[发明专利]一种铝电解槽电极电流分布情况测量装置及其测量方法

说明书

本发明公开了一种铝电解槽电极电流分布情况测量装置及其测量方法，旨在提供一种测量精度高的铝电解槽电极电流分布情况测量装置及其测量方法。其中的测量装置包括检测组件，万向节，手柄及定位片；所述检测组件检测时与电极邻接的一侧称为内侧，另一侧称为外侧；其特征在于：所述检测组件包括框体，若干间隔设置于框体内的线性磁敏传感器，设置于两相邻线性磁敏传感器之间的导磁体，设置于框体外侧的磁屏蔽层，以及设置于框体内侧的隔热层；所述手柄通过万向节与框体的外侧中部处连接，所述定位片为两片，且分别位于框体内侧的相对两边缘处。本发明适用于各种形状电极的电流分布的测量。

技术领域

本发明涉及铝电解技术领域，尤其是涉及一种铝电解槽电极电流分布情况测量装置及其测量方法。

背景技术

冰晶石-氧化铝熔盐电解法是最主要的铝冶炼方法，铝电解槽阳极电流和阴极的电流大小分布数据，一直是生产过程中判断电解槽运行正常与否的关键数据。阳极电流分布不均会带来电解槽的不稳定，槽电压摆动，从而降低电流效率；阴极电流分布不均会改变铝电解槽内部磁场、流场分布，导致炉膛变形，降低槽寿命，特殊情况下，对阴极电流分布的准确测量和把握，可判断电解槽的破损部位，防止漏槽等恶性事故发生。

对于阳极电流分布的测量，一直没有实现真正的电流测量，通常情况下都是测量阳极导杆等距离压降，再根据被测阳极导杆的电阻率，估算阳极电流分布情况。这种方法存在如下问题：①无法直接测量阳极电流分布；②测量精度较低；③测量人工需求量大，导致成本高。

阴极电流分布测量一般采用电压表定点测量阴极软母线的电压估算电流通过量。此方法存在如下缺陷：①铝电解槽阴极母线位置操作空间受限，导致部分电极无法测量；②人员进入高温区操作，需承受较大安全风险；③劳动强度大、工作效率低；④操作不可控、可靠性差。

众所周知，电流可以形成磁场，所形成的磁场方向满足右手螺旋定则；它形成的磁场强度满足毕奥-萨伐尔定律：在距离、夹角确定的情况下，电流与所形成的磁感应强度成正比。利用线性磁敏传感器通过检测电极周围的磁场强度来测量导体中的电流，是常见的间接电流检测方法。

普通以测量磁场强度来间接测量电流的典型代表是直流钳形表，因其抗环境磁干扰能力低下、操作时需要围绕被检导体做闭合磁回路、量程和精度无法满足铝电解槽电极测量要求、无法适应铝电解槽电极的300℃环境温度，所以无法用于铝电解槽电极测量。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术存在的不足，提供了一种测量精度高，成本低的铝电解槽电极电流分布情况测量装置及其测量方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种铝电解槽电极电流分布情况测量装置，包括检测组件，万向节，手柄及定位片；所述检测组件检测时与电极邻接的一侧称为内侧，另一侧称为外侧；所述检测组件包括框体，若干间隔设置于框体内的线性磁敏传感器，设置于两相邻线性磁敏传感器之间的导磁体，设置于框体外侧的磁屏蔽层，以及设置于框体内侧的隔热层；所述手柄通过万向节与框体的外侧中部处连接，所述定位片为两片，且分别位于框体内侧的相对两边缘处。

优选的是，所述框体至少一端设置于框体垂直的挡边。

优选的是，所述磁屏蔽层采用坡莫合金制成。

优选的是，所述导磁体采用铁氧体或硅钢片制成。

优选的是，所述定位片与框体为一体件。

一种铝电解槽电极电流分布情况测量方法，其采用如上所述的测量装置，该测量方法包括以下内容：

将框体的内侧靠近被检电极，使定位片与被检电极贴合，形成固定的距离和角度；多个线性磁敏传感器用于多点测量磁场强度；位于相邻线性磁敏传感器间的导磁体用于整理所在点磁场；隔热层隔离被检电极的高温；磁屏蔽层隔离外部干扰磁场；测量时采用正反测量、零点标定来排除器件误差和环境磁场干扰。