電解槽組裝壓降儀的制作方法
【專利摘要】本發明涉及電解槽組裝壓降儀，主要由機箱、電源、單片機、電流表、電壓表、測具組成，單片機分別與電源、電流表、電壓表電連接，測具與電源、電流表電連接；測具為一大一小兩個，分別由測試線連接主機。本發明電解槽組裝壓降儀，實現筑爐維護陰極陽極瓷鑄工藝質量檢驗數據化，完成鋁電解用碳塊及各類焊接壓接導電質量檢驗，建立電解槽安裝維護合理排布的科學依據，早期預防破損減少非計劃停槽，降低兩極壓降(陰極、陽極)及直流電能消耗，提高電解槽電流效率；延長電解槽使用壽命。
【專利說明】電解槽組裝壓降儀

【技術領域】
[0001] 本發明涉及電解鉛的工業生產技術，具體地說是一種用于測量電解槽兩極（陰 極、陽極）碳塊組裝質量的裝置。

【背景技術】
[0002] 電解槽是電解鉛工業生產的主要設備，電解槽在設計、安裝及檢修維護時，首要考 慮的是降低直流能消耗，提高能量的利用率，即主要的目標是解決盡可能降低電解槽平均 電壓降的問題上。為達到降低電解槽平均電壓降、降低阻值的目的，W提高電流效率，需要 嚴格地對電解槽的兩極（陰極、陽極）的組裝結構、材料、加工、安裝、維護等的質量情況進 行準確的科學檢測。然而在傳統的電解鉛生產工藝中，鉛電解槽的組裝一直是處在無分析、 無數據、無控制的狀況，缺少一種可用來保障和實現電解槽效能運行分析的檢測裝置，更無 法利用科學的數據進行分析和調度。


【發明內容】

[0003] 本發明的目的在于，解決現有電解鉛生產中電解槽兩極（陰極、陽極）無法有效進 行降低電解槽平均電壓降和降低阻值的難題，提供一種電解槽組裝壓降儀，該裝置能夠有 效對電解槽兩極組裝碳塊進行分析檢測，從而在電解槽整體組裝時，陰極碳塊部分能保持 相對相同的阻值，W降低槽體陰極電壓降；通過電解槽陽極組裝碳塊進行分析檢測，也使陽 極碳塊相互之間有一個相同的壓降；陽極及陰極乃至整體電解槽有一個相同的阻值、電壓 降，W此達到降低兩極壓降及直流電能消耗，提高電解槽電流效率；延長電解槽使用壽命。
[0004] 本發明之電解槽組裝壓降儀是該樣實現的：
[0005] 本發明電解槽組裝壓降儀，主要由主機及測具兩部分組成，主機主要有機箱、電 源、單片機、電流表、電壓表。測具部分主要有磁吸附式測量探頭及帶測量開關的手持式探 頭，測試線，測具便攜式鉛合金攜帶箱組成。單片機分別與電源、電流表、電壓表電連接，測 具與電源、電流表電連接。電解槽組裝壓降儀是通過大電流線性恒流電源輸入交流電壓 220V電流3-4A，輸出直流100A大電流于兩極炭塊及鋼棒（陰極）導桿（陽極）上，形成大 電流回路，經單片機分析采集的處理回路電流，W此測量兩級組裝后的壓降。
[0006] 所述機箱，有前面板、上面板，頂端護板、右側護板、左側護板測量信號采集接口及 電源接口、右側及前側機箱護板、后側機箱箱口、測具裝載鉛合金箱構成。前面板上有電流 表及測量結果顯示電壓表，機箱下部呈長方體，上部設計為斜面梯形一便于操作及讀數。
[0007] 電源一裝于機箱內，為測量過程提供線性恒流的電源，由升壓整流器穩定供給， 輸入接口位于左側柜板左下側。
[0008] 單片機一裝于機箱內，單片機的信號采樣控制為測試提供采集的信號，信號采 集及輸出接口位于左側柜板左下側。
[0009] 電流表一安裝在前面板上，為監視測試過程而實時顯示電流值。
[0010] 電壓表一裝于前面板上，為顯示測量結果而設置的電壓表。
[0011] 測具一大小兩個測具，分別由測試線連接主機，測具和主機配套使用。由耐高溫 材料制作，作用于被測工件，用于信號傳輸采集。
[0012] 本發明之電解槽組裝壓降儀，主要對電解鉛電解槽陰極組裝碳塊進行分析檢測。 對組裝好的碳塊經測量其壓降分析碳塊的質量好壞，經壓降測量后對其筑槽時，將炭塊按 測量壓降分類筑槽，同一槽體一般情況下各組裝后碳塊壓降差值在10-25mv為一個槽體， 如碳塊壓降測量值高于800mv時，則碳塊有可能存在組裝時碳糊搗固不實等質量問題。該 壓降儀也可對組裝德筑后陽極炭塊進行壓降測量，通過測量的壓降值變化對組裝德筑的陽 極炭塊質量進行分析。該壓降儀還可對賠燒成的陰陽極炭塊質量進行測量并分析，也可對 各類焊接壓接導電體進行壓降測量，通過測量的壓降值變化對焊接壓接質量進行分析。
[0013] 該壓降儀是一種毫伏壓降測量產品：通過對電解槽兩級極組裝壓降儀的檢測，實 現了對電解槽組裝過程、工件的密實度、組裝結果、裝槽后生產的預期效果，進行數據化分 析和可控性調整。為電解槽穩定、高效、高壽命連續生產提供了科學依據。該壓降儀具有性 能穩定可靠，測量精度高，測量范圍寬，使用維護方便的特點。
[0014] 下面結合附圖和實施例，對本發明做進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1 ;電解槽組裝壓降儀實施例的工作原理示意圖
[0016] 圖2 ;電解槽組裝壓降儀實施例的電路結構示意圖
[0017] 圖3 ;電解槽組裝壓降儀的操作面板及測量狀態顯示示意圖
[0018] 圖4 ;電解槽組裝壓降儀之側面板接線板示意圖
[0019] 圖5 ;電解槽組裝壓降儀化T-YJY-100A測量示意圖
[0020] 圖6-1 ;機箱前視圖之形狀結構圖
[0021] 圖6-2 ;機箱后視圖之形狀結構圖

