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一種免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布實時測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布實時測量系統(tǒng)，其特征在于，主要由感應(yīng)部件、底層彈性滑動平臺和頂層彈性滑動平臺組成，所述的底層彈性滑動平臺由底層基板（1），固定在底層基板（1）上的直線光軸支架（2），與直線光軸支架（2）固定相連的光軸（4），套在該光軸（4）上并與直線光軸支架（2）固定相連的彈簧Ⅰ（5），以及設(shè)置在光軸（4）上并能沿光軸的表面滑動的直線軸承滑塊（3）組成。本發(fā)明不僅能夠有效地對陽極電流進(jìn)行連續(xù)檢測，而且在檢測時也不需要其它動力設(shè)備輔助，不僅降低了陽極消耗，節(jié)約電力能源，而且不污染環(huán)境，環(huán)保節(jié)能，工作效率高。
【專利說明】一種免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布實時測量系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁電解生產(chǎn)電解槽陽極電流在線測量用裝置，具體是指一種免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布實時測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)鋁電解行業(yè)中在預(yù)焙電解槽生產(chǎn)過程中，陽極電流分布的測量是最為常見的，每天都必須要進(jìn)行。傳統(tǒng)的測量方法是采用離線等距電壓降的人工測量方法來進(jìn)行，或者采用霍爾效應(yīng)電流測量設(shè)備。在采用該測量設(shè)備來進(jìn)行陽極電流分布測量時，主要存在以下三種缺陷:其一，由于該設(shè)備在測量時不能有效消除陽極導(dǎo)桿溫度變化對陽極電流測量帶來的影響，容易產(chǎn)生測量誤差，不能真實反映電解槽陽極電流的分布情況；其二，由于人工測量每次只能測量一個陽極，只能操作完后再進(jìn)行下一個陽極的測量，因此其測量程序繁復(fù)，工作量大，時間長，其測量結(jié)果不能實時送入計算機(jī)控制系統(tǒng)；其三，隨著電解生產(chǎn)過程的進(jìn)行，陽極也在不斷的消耗，需要定期更換陽極，并且對陽極的高度需要實時進(jìn)行調(diào)整，因此還需要隨時調(diào)整陽極導(dǎo)桿和母線的相對位置。而采用該裝置就需要操作人員隨工藝操作不斷的拆裝測量架，不僅會浪費大量的人力，而且該設(shè)備的價格昂貴，在工藝操作中極易造成測量裝置的損壞，進(jìn)而導(dǎo)致維護(hù)成本上升，維護(hù)工作量加大，給測量工作帶來極大的不便。
[0003]綜上所述，目前人們所采用的離線等距電壓降的人工測量方法或者霍爾效應(yīng)電流測量裝置存在容易產(chǎn)生誤差，不能真實再現(xiàn)電解槽陽極電流分布狀況和變化趨勢，不能為操作人員及時調(diào)整陽極高度提供及時準(zhǔn)確的依據(jù)，不能有效防止因陽極電流集中引起的陽極脫落故障。如何有效的提高電解槽的電流效率，降低陽極消耗，降低電力消耗，達(dá)到節(jié)約電力能源的目的便是目前的技術(shù)瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于目前離線等距電壓降的人工測量方法所存在的容易產(chǎn)生誤差、不能實時再現(xiàn)電解槽陽極電流分布狀況和變化趨勢，以及電解槽的電流效率過低，陽極消耗較大等缺陷，提供一種免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布實時測量系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布實時測量系統(tǒng)，主要由母線夾具，通過母線夾具固定在母線上的底層彈性滑動平臺，與底層彈性滑動平臺滑動相連的頂層彈性滑動平臺，設(shè)置在頂層彈性滑動平臺上的感應(yīng)部件，設(shè)置在母線夾具上的陽極電流采集器，以及設(shè)置在頂層彈性滑動平臺上的彈性測量頭組成。
