[发明专利]一种免维护可滚动两层弹性结构阳极电流分布实时测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝电解生产电解槽阳极电流在线测量用装置，具体是指一种免维护可滚动两层弹性结构阳极电流分布实时测量系统。

背景技术

目前，国内铝电解行业中在预焙电解槽生产过程中，阳极电流分布的测量是最为常见的，每天都必须要进行。传统的测量方法是采用离线等距电压降的人工测量方法来进行，或者采用霍尔效应电流测量设备。在采用该测量设备来进行阳极电流分布测量时，主要存在以下三种缺陷：其一，由于该设备在测量时不能有效消除阳极导杆温度变化对阳极电流测量带来的影响，容易产生测量误差，不能真实反映电解槽阳极电流的分布情况；其二，由于人工测量每次只能测量一个阳极，只能操作完后再进行下一个阳极的测量，因此其测量程序繁复，工作量大，时间长，其测量结果不能实时送入计算机控制系统；其三，随着电解生产过程的进行，阳极也在不断的消耗，需要定期更换阳极，并且对阳极的高度需要实时进行调整，因此还需要随时调整阳极导杆和母线的相对位置。而采用该装置就需要操作人员随工艺操作不断的拆装测量架，不仅会浪费大量的人力，而且该设备的价格昂贵，在工艺操作中极易造成测量装置的损坏，进而导致维护成本上升，维护工作量加大，给测量工作带来极大的不便。

综上所述，目前人们所采用的离线等距电压降的人工测量方法或者霍尔效应电流测量装置存在容易产生误差，不能真实再现电解槽阳极电流分布状况和变化趋势，不能为操作人员及时调整阳极高度提供及时准确的依据，不能有效防止因阳极电流集中引起的阳极脱落故障。如何有效的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便是目前的技术瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于目前离线等距电压降的人工测量方法所存在的容易产生误差、不能实时再现电解槽阳极电流分布状况和变化趋势，以及电解槽的电流效率过低，阳极消耗较大等缺陷，提供一种免维护可滚动两层弹性结构阳极电流分布实时测量系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种免维护可滚动两层弹性结构阳极电流分布实时测量系统，主要由母线夹具，通过母线夹具固定在母线上的底层弹性滑动平台，与底层弹性滑动平台滑动相连的顶层弹性滑动平台，设置在顶层弹性滑动平台上的感应部件，设置在母线夹具上的阳极电流采集器，以及设置在顶层弹性滑动平台上的弹性测量头组成。

进一步地，所述底层弹性滑动平台由底层基板，固定在底层基板上的直线光轴支架，与直线光轴支架固定相连的光轴，套在该光轴上并与直线光轴支架固定相连的弹簧Ⅰ，以及设置在光轴上并能沿光轴的表面滑动的直线轴承滑块组成；所述的顶层弹性滑动平台则由与直线轴承滑块固定相连的顶层基板组成。

所述的弹性测量头由设置在顶层基板上的滚轮支架，固定在顶层基板上的堵头，连接在堵头与滚轮支架之间的弹簧Ⅱ，以及用于封盖整个弹簧和滚轮支架的压板组成。

所述的感应部件则由与顶层基板固定相连的感温垫板，以及固定在该感温垫板上的电子感温器组成。

所述的母线夹具由设置在母线的两侧端面处并通过双头螺栓与母线固定相连的固定件，以及一端与底层基板固定相连、另一端与固定件固定相连的安装支架组成。

为了确保使用效果，本发明在滚轮支架的两端处还各设有一组采样滚轮，且在每组采样滚轮上还各设有一组自清理装置；所述的采样滚轮由与滚轮支架固定相连的滚轮轴，以及设置在该滚轮轴上的滚轮组成；所述的自清理装置则由紧贴该滚轮表面的刮板，以及一端与滚轮轴相连接、另一端顶持刮板的簧片组成。

所述顶层弹性滑动平台位于底层弹性滑动平台的上方，且光轴的轴线平行于底层基板的平面。同时，在压板上还设有用于锁定滚轮支架行程范围的限位器。

本发明较现有技术相比具有以下优点及有益效果：

（1）本发明设计合理，整体结构简单，安装方便，使用效果佳。

（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和安装方式，将测量装置安装在母线的卡具上，使得本测量装置可在母线升降的同时与母线一同移动，并利用滚轮的转动使测量装置与阳极导杆产生相对运动，使得在抬升母线、调整极距和更换阳极的工艺操作时，无需对本装置做拆卸或移动的维护工作。

（3）本发明通过两层弹性结构的设计能够使测量滚轮和感温垫板紧贴阳极导杆，使其能快速、准确的测出阳极导杆的电流和温度。同时，本发明还利用感温垫板对阳极导杆的温度进行实时检测，可以针对阳极导杆电流的温度进行外加补偿。