温度，开始时温度会有微小的波动，待读数数值稳定后，测量仪上记录的温度即是电解质温度。然后抬起测试枪，将探头和测温从电解槽中取出。开调压电源使振动器驱动探头和测温桶产生振动。此时桶内的电解质熔体散热均匀并缓慢冷却，在测量仪上可显示出熔体冷却曲线(温度——时间曲线)，当冷却曲线出现拐点时，其所对应的温度便是电解质的初晶温度。而电解质温度与电解质初晶温度之差值即是电解质的过热度，这一数值从测量仪上可以准确地测定出来。
本实用新型所提出的铝电解质过热度测量装置，不仅结构合理、安装简便；而且使用轻巧、实用和灵敏，具有很好的推广价值。
权利要求1.一种铝电解质过热度测量装置，包括测温探头、振动器、测试枪、测温仪各部件，其特征在于(A)测温探头前端为测温桶、测温元件以及将两者固定在一起的定位装置，定位装置的末端通过螺纹套筒同振动器相连接；(B)测试枪为一根长钢管，其前端连接到振动器上，其轴向与测温探头成垂直相交，末端安有开关和把手，管中安装连接到测温仪上的补偿导线和电源线；(C)另配有控制振动器频率和振幅的调压电源。
2.按权利要求1所述的铝电解质过热度测量装置，其特征在于所说的定位装置是定位钢丝杆，其前端同测温桶焊在一起，末端焊在同振动器触头相连接的螺纹套筒上。
3.按权利要求1所述的铝电解质过热度测量装置，其特征在于所说的定位装置是定位钢管，其前端与测温桶相连接；末端通过螺纹套筒同振动器触头相连接。
4.按权利要求1所述的铝电解质过热度测量装置，其特征在于定位钢管同测温桶的连接方式是活动式结构或者是固定式结构。
专利摘要本实用新型提出了一种铝电解质过热度测量装置，包括测温探头、振动器、测试枪、测温仪各部件。其特征在于(1)测温探头前端为测温桶、测温元件，末端连接振动器；(2)测试枪为长钢管、前端连接振动器，方向同测温探头成直角，末端安有开关和把手，管中是补偿导线和电源线；(3)另配有控制振动器频率和振幅的调压电源。由于振动器距测温桶近，距测试枪把手远，振动时测试枪震颤小，操作起来十分轻巧、稳定。同已有技术相比较，本实用新型的装置不仅结构合理、安装简便；而且使用时，轻巧、实用和灵敏，故具有很好的推广价值。
文档编号G01K7/02GK2852120SQ20052009198
公开日2006年12月27日 申请日期2005年7月29日 优先权日2005年7月29日
发明者冯乃祥, 姚恩秀, 袁丁, 戚喜全, 林学会, 刘文勇, 郝鑫 申请人:沈阳东英冶金工程科技有限公司