[0006]進(jìn)一步地，所述底層彈性滑動平臺由底層基板，固定在底層基板上的直線光軸支架，與直線光軸支架固定相連的光軸，套在該光軸上并與直線光軸支架固定相連的彈簧I，以及設(shè)置在光軸上并能沿光軸的表面滑動的直線軸承滑塊組成；所述的頂層彈性滑動平臺則由與直線軸承滑塊固定相連的頂層基板組成。
[0007]所述的彈性測量頭由設(shè)置在頂層基板上的滾輪支架，固定在頂層基板上的堵頭，連接在堵頭與滾輪支架之間的彈簧II，以及用于封蓋整個彈簧和滾輪支架的壓板組成。
[0008]所述的感應(yīng)部件則由與頂層基板固定相連的感溫墊板，以及固定在該感溫墊板上的電子感溫器組成。
[0009]所述的母線夾具由設(shè)置在母線的兩側(cè)端面處并通過雙頭螺栓與母線固定相連的固定件，以及一端與底層基板固定相連、另一端與固定件固定相連的安裝支架組成。
[0010]為了確保使用效果，本發(fā)明在滾輪支架的兩端處還各設(shè)有一組采樣滾輪，且在每組采樣滾輪上還各設(shè)有一組自清理裝置；所述的采樣滾輪由與滾輪支架固定相連的滾輪軸，以及設(shè)置在該滾輪軸上的滾輪組成；所述的自清理裝置則由緊貼該滾輪表面的刮板，以及一端與滾輪軸相連接、另一端頂持刮板的簧片組成。
[0011]所述頂層彈性滑動平臺位于底層彈性滑動平臺的上方，且光軸的軸線平行于底層基板的平面。同時，在壓板上還設(shè)有用于鎖定滾輪支架行程范圍的限位器。
[0012]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及有益效果:
(I)本發(fā)明設(shè)計合理，整體結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，使用效果佳。
[0013](2)本發(fā)明巧妙地將理論與實踐相結(jié)合，其采用了一種全新的結(jié)構(gòu)和安裝方式，將測量裝置安裝在母線的卡具上，使得本測量裝置可在母線升降的同時與母線一同移動，并利用滾輪的轉(zhuǎn)動使測量裝置與陽極導(dǎo)桿產(chǎn)生相對運動，使得在抬升母線、調(diào)整極距和更換陽極的工藝操作時，無需對本裝置做拆卸或移動的維護(hù)工作。
[0014](3)本發(fā)明通過兩層彈性結(jié)構(gòu)的設(shè)計能夠使測量滾輪和感溫墊板緊貼陽極導(dǎo)桿，使其能快速、準(zhǔn)確的測出陽極導(dǎo)桿的電流和溫度。同時，本發(fā)明還利用感溫墊板對陽極導(dǎo)桿的溫度進(jìn)行實時檢測，可以針對陽極導(dǎo)桿電流的溫度進(jìn)行外加補(bǔ)償。
[0015](4)本發(fā)明不僅能夠有效地對陽極電流進(jìn)行連續(xù)檢測，而且在檢測時也不需要其它動力設(shè)備輔助，不僅降低了陽極消耗，節(jié)約電力能源，而且不污染環(huán)境，環(huán)保節(jié)能，工作效率高。
[0016](5)本發(fā)明性價比高，針對性強(qiáng)，制造成本、維護(hù)成本都很低，易于批量生產(chǎn)，而且性能穩(wěn)定，并且本發(fā)明不僅僅只局限于對鋁電解槽陽極電流進(jìn)行測量，其也可以適用于任何已知材料導(dǎo)體的電流(電流強(qiáng)度足夠大)的測量，因此，本發(fā)明具有很高的實用價值和推廣價值，適于在市場上大范圍的推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的底層彈性滑動平臺和頂層彈性滑動平臺連接時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明的母線夾具結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明的整體裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中，以上附圖中的附圖標(biāo)記分別為:
