一种电解槽母线位置检测装置的制作方法

专利2022-06-28  87


本实用新型涉及母线位置检测技术领域,特别是涉及一种电解槽母线位置检测装置。



背景技术:

电解铝状态包括静止状态、上升状态和下降状态,然而目前槽控机无法获得母线的具体位置,也就是说无法直接通过电解槽电压来计算出母线的具体位置。铝电解槽的母线位置是生产工艺的重要参数。母线位置由提升电机及减速箱直接控制,提升电机由专用设备槽控机控制,通过提升电机的正、反转控制母线上升或下降。母线的移动可引起电解槽电压发生变化,一般情况下,母线上升会让电解槽电压上升,母线下降会让电解槽电压下降。现有的槽控机通过读取电解槽电压的数值,经过与其它参数进行复杂的计算后确定母线的静止、上升或下降状态,从而使得电解槽电压稳定在一个范围内,满足生产工艺要求及安全要求。

母线的极限移动距离是400毫米,即最上端与最下端位置差。槽控机只能通过分析电解槽电压来确定母线的控制线相对上下端的位移。对于母线的具体位置,目前槽控机根据电机正反转动作的时间和母线的初始位置来估计母线的位移距离,但这种方式误差极大,需要操作工定期去校准,操作复杂,设置结构的成本极高。还有部分槽控机干脆忽视这个数据,母线的位置是个很重要的参数,主要表现为:在母线的位置接近上限位置、下限位置或连续较长距离(超过15毫米)的移动时,极易引起座槽、脱极,造成重大安全事故。基于上述问题,如何克服上述问题成为本领域急需解决的技术问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种电解槽母线位置检测装置,以实现母线位置的测量,降低结构成本以及操作复杂度。

为实现上述目的,本实用新型提供了一种电解槽母线位置检测装置,所述母线位置检测装置包括:

钢丝绳和控制模块,所述钢丝绳与所述电解槽母线连接,所述钢丝绳用于根据所述电解槽母线移动而移动;

所述控制模块包括:

钢丝轮盘,与所述钢丝绳连接,用于通过所述钢丝绳的带动进行转动;

电位器,与所述钢丝轮盘连接,用于根据所述钢丝轮盘的转动产生电阻值;

控制器,与所述电位器连接,用于根据所述电阻值确定母线位置。

可选的,述位置检测装置还包括:

显示仪表,与所述控制器连接,用于显示所述母线位置。

可选的,所述显示仪表为数码管和液晶显示器中的任意一种。

可选的,所述控制模块还包括:

回力弹簧,与所述电位器相连;当所述钢丝绳不受所述电解槽母线拉动时,所述回力弹簧将所述钢丝绳拉回到回零位置。

可选的,所述控制模块还包括:

带有开口的外壳,所述开口用于所述钢丝绳穿过,所述钢丝轮盘、所述电位器和所述控制器放置在所述外壳内部。

可选的,所述位置检测装置还包括:

定位滑块,设置在所述钢丝绳上,所述定位滑块的宽度大于所述外壳的开口宽度。

可选的,所述位置检测装置还包括:

位置指示针和位置标尺;所述位置指示针与所述电解槽母线连接,所述位置标尺与所述位置指示针对应设置,用于将所述母线位置通过所述位置指示针在所述位置标尺上进行显示。

可选的,所述位置检测装置还包括:

适配器,与所述控制器连接,设置在所述槽控机内部;

所述控制器用于判断所述母线位置是否达到第一设定值;如果达到第一设定值,则所述控制器通过所述适配器发出关断指令,以使槽控机内部电路根据所述关断指令关断提升电机的升降电路;所述控制器还用于判断所述母线位置是否达到第二设定值;如果达到第二设定值,则所述控制器通过所述适配器发出关断指令,以使槽控机内部电路根据所述关断指令关断提升电机的升降电路。

根据本实用新型提供的具体实施例,本实用新型公开了以下技术效果:

本实用新型一种电解槽母线位置检测装置,所述位置检测装置包括:钢丝绳和控制模块,所述钢丝绳与所述电解槽母线连接,所述钢丝绳用于根据所述电解槽母线移动而移动;所述控制模块包括:钢丝轮盘,与所述钢丝绳连接,用于通过所述钢丝绳的带动进行转动;电位器,与所述钢丝轮盘连接,用于根据所述钢丝轮盘的转动产生电阻值;控制器,与所述电位器连接,用于根据所述电阻值确定母线位置。本实用新型通过设置钢丝绳和控制模块实现对母线位置进行检测,不仅降低结构成本,而且操作过程使用方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实整体装置结构图;

图2为本实用新型控制模块内部结构图;

图3为本实用新型电位器阻值r和钢丝绳位置l关系图;

