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一種鋁電解過(guò)程溫度和鋁水平綜合測(cè)量裝置和方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁電解過(guò)程溫度和鋁水平測(cè)量裝置，包含8-12個(gè)感溫節(jié)點(diǎn)，所述感溫節(jié)點(diǎn)沿直線排列，并且相鄰感溫節(jié)點(diǎn)的間距為0.8cm-1.2cm。測(cè)量時(shí)將傳感器的節(jié)點(diǎn)插入鋁液和電解液中，根據(jù)多個(gè)感溫節(jié)點(diǎn)測(cè)得的溫度推算鋁水平。本發(fā)明可以對(duì)電解質(zhì)溫度、鋁液溫度和鋁水平三參數(shù)同時(shí)測(cè)量，測(cè)量時(shí)間大大縮短。此外，溫度測(cè)量和鋁水平測(cè)量傳感器和儀表合為一體，不增加成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種鋁電解過(guò)程溫度和鋁水平綜合測(cè)量裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁電解【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鋁電解過(guò)程溫度和鋁水平綜合測(cè)量裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，鋁電解過(guò)程電解質(zhì)溫度、鋁液溫度和鋁水平的測(cè)量都是分別進(jìn)行，電解溫度是通過(guò)熱電偶測(cè)量人工記錄整理，鋁水平的測(cè)量是用一根鐵棒插入鋁液中取出后觀測(cè)鐵棒冷卻過(guò)程顏色的變化，人工測(cè)量鐵棒不同顏色的長(zhǎng)度而得到鋁水平的測(cè)量值，鋁液溫度也是用熱電偶測(cè)量，由于高溫腐蝕性，溶體溫度和鋁水平一般一天測(cè)量一次。這種測(cè)量方法測(cè)量精度與現(xiàn)場(chǎng)工作人員的操作和經(jīng)驗(yàn)關(guān)系大，而且勞動(dòng)強(qiáng)度較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種鋁電解過(guò)程溫度和鋁水平綜合測(cè)量裝置和方法。
[0004]上述目的是通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)的:
一種鋁電解過(guò)程溫度和鋁水平測(cè)量傳感器，其特征在于，所述傳感器包含8-12個(gè)感溫節(jié)點(diǎn)，所述感溫節(jié)點(diǎn)沿直線排列，并且相鄰感溫節(jié)點(diǎn)的間距為0.8cm-l.2cm。
[0005]根據(jù)上述的傳感器，其特征在于，所述傳感器為熱電偶，所述感溫節(jié)點(diǎn)為為熱電偶絲的結(jié)合點(diǎn)，在所述熱電偶絲外側(cè)套有不銹鋼套管。
[0006]根據(jù)上述的傳感器，其特征在于，所述傳感器還設(shè)有可調(diào)的垂直支撐桿，該支撐桿與所述不銹鋼套管不含感溫節(jié)點(diǎn)的一端固定連接，所述支撐桿高度為30cm-50cm。
[0007]—種使用上述測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)量方法包括:
第一步，調(diào)節(jié)好支撐桿的位子；第二步，將傳感器放入電解槽，直到支撐桿的底部與地面接觸，確保多個(gè)感溫節(jié)點(diǎn)分布在鋁液和電解質(zhì)中；第三步，打開(kāi)數(shù)據(jù)采集器開(kāi)關(guān)，開(kāi)始測(cè)量，并維持15-25秒；第四步，取出傳感器，儀表自動(dòng)記錄電解質(zhì)溫度、鋁液溫度和鋁水平數(shù)據(jù)；其中，第四步中溫度的測(cè)量采用熱電偶直接獲得，鋁水平的計(jì)算過(guò)程為:找出升溫速率和平衡溫度相差最大的相鄰節(jié)點(diǎn)，以這兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的中間位置作為鋁液和電解質(zhì)界面的位置，最后根據(jù)界面位置和調(diào)節(jié)支撐桿的高度計(jì)算該界面的高度，即鋁水平。
[0008]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明可以對(duì)電解質(zhì)溫度、鋁液溫度和鋁水平三參數(shù)同時(shí)測(cè)量，測(cè)量時(shí)間大大縮短。此外，溫度測(cè)量和鋁水平測(cè)量傳感器和儀表合為一體，不增加成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的鋁電解過(guò)程溫度和鋁水平測(cè)量測(cè)量裝置包含8-12個(gè)感溫節(jié)點(diǎn)3，感溫節(jié)點(diǎn)沿直線排列，并且相鄰感溫節(jié)點(diǎn)3的間距為0.8cm-l.2cm，使用時(shí)，這些感溫節(jié)點(diǎn)3可以分別位于電解質(zhì)和鋁液中。為了便于調(diào)節(jié)高度，傳感器還設(shè)有可調(diào)的支撐桿5，支撐桿5高度為30cm-50cm。
