铝电解槽多参数采集装置的制作方法

1.本实用新型涉及在线参数采集技术领域，具体为一种铝电解槽多参数采集装置。


背景技术：

2.铝电解属于传统的冶金行业，信息化和自动化水平相对较低。铝电解生产中的大量工艺参数的测量仍然由人工测量完成，检测和数据的录入耗费了大量的人力和物力，信息反馈滞后，控制水平低。这样的工作方式不能实时的了解电解槽的真实生产状态，缺乏对电解槽的精准把控，劳动成本高，生产力低下，过度依赖技术人员的经验和知识，造成同样的电解槽技术在不同企业工艺技术条件下实施，技术指标差异性也很大。
3.近些年，出现了铝电解槽的在线参数采集装置，在线参数采集装置可以降低电解工的劳动强度，同时避免人工测量结果不准确、误差大的问题。现有在线参数采集装置多为单参数检测，不能同时对温度和铝水平等参数时行连续有效的监控，且装置体积大，使用寿命短，维修及更换配件不方便，一旦电解工拆卸过程中操作不当，会发生危险，有造成烫伤的可能。


技术实现要素：

4.鉴于上述缺点与不足，本实用新型提供一种铝电解槽多参数采集装置，可以对电解质温度、铝水平两种参数进行在线全自动测量和连续有效监控, 实现对电解槽的精确控制，避免出现隐患处理不及时等问题，达到安全生产的目的，且安装方便、便于操作，避免了电解工操作不当时有发生危险，造成烫伤的可能性。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：壳体、出铝单元、测温单元、铝水平单元和导向单元，其中出铝单元、测温单元、铝水平单元均贯穿壳体并固定于壳体内部，出铝单元、测温单元、铝水平单元由壳体下底面伸出，并分别设有出铝锤头、热电偶探头和铝水平探头；装置整体通过导向单元安装于铝电解槽上。
6.所述铝水平单元包括铝水平气缸、铝水平连杆和拖链，其中铝水平气缸固定安装在壳体上端面上，铝水平气缸输出端伸入壳体内部与铝水平连杆连接，所述拖链固定端固定安装在壳体上端面里侧，拖链活动端与铝水平连杆通过连接件连接，铝水平连杆下端伸出壳体下底面，且设有铝水平探头。
7.所述拉线传感器主体固定安装在壳体上端面上，拉线传感器的拉线端伸入壳体内部，拉线下端部与拖链活动端和铝水平连杆一起通过连接件固定连接。
8.所述测温单元所包括测温气缸、测温连杆和热电偶，其中热电偶的接线盒和测温气缸均固定安装在壳体上端面，测温气缸的输出端伸入壳体内部与测温连杆连接，测温连杆下端伸出壳体下底面；热电偶探头由测温连杆内部穿过，同测温连杆一起伸出壳体下底面，热电偶探头的端部设有热电偶探头保护套。
9.所述出铝单元包括出铝气缸和出铝锤杆，其中出铝气缸固定安装在壳体上端面上，出铝气缸输出端伸入壳体内部与出铝锤杆连接，出铝锤杆下端伸出壳体下底面，并设有
出铝锤头。
10.所述出铝锤头为中空矩形，出铝锤头与出铝锤杆下端通过加强板固定连接，加强板将出铝锤头分为两个区域，热电偶探头和铝水平探头可分别在两个区域上下运动。
11.所述导向单元包括导向绝缘块和压紧弹簧，所述导向绝缘块设于壳体下底面下方，通过压紧弹簧连接于壳体下底面，压紧弹簧保持微压缩状态；所述出铝单元的出铝连杆由压缩弹簧和导向绝缘块穿出，测温单元的测温连杆、铝水平单元的铝水平连杆由导向绝缘块穿出。
12.所述导向绝缘块为上宽下窄的梯形体，导向绝缘块可卡接于铝电解槽的固定钢套。
13.本实用新型具有以下有益效果及优点：