I一底層基板，2—直線光軸支架，3—直線軸承滑塊，4一光軸，5—彈簧I，6—頂層基板，7—彈簧II ,8—壓板6,9—限位器,10一滾輪支架，11一滾輪，12一滾輪軸，13一堵頭，14 一感溫墊板，15 —電子感溫器，16—陽極電流采集器，17—安裝支架，18—雙頭螺栓，19—固定件，20—母線。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例
[0023]如圖1~4所示，本實施例的免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布測量系統(tǒng)，其包括有母線20、母線夾具、底層彈性滑動平臺、頂層彈性滑動平臺、感應(yīng)部件、陽極電流采集器16及彈性測量頭。其中，頂層彈性滑動平臺位于底層彈性滑動平臺的上方，且該底層彈性滑動平臺通過母線夾具與母線20固定相連。
[0024]所述的底層彈性滑動平臺包括有底層基板1、直線光軸支架2、直線軸承滑塊3、光軸4及彈簧I 5。底層基板I采用鋼板制成，是直線光軸支架2的安裝基板；直線光軸支架2由鋁合金制作而成，為是光軸4的安裝支架；光軸4和彈簧I 5均采用不銹鋼材料制作而成。安裝時，直線光軸支架2垂直的安裝在底層基板I上，而光軸4則與直線光軸支架2固定相連，即光軸4的軸線與底層基板I的平面相平行。彈簧I 5套在光軸4上，并與直線光軸支架2固定相連的；直線軸承滑塊3設(shè)置在光軸4上并能沿光軸的表面滑動。而頂層彈性滑動平臺則由與直線軸承滑塊3固定相連并用3240材料(也可采用其他絕緣材料)制作而成的頂層基板6組成。且該頂層基板6為測量滾輪的安裝支架，也是測量叉的安裝平臺。
[0025]母線夾具的結(jié)構(gòu)如圖3所示，其包括有雙頭螺栓18、固定件19及安裝支架17這三個部件。其中，固定件19的數(shù)量 為2個，分別設(shè)置在母線20的兩側(cè)端面處，雙頭螺栓18連接這兩個固定件19，以確保固定件19能與母線20固定相連。安裝支架17的一端通過螺栓與底層基板I固定相連，另一端則通過螺栓與固定件19相連接。通過該母線夾具，底層彈性滑動平臺則與母線20固定連接在了一起。
[0026]彈性測量頭設(shè)置在頂層基板6上，其包括彈簧II 7、壓板8、滾輪支架10及堵頭13。安裝時，滾輪支架10放置于頂層基板6上。由于該滾輪支架10的底部設(shè)有滾輪，因此當(dāng)整個滾輪支架10放置在頂層基板6上時，整個滾輪支架10便可以在頂層基板6上滑動。堵頭13固定在頂層基板6上，而彈簧II 7則連接在堵頭13與滾輪支架10之間，壓板8用于封蓋整個彈簧II 7和滾輪支架10。所述的滾輪支架10采用不親磁的不銹鋼材料制作而成。
[0027]彈性測量頭的這種結(jié)構(gòu)設(shè)計可使其在測量時前后移動，同時可保證滾輪與陽極導(dǎo)桿的良好接觸，保證測量的準(zhǔn)確性，這里之所以采用這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計不僅僅是為了使探針頭能夠前后移動，更重要的是為了保證兩個結(jié)構(gòu)體能同時與陽極導(dǎo)桿緊密接觸，既要保證感溫墊板與陽極導(dǎo)桿緊密接觸，同時也要保證測量滾輪與陽極導(dǎo)桿的緊密接觸，保證測量的準(zhǔn)確性。
[0028]為了方便信號采集，在滾輪支架10的兩端處還各設(shè)有一組采樣滾輪，且在每組采樣滾輪上還各設(shè)有一組自清理裝置。每組采樣滾輪由與滾輪支架10固定相連的滾輪軸12，以及設(shè)置在該滾輪軸12上的滾輪11組成。為了確保信號采集效果，本發(fā)明需要及時的清理滾輪11上的附著物，因此本發(fā)明的自清理裝置則由緊貼該滾輪11表面的刮板，以及一端與滾輪軸12相連接、另一端頂持刮板的簧片組成。通過該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明便能確保刮板在簧片的作用下一直緊貼滾輪11的表面。[0029]為了鎖定滾輪支架10的行程范圍，因此本實施例在壓板8上還設(shè)有由金屬材料制作而成的限位器9。
[0030]感應(yīng)部件為本發(fā)明的溫度信號采集部分，其由與頂層基板6固定相連的感溫墊板14，以及固定在該感溫墊板14上的電子感溫器15組成。
[0031]工作時，頂層彈性滑動平臺可使該感溫墊板14與陽極導(dǎo)桿能夠緊密接觸，以確保通過陽極電流采集器16將兩滾輪11測得的電壓信號和電子感溫器15測得的溫度信號轉(zhuǎn)換為陽極電流信號，再通過無線發(fā)射的方式送入控制系統(tǒng)中。