[0011]優(yōu)選感溫節(jié)點(diǎn)為熱電偶，感溫節(jié)點(diǎn)3為熱電偶絲2的結(jié)合點(diǎn)，熱電偶絲由引線I引出接到數(shù)據(jù)采集器(圖中未示出)，在熱電偶絲外側(cè)套有不銹鋼套管4，支撐桿5與地面垂直設(shè)置，并且與套管4的一端(不含感溫節(jié)點(diǎn)的一端)呈一定角度與套管4固定連接。
[0012]測(cè)量過(guò)程包括:第一步，根據(jù)常規(guī)鋁水平調(diào)節(jié)好支撐桿5的位子，也同時(shí)確定了各個(gè)感溫節(jié)點(diǎn)的高度；第二步，將傳感器放入電解槽，直到支撐桿5與地面接觸，保證多個(gè)感溫節(jié)點(diǎn)3分布在鋁液和電解質(zhì)中；第三步，打開(kāi)數(shù)據(jù)采集器開(kāi)關(guān)，開(kāi)始測(cè)量，并維持15-25秒；第四步，取出傳感器，儀表自動(dòng)記錄電解質(zhì)溫度、鋁液溫度和鋁水平數(shù)據(jù)。其中，溫度的測(cè)量采用熱電偶直接獲得，鋁水平的測(cè)量是根據(jù)電解質(zhì)和鋁液的傳熱性能不一樣，升溫速率和平衡溫度都不相同。通過(guò)計(jì)算各感溫節(jié)點(diǎn)的升溫速率，計(jì)算各點(diǎn)達(dá)到平衡溫度的時(shí)間，判斷各節(jié)點(diǎn)的位置，找出升溫速率和平衡溫度相差最大的相鄰節(jié)點(diǎn)，以這兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的中間位置(也可以根據(jù)溫度變化的趨勢(shì)選擇這兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的其他位置)作為鋁液和電解質(zhì)界面的位置，最后根據(jù)界面位置和調(diào)節(jié)支撐桿的高度計(jì)算該界面的高度，即鋁水平。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁電解過(guò)程溫度和鋁水平測(cè)量裝置，其特征在于，所述測(cè)量裝置包含8-12個(gè)感溫節(jié)點(diǎn)，所述感溫節(jié)點(diǎn)沿直線排列，并且相鄰感溫節(jié)點(diǎn)的間距為0.8cm-l.2cm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述測(cè)量裝置為熱電偶，所述感溫節(jié)點(diǎn)為熱電偶絲的結(jié)合點(diǎn)，在所述熱電偶絲外側(cè)套有不銹鋼套管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述測(cè)量裝置還設(shè)有可調(diào)的垂直支撐桿，該支撐桿與所述不銹鋼套管不含感溫節(jié)點(diǎn)的一端固定連接，所述支撐桿高度為30cm_50cm。
4.一種使用如權(quán)利要求1-3之一的測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)量方法包括: 第一步，調(diào)節(jié)好支撐桿的位子；第二步，將傳感器放入電解槽，直到支撐桿的底部與地面接觸，確保多個(gè)感溫節(jié)點(diǎn)分布在鋁液和電解質(zhì)中；第三步，打開(kāi)數(shù)據(jù)采集器開(kāi)關(guān)，開(kāi)始測(cè)量，并維持15-25秒；第四步，取出傳感器，儀表自動(dòng)記錄電解質(zhì)溫度、鋁液溫度和鋁水平數(shù)據(jù)；其中，第四步中溫度的測(cè)量采用熱電偶直接獲得，鋁水平的計(jì)算過(guò)程為:找出升溫速率和平衡溫度相差最大的相鄰節(jié)點(diǎn)，以這兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的中間位置作為鋁液和電解質(zhì)界面的位置，最后根據(jù)界面位置和調(diào)節(jié)支撐桿的高度計(jì)算該界面的高度，即鋁水平。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK103954320SQ201410206118
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】曾水平, 張秋萍, 張玉輝, 琚廷瑞 申請(qǐng)人:北方工業(yè)大學(xué)