【具體實施方式】
[0022] 圖1顯示了本實施例之電解槽組裝壓降儀的工作原理
[0023] 圖中，1為測量過程提供線性恒流的電源，由升壓整流器穩定供給，裝于機箱內； 2為測試提供信號采集的單片機的信號采樣控制單元片，裝于機箱內；3為監視測試過程而 實時顯示的電流值的顯示電流表，裝于前面板上；4為顯示測試結果而設置毫伏值顯示的 電壓表，裝于前面板上；5為兩個磁吸附式測具，由耐高溫材料制作，作用于被測工件，用于 信號傳輸采集。該兩個測具分別由測試線連接，與主機配套使用。
[0024] 單片機2分別與電源1、電流表3、電壓表4電連接，測具5與電源1、電流表3電連 接。
[0025] 電解槽組裝壓降儀是通過大電流線性恒流電源輸入交流電壓220V電流3-4A，輸 出直流100A大電流于兩極炭塊及鋼棒（陰極）導桿（陽極）上，形成大電流回路，W此測量 兩級組裝后的壓降，并判斷分析電解槽組裝碳塊的組裝質量優劣；在電解槽整體筑槽時，根 據兩極組裝碳塊壓降測量值大小分類組裝，W平衡電解槽整體陰陽兩極電壓降，降低阻值， 減少電能消耗，提高電解槽電能效率，延長電解槽使用壽命。
[0026] 圖2顯示了電解槽組裝壓降儀電路結構
[0027] 本壓降儀電路應用在輸出直流電流為100安培測量壓降。
[0028] 電解槽組裝壓降儀電路結構是一種典型的大電流線性恒流源電路，如圖2所示， 其工作基本原理及主要元件的作用介紹如下；圖中1C為誤差放大器，WY提供基準電壓，化 為取樣電阻，具體工作情況是：調整管大電流線性恒流電源輸出的電流，經測具I進入石墨 碳塊，且從鋼棒經測具II流出并通過化，形成恒流的完整回路。當某種因素使兩級電極組 裝的質量不夠好時，其阻值必然變大，則整個恒流回路的阻值變大，同時電流就有減小的趨 勢，化上的壓降同時下降，基準電壓不變，于是誤差放大器同相端電壓不變，反相端電壓下 降，1C的輸出電壓升高，使調整管的內阻減小，該樣的過程就能維持整個回路中的電流不 變。
[0029] 圖3顯示了本實施例之電解槽組裝壓降儀操作面板及測量狀態
[0030] 操作面板上安裝有顯示穩壓恒定電流的電流表A、顯示測量結果的數字毫伏表 mV。測試開始時按動用的電源開關、設備測量指示器一設備通電正常/異常顯示燈。
[0031] 圖4顯示了本實施例之電解槽組裝壓降儀側面板接線板上電器插口之布局
[003引 電源插口，連接外接220V電源；
[0033] 保險管插口，具有設備過載保護功能；
[0034] 恒流輸出端接口；左側為正極連接口，右側為負極連接口，有相應的顏色標識可方 便區分。輸出線分別與不同測具連接。
[00巧]測試線連接口；左側為大測具連接口，右側為小測具連接口，有相應的顏色標識可 方便區分。測試線分別與不同測具連接。
[0036] 各接口采用先進的航空插孔，方便連接。
[0037] 圖5顯示了本實施例之電解槽組裝壓降儀DLT-YJY-100A測量示意圖 [00測操作步驟：
[0039] 1，連接測試電纜，紅色電纜一頭連接小測具（兩個電極），另一頭連接主機紅色接 線柱；綠色電纜一頭連接大測具（H個電極），另一頭連接主機黑色接線柱。
[0040] 2,接通 220V 電源。
[0041] 3,按下電源按鈕，數字顯示器均應顯示"零"。
[0042] 4,簡單清潔陰極碳塊及陰極鋼棒測試部位。
[0043] 5,手持測具分別在碳塊和鋼棒測試部位上垂直用力按下并保持用力不變。（小測 具接鋼棒，大測具接碳塊）
[0044] 6,按一下面板上"啟動"按鍵或大測具側面的紅色按鍵，接通報警裝置同步發出 蜂鳴聲，表示正常工作。否則重新啟動。狀態指示器指示"測量"，同時電流顯示器應顯示 100A，毫伏值顯示器指示測量的壓降值。過4砂鐘后，狀態指示器指示"保持"，則毫伏值被 保持直至下次按"啟動"鍵，恒流顯示器顯示為"零"。本次測量結束。可W記錄測量結果。 (注意：使用大測具側面按鍵時，先按鍵，再接觸碳塊。）
[0045] 7、關于磁吸附式測具的使用說明：
[0046] 本磁吸附式測具利用強力對鐵磁物質的吸力可使測具吸附于電極鋼棒，且可保持 良好的電氣接觸，但使用時須注意W下幾點：
[0047] 1)、經常保持吸附面的清潔，若有鐵屑粘附時，要隨時清洗；
[0048] 2)、由于鋼棒表面有鎊跡，使用時發現接觸不好時，應扭動測具即可。
[004引測試方法如下：
[0050] 1、工作人員可W在組裝好的成品上，按上圖示意選取測試點。如①、②為一個測試 點，①、③為一個中也測試點，①、④為一個測試點。（①為鋼棒測試點，②③④為碳塊測試 點）。
[0051] 2、測試點可選一個或H個。按測試數據分析，兩邊測試點壓降比中間測試點壓降 略高。兩邊測試點壓降基本相同。
[0052] 3、根據生產實際，由于各鋼棒、碳塊的密度及組裝過程等因素影響，各組碳塊測試 數據差別較大。工作人員應將壓降相近的分別堆放，W便裝槽。
[0053] 4、某廠測試數據參考值：
[0054]