[0032]如上所述，便可以很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布實時測量系統(tǒng)，其特征在于，主要由母線夾具，通過母線夾具固定在母線(20)上的底層彈性滑動平臺，與底層彈性滑動平臺滑動相連的頂層彈性滑動平臺，設(shè)置在頂層彈性滑動平臺上的感應(yīng)部件，設(shè)置在母線夾具上的陽極電流采集器(16)，以及設(shè)置在頂層彈性滑動平臺上的彈性測量頭組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布實時測量系統(tǒng)，其特征在于，所述底層彈性滑動平臺由底層基板(1)，固定在底層基板(I)上的直線光軸支架(2)，與直線光軸支架(2)固定相連的光軸(4)，套在該光軸(4)上并與直線光軸支架(2)固定相連的彈簧I(5)，以及設(shè)置在光軸(4)上并能沿光軸的表面滑動的直線軸承滑塊(3)組成；所述的頂層彈性滑動平臺則由與直線軸承滑塊(3)固定相連的頂層基板(6)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布實時測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的彈性測量頭由設(shè)置在頂層基板(6)上的滾輪支架(10)，固定在頂層基板(6)上的堵頭(13)，連接在堵頭(13)與滾輪支架(10)之間的彈簧II (7)，以及用于封蓋整個彈簧和滾輪支架(10)的壓板(8)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所 述的一種免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布實時測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的感應(yīng)部件則由與頂層基板(6)固定相連的感溫墊板(14)，以及固定在該感溫墊板(14)上的電子感溫器(15)組成。
5.權(quán)利要求4所述的一種免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布實時測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的母線夾具由設(shè)置在母線(20)的兩側(cè)端面處并通過雙頭螺栓(18)與母線(20)固定相連的固定件(19),以及一端與底層基板(I)固定相連、另一端與固定件(19)固定相連的安裝支架(17)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的一種免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布實時測量系統(tǒng)，其特征在于，在滾輪支架(10)的兩端處還各設(shè)有一組采樣滾輪，且在每組采樣滾輪上還各設(shè)有一組自清理裝置；所述的采樣滾輪由與滾輪支架(10)固定相連的滾輪軸(12)，以及設(shè)置在該滾輪軸(12 )上的滾輪(11)組成；所述的自清理裝置則由緊貼該滾輪(11)表面的刮板，以及一端與滾輪軸(12)相連接、另一端頂持刮板的簧片組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布實時測量系統(tǒng)，其特征在于，所述頂層彈性滑動平臺位于底層彈性滑動平臺的上方，且光軸(4)的軸線平行于底層基板(I)的平面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種免維護(hù)可滾動兩層彈性結(jié)構(gòu)陽極電流分布實時測量系統(tǒng)，其特征在于，在壓板(8 )上還設(shè)有用于鎖定滾輪支架(10 )行程范圍的限位器(9 )。
【文檔編號】G01R19/32GK104018187SQ201410271918
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】郭力, 陳建紅, 牛立群, 李霖 申請人:四川華索自動化信息工程有限公司