其中,1、控制模块,2、位置指示针,3、钢丝绳,4、上限位置,5、下限位置,6、母线,7、位置标尺,1-1、盘装弹簧,1-2、钢丝绳轮盘,1-3、定位滑块,1-4、多圈电位器,1-5、控制器,1-6、仪表外壳。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种电解槽母线位置检测装置。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实整体装置结构图,图2为本实用新型控制模块内部结构图,如图1-图2所示,本实用新型提供一种电解槽母线位置检测装置,所述电解槽母线位置检测装置包括:钢丝绳3和控制模块1,所述钢丝绳3与所述电解槽母线6连接,所述钢丝绳3用于根据所述电解槽母线6移动而移动;

所述控制模块1包括:钢丝轮盘1-2、电位器1-4和控制器1-5;所述钢丝轮盘1-2与所述钢丝绳3连接,所述电位器1-4与所述钢丝轮盘1-2连接,所述控制器1-5与所述电位器1-4连接。

所述控制器由供电dc-dc模块、四位led数码管功能显示和三个功能输出指示部分、五按键功能设置部分、cpu供电和电位器位移量采集供电电路、上下限和连续行程隔离输出控制电路、pwm隔离输出接口电路实现隔离输出4-20ma信号电路、cpu核心程序控制电路组成。软件功能实现由u1:lpc1754fbd80完成。

所述钢丝轮盘1-2用于通过所述钢丝绳3的带动进行转动;所述电位器1-4用于根据所述钢丝轮盘1-2的转动产生电阻值;所述控制器1-5用于根据所述电阻值确定母线6位置,具体公式为lx=krx,其中,k为斜率,rx为电阻值,lx为钢丝绳的位置,即母线6位置。

具体的,当所述电解槽母线6向上移动时,则带动所述钢丝绳3向上移动;当所述电解槽母线6向下移动时,则带动所述钢丝绳3向下移动。

所述电位起具体型号:3590s-2。

作为一种实施方式,本实用新型所述位置检测装置还包括:

显示仪表,与所述控制器1-5连接,用于显示所述母线6位置;所述显示仪表为数码管和液晶显示器中的任意一种。

所述具体实施例:

由图3所示,本实用新型先把所述钢丝绳放在l1位置处,通过所述电位器获得电阻值r1,然后将所述钢丝绳放在l2位置处,通过所述电位器获得电阻值r2,l2与l1之间的距离为400毫米,则斜率并将k存储至控制器上,在以后测量时,不管钢丝绳在什么位置,电阻与钢丝绳的关系就可以计算得到钢丝绳的的位置,进而就可以确定母线的位置。计算的结果用4位led管显示出来,第一位数码管显示百位,第二位数码管显示十位,第三位数码管显示个位及小数点,第四位数码管显示小数点后一位,或者计算结果直接传到所述液晶显示器上由所述液晶显示器直接显示计算结果。

作为一种实施方式,本实用新型所述控制模块1还包括:

回力弹簧1-1,与所述电位器1-4相连;当所述钢丝绳3不受所述电解槽母线6拉动时,所述回力弹簧1-1将所述钢丝绳3拉回到回零位置。

带有开口的外壳1-6,所述开口用于所述钢丝绳3穿过,所述钢丝轮盘1-2、所述电位器1-4和所述控制器1-5放置在所述外壳内部1-6,防止所述钢丝轮盘1-2,所述电位器1-4和所述控制器1-5的腐蚀和损坏。

定位滑块1-3,设置在所述钢丝绳3上,所述定位滑块1-3的宽度大于所述外壳1-6的开口宽度,防止钢丝绳3进入所述控制模块1内部。

作为一种实施方式,本实用新型所述位置检测装置还包括:

位置指示针7和位置标尺2;所述位置指示针7与所述电解槽母线6连接,所述位置标尺2与所述位置指示针7对应设置,用于将所述母线6位置通过所述位置指示针7在所述位置标尺2上进行显示。

适配器,与所述控制器连接,设置在所述槽控机内部;

所述控制器用于判断所述母线6位置是否达到第一设定值;如果达到第一设定值,则所述控制器通过所述适配器发出关断指令,以使槽控机内部电路根据所述关断指令关断提升电机的升降电路;所述控制器1-5还用于判断所述母线6位置是否达到第二设定值;如果达到第二设定值,则所述控制器1-5通过所述适配器发出关断指令,以使槽控机内部电路根据所述关断指令关断提升电机的升降电路,所述控制器1-5还用于判断所述母线6移动距离是否达到第三设定值;如果达到第三设定值,则所述控制器1-5通过所述适配器发出关断指令,以使槽控机内部电路根据所述关断指令关断提升电机的升降电路;所述第一设定位置为所述位置标尺的上限,所述第二设定值为所述位置标尺的下限,所述第三设定值为所述母线连续移动超过安全距离。

