本发明专利技术公开了一种铝电解槽的阳极电流在线测量方法与装置，通过在阳极横梁母线或立柱母线上设置多个主测量点，获取主测量点上的电压值，根据基尔霍夫电压、电流定律构建横梁母线的电阻网络，利用所测得的电压或者压差值进行每根阳极的流入电流计算；通过使用本发明专利技术所述的测量方法及装置，实现铝电解槽每根阳极流入电流量的实时在线动态获取。将本发明专利技术运用于铝电解槽时可实现长期稳定并且可靠的在线获得阳极电流。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种铝电解槽的阳极电流在线测量方法与装置，通过在阳极横梁母线或立柱母线上设置多个主测量点，获取主测量点上的电压值，根据基尔霍夫电压、电流定律构建横梁母线的电阻网络，利用所测得的电压或者压差值进行每根阳极的流入电流计算；通过使用本专利技术所述的测量方法及装置，实现铝电解槽每根阳极流入电流量的实时在线动态获取。将本专利技术运用于铝电解槽时可实现长期稳定并且可靠的在线获得阳极电流。【专利说明】-种铝电解槽的阳极电流在线测量方法与装置
本专利技术属于铝电解
，具体涉及一种为实时获得铝电解槽内每块阳极所流 过电流量的在线测量方法与装置。
技术介绍
传统霍尔-埃鲁特法（Hall-H6roult)铝电解工艺一直是工业炼铝的唯一方法，其 核心设备为铝电解槽。除了电极之间的电解质和熔融铝液外，铝电解槽还包括阳极部分和 阴极部分。通过顺序连接每台槽的阴极母线和下一台槽的立柱母线就构成了电解系列除供 电外的完整外部回路。在铝电解槽的内部，阳极部分包括一定数量的阳极块，每块阳极的铝 导杆通过卡具与横梁母线进行导电连接，进而实现为电解反应的供电。阳极在电解过程中 会逐步消耗，并在使用一定时间后被周期替换，这种特性使得阳极的工作状况对于铝电解 槽的整体工作状况起了极大的影响，因此被称为铝电解槽的"心脏"。 现行对于铝电解槽的过程控制，都是基于槽电压分析进行的，整体思路是将电解 槽当作一个均一的"黑箱"，而不考虑电解过程中槽内部实时发生的各种局部的变化及其导 致的影响，因此控制效能不高。为实现对于铝电解槽更深一层级的管理与控制，在现阶段其 他直接传感器还不能实现长期稳定工作的背景下，监测电解槽每根阳极的导电状况及其变 化是实现获得槽内实时状况唯一可能的手段。相对于"黑箱"思维来说，通过阳极电流的变 化不仅可以以最快速的途径解析出槽内的状况，更容易了解槽内各个区域存在的不同电解 过程行为。因此，实时获得阳极电流的分布对实现铝电解槽的精细控制，特别是对现行越来 越大的电解槽的局部区域控制征无疑具有极为重要的现实意义。 为测量铝电解槽的阳极电流，业界作了许多努力。然而现阶段所提出的铝 电解槽阳极电流测量方法，都是基于测量每根阳极导杆的等距压降进行的，如专利 (201110109762. 1)、（201310012454. 6)以及（01107037. 4)等。虽然这种方法的原理最为 简单直接，但实施与操作极为困难，例如存在测量探头与导杆的接触不良、探头氧化变形、 采样设备不能耐受高温等一系列问题，但其最不能忍受的缺点在于每次换极都必须进行人 工重新安装，导致稳定性和连续性极差，因此无法得到工业上的认可。 因此，急需提供提出一种新的测量装置及方法，从而以一种经济、可行的方案获得 稳定可靠的实时阳极电流信息。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有铝电解槽阳极电流测量方法不能长期实 时获得稳定可靠阳极电流信号的缺点，提出一种新的铝电解槽阳极电流测量方法和装置。 -种铝电解槽阳极电流在线测量方法，通过在阳极横梁母线或立柱母线上设置多 个主测量点，获取主测量点上的电压值，根据基尔霍夫电压、电流定律构建阳极横梁母线及 立柱母线的电阻网络，采用数值仿真的方法计算各阳极导杆的电流值。 所述测量点设置于每两根阳极导杆间的阳极横梁母线的外侧表面、内侧表面、上 沿或下沿。 所述测量点设置于阳极导杆的两侧、阳极横梁母线中间或立柱母线中间。 还包括辅助测量点，所述的辅助测量点设置于过桥母线的上沿处； 所述过桥母线是指电解槽将电流从A面阳极导到B面阳极的铝母线。 所述测量点采用焊接、铆接或者压接的方式设置。 