【權利要求】
1. 電解槽組裝壓降儀，其特征在于：由主機及測具5兩部分組成；主機有機箱、電源 (1)、單片機（2)、電流表（3)、電壓表（4)組成；測具（5)有磁吸附式測量探頭、帶測量開 關的手持式探頭、測試線、測具便攜式鋁合金攜帶箱組成；磁吸附式測量探頭、帶測量開關 的手持式探頭，由左側機箱護板上接線盒經測試線連接在主機上；單片機（2)分別與電源 ⑴、電流表⑶、電壓表⑷電連接，測具（5)與電源、電流表⑶電連接；測具（5)為一大 一小兩個，分別由測試線連接主機。
2. 根據權利要求1所述電解槽組裝壓降儀，其特征在于：機箱有操作面板和機箱側護 板，操作面板上安裝有顯示穩壓恒定電流的電流表、顯示測試結果的電壓表、開始測試時按 動的電源開關、設備測量指示器；單片機（2)、電源（1)位于機箱內。
3. 根據權利要求1所述電解槽組裝壓降儀，其特征在于：測具（5)裝在便攜式鋁合金 攜帶箱內。
4. 根據權利要求1所述電解槽組裝壓降儀，其特征在于：所述左側機箱護板上接線盒 內設有電源插口、保險管插口、恒流輸出端接口、正極連接口、負極連接口和左右兩個測試 線連接口；左側測試線連接口為大測具連接口，右側有小測具連接口。
5. 根據權利要求1所述電解槽組裝壓降儀的使用方法，其特征在于，操作步驟如下： 1) 連接測試電纜，紅色電纜一頭連接小測具，另一頭連接主機紅色接線柱；綠色電纜 一頭連接大測具，另一頭連接主機黑色接線柱； 2) 接通220V電源； 3) 按下電源按鈕，數字顯示器均應顯示"零"； 4) 簡單清潔陰極碳塊及陰極鋼棒測試部位； 5) 手持測具分別在大測具連接的碳塊和小測具連接的鋼棒之測試部位上垂直用力按 下并保持用力不變； 6) 按一下面板上"啟動按鍵"或大測具側面的紅色按鍵，接通報警裝置同步發出蜂鳴 聲，表示正常工作，否則重新啟動；狀態指示器指示"測量"，同時電流顯示器應顯示電流值， 毫伏值顯示器指示測量的壓降值；過4秒鐘后，狀態指示器指示"保持"，則毫伏值被保持直 至下次按"啟動"鍵，恒流顯示器顯示為"零"，本次測量結束。
【文檔編號】G01R19/00GK104422805SQ201310362606
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月20日 優先權日:2013年8月20日
【發明者】王曉明 申請人:蘭州德利泰電子電氣有限公司