所述适配器给控制模块1提供工作电压;所述适配器可以根据现场的情况改变输出配置,方便在不同型号的槽控机上使用;所述适配器由供电ac-dc模块、隔离dc-dc模块、输出控制继电器、输出基本控制电路和防止现场脱线开路造成继电器误动作反逻辑的控制电路,开关量取样输入控制电路组成;所述适配器的具体型号为:ey-kz(d/a)。

该装置的有益效果:母线位置数显功能使现场操作工人更直观清晰查看母线位置,操作工人能控制降低电解槽换极后电耗及阳极消耗,节约企业生产成本;电解槽铝母线连续异常升降时,会发生电解槽座槽、脱极引起电解槽爆炸等危险,如发生电解槽爆炸事件该企业将会损失几亿元以上,该装置能有效解决铝母线异常升降的问题;现电解槽上下保护限位开关在磁场200gs以上、低温﹣20℃、高温100℃以上会出现大量误动作,电解铝企业需要定期更换限位开关,该装置不会受磁场及电解厂房高温影响,使用寿命是限位开关3倍以上。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。


技术特征:

1.一种电解槽母线位置检测装置,其特征在于,所述位置检测装置包括:

钢丝绳和控制模块,所述钢丝绳与所述电解槽母线连接,所述钢丝绳用于根据所述电解槽母线移动而移动;

所述控制模块包括:

钢丝轮盘,与所述钢丝绳连接,用于通过所述钢丝绳的带动进行转动;

电位器,与所述钢丝轮盘连接,用于根据所述钢丝轮盘的转动产生电阻值;

控制器,与所述电位器连接,用于根据所述电阻值确定母线位置。

2.根据权利要求1所述的一种电解槽母线位置检测装置,其特征在于,所述位置检测装置还包括:

显示仪表,与所述控制器连接,用于显示所述母线位置。

3.根据权利要求2所述的一种电解槽母线位置检测装置,其特征在于,所述显示仪表为数码管和液晶显示器中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种电解槽母线位置检测装置,其特征在于,所述控制模块还包括:

回力弹簧,与所述电位器相连;当所述钢丝绳不受所述电解槽母线拉动时,所述回力弹簧将所述钢丝绳拉回到回零位置。

5.根据权利要求1所述的一种电解槽母线位置检测装置,其特征在于,所述控制模块还包括:

带有开口的外壳,所述开口用于所述钢丝绳穿过,所述钢丝轮盘、所述电位器和所述控制器放置在所述外壳内部。

6.根据权利要求5所述的一种电解槽母线位置检测装置,其特征在于,所述位置检测装置还包括:

定位滑块,设置在所述钢丝绳上,所述定位滑块的宽度大于所述外壳的开口宽度。

7.根据权利要求1所述的一种电解槽母线位置检测装置,其特征在于,所述位置检测装置还包括:

位置指示针和位置标尺;所述位置指示针与所述电解槽母线连接,所述位置标尺与所述位置指示针对应设置,用于将所述母线位置通过所述位置指示针在所述位置标尺上进行显示。

8.根据权利要求1所述的一种电解槽母线位置检测装置,其特征在于,所述位置检测装置还包括:

适配器,与所述控制器连接,设置在所述槽控机内部;

所述控制器用于判断所述母线位置是否达到第一设定值;如果达到第一设定值,则所述控制器通过所述适配器发出关断指令,以使槽控机内部电路根据所述关断指令关断提升电机的升降电路;所述控制器还用于判断所述母线位置是否达到第二设定值;如果达到第二设定值,则所述控制器通过所述适配器发出关断指令,以使槽控机内部电路根据所述关断指令关断提升电机的升降电路。

技术总结
本实用新型公开了一种电解槽母线位置检测装置,装置包括:钢丝绳和控制模块,所述钢丝绳与所述电解槽母线连接,所述钢丝绳用于根据所述电解槽母线移动而移动;所述控制模块包括:钢丝轮盘,与所述钢丝绳连接,用于通过所述钢丝绳的带动进行转动;电位器,与所述钢丝轮盘连接,用于根据所述钢丝轮盘的转动产生电阻值;控制器,与所述电位器连接,用于根据所述电阻值确定母线位置;显示仪表,与所述控制器连接,用于显示所述母线位置;回力弹簧,与所述电位器相连;适配器,与所述控制器连接,设置在所述槽控机内部;本实用新型通过设置钢丝绳和控制模块实现对母线位置进行检测,不仅降低结构成本,而且操作过程使用方便。

技术研发人员:汪岁源;刘开欣;郑德仕;陈后德
受保护的技术使用者:上海钇莹电器有限公司
技术研发日:2019.12.03
技术公布日:2020.06.09

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