所述主测量点采用一点、两点或三点设置； 所述两点设置是指在相邻位置设置两个主测量点，两个主测量点在同一水平线 上，相距l〇 Cm-2〇Cm，记录相邻位置的电压差值用于计算阳极导杆的电流值； 所述三点设置是指设置两个主测量点及一个辅助测量点，所述辅助测量点设置在 有过桥母线经过的地方，记录相邻位置上的主测量点及辅助测量点的电压差值用于计算阳 极导杆的电流值。 一种铝电解槽阳极电流在线测量装置，其特征在于，依据所述的铝电解槽阳极电 流在线测量方法进行铝电解槽阳极电流在线测量，包括设置在阳极横梁母线或立柱母线的 测量接口、数据采集模块、传输模块及上位机，所述测量接口模块、数据采集模块、传输模块 及上位机依次相连； 所述测量接口模块的一端与所述阳极横梁母线或立柱母线上的测量点之间采用 耐高温导线连接。 所述与测量点相连的耐高温导线通过焊接、铆接或者压接方法设置在横梁母线、 立柱母线或过桥母线上；比如在母线上的测量点位置钻孔将耐高温导线固定在测量点上。 所述测量接口的另一端与所述数据采集模块之间采用屏蔽网线相连。 所述传输模块为工业现场总线、无线传输模块或者以太网传输模块。 有益效果 本专利技术提供了一种铝电解槽阳极电流在线测量方法及装置，该方法通过在阳极横 梁母线或立柱母线上设置多个主测量点，获取主测量点上的电压值，根据基尔霍夫电压、电 流定律构建阳极横梁母线及立柱母线的电阻网络，采用数值仿真的方法计算各阳极导杆 的电流值，突破了传统测量方法中的黑匣测量、测量操作繁琐及误差大的问题；基于该方法 形成的测量装置，结构简单、操作方便，整个技术方案所具有的有益效果如下： 1.由于主测量点位于阳极横梁母线上，因此测量过程与测量装置不受换极、抬母 线等工序的干扰，无需重复安装； 2.由于测量接口模块与横梁母线或者立柱母线通过耐高温导线进行连接，不存在 与导杆的接触不佳、触头氧化问题因而可以长期稳定的连续工作； 3.由于实现采集的装置可以通过较远的距离与测量接口进行连接，因此可以避免 装置安装于温度较高的导杆处等环境恶劣的位置； 4.由于整个方法所需要的设备的制作无需过于复杂的安装和保护，因此实现简 单、造价较低。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术所提出的测量方法的第一种测量点位置连接示意图； 图2是本专利技术所提出的测量方法的第二种测量点位置连接示意图； 图3是本专利技术所提出的测量方法的第三种测量点位置连接示意图； 图4是本专利技术所提出的测量点设置形式的第一种示意图； 图5是本专利技术所提出的测量接点设置形式的第二种示意图； 标号说明：1-阳极横梁母线，2-阳极导杆，3-立柱母线，4-测量接□模块，5-信号 获取装置，6-采集模块，7-传输模块，8-计算装置。 【具体实施方式】 下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明。 一种铝电解槽阳极电流在线测量方法，通过在阳极横梁母线或立柱母线上设置多 个主测量点，获取主测量点上的电压值，根据基尔霍夫电压、电流定律构建阳极横梁母线及 立柱母线的电阻网络，采用数值仿真的方法计算各阳极导杆的电流值。 所述测量点设置于每两根阳极导杆间的阳极横梁母线的外侧表面、内侧表面、上 沿或下沿。 所述测量点设置于阳极导杆的两侧、阳极横梁母线中间或立柱母线中间。 还包括辅助测量点，所述的辅助测量点设置于过桥母线的上沿处； 所述过桥母线是指本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝电解槽阳极电流在线测量方法，其特征在于，通过在阳极横梁母线或立柱母线上设置多个主测量点，获取主测量点上的电压值，根据基尔霍夫电压、电流定律构建阳极横梁母线及立柱母线的电阻网络，采用数值仿真的方法计算各阳极导杆的电流值。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邹忠，杨帅，李勇，王柳青，郑文波，彭胜光，
申请(专利权)人：湖南中南华翔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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