14.1.本实用新型装置采用一体化设计，采用整体吊装的安装方式进行安装，且方便更换零件，结构紧凑，方便拆卸，对安装和调试人员要求低，降低人工强度，出现故障需要维护或更换可直接将其整体吊出，不影响生产；
15.2.利用气缸驱动测量探头对电解质温度和铝水平两项参数进行采集，可提高参数采集频次，且节省劳动强度，实时将参数传送至控制系统生成曲线，实现精准测量和根据生产需要对电解槽情况进行控制与监测。
附图说明
16.图1为本实用新型与铝电解槽装配位置关系示意图；
17.图2为本实用新型的结构示意图；
18.图3为本实用新型的外部结构放大图；
19.图4为本实用新型的铝水平单元局部结构放大图；
20.图5为本实用新型的下部结构放大图；
21.图6为本实用新型的导向单元结构放大图；
22.图7为本实用新型测温单元布局结构放大图。
23.图中：1、壳体；2、出铝单元；3、测温单元；4、铝水平单元；5、固定钢套；6、上部结构；7、出铝气缸；8、铝水平气缸；9、测温气缸；10、拖链；10-1、拖链固定端；10-2、拖链活动端；11、压紧弹簧；12、热电偶探头保护套；13、导向绝缘块；14、铝水平探头；15、出铝锤头；16、拉线传感器；17、铝水平连杆；18、测温连杆；19、出铝锤杆；20、热电偶探头；20-1、热电偶接线盒；21、连接件；22、加强板。
具体实施方式
24.下面结合说明书附图对本实用新型作进一步阐述。 如图1~2所示，本实用新型为一种铝电解槽多参数采集装置，装置整体吊装至铝电解槽上部结构6的上部，垂直向下放置使导向绝缘块13进入固定钢套5中进行轴向定位，同时使压紧弹簧11压缩导向绝缘块13，然后螺栓固定，保证与上部结构6的绝缘。装置包括：壳体1、出铝单元、测温单元、铝水平单元和导向单元，其中出铝单元、测温单元、铝水平单元均贯穿壳体并固定于壳体内部，出铝单元、测温单元、铝水平单元由壳体下底面伸出，并分别设有出铝锤头15、热电偶探头20和铝水平探头14。
25.所述铝水平单元包括铝水平气缸8、铝水平连杆17和拖链10，其中铝水平气缸8固定安装在壳体1上端面上，铝水平气缸8输出端伸入壳体1内部与铝水平连杆17连接，所述拖链固定端10-1固定安装在壳体1上端面里侧，拖链活动端10-2与铝水平连杆17通过连接件21连接，铝水平连杆17下端伸出壳体1下底面，且设有铝水平探头14。
26.所述拉线传感器16主体固定安装在壳体1上端面上，拉线传感器16的拉线端伸入壳体1内部，拉线下端部与拖链活动端10-2和铝水平连杆17一起通过连接件21固定连接。
27.所述测温单元所包括测温气缸9、测温连杆18和热电偶，其中热电偶接线盒20-1和测温气缸9均固定安装在壳体1上端面，测温气缸9的输出端伸入壳体1内部与测温连杆17连接，测温连杆17下端伸出壳体1下底面；热电偶探头20由测温连杆18内部穿过，同测温连杆18一起伸出壳体1下底面，热电偶探头20的端部设有热电偶探头保护套12。
28.所述出铝单元包括出铝气缸7和出铝锤杆19，其中出铝气缸7固定安装在壳体1上端面上，出铝气缸7输出端伸入壳体1内部与出铝锤杆19连接，出铝锤杆19下端伸出壳体1下底面，并设有出铝锤头15。
29.所述出铝锤头15为中空矩形，出铝锤头与出铝锤杆下端通过加强板22固定连接，加强板22将出铝锤头15分为两个区域，热电偶探头20和铝水平探头14可分别在两个区域上下运动。
30.所述导向单元包括导向绝缘块13和压紧弹簧11，所述导向绝缘块13设于壳体1下底面下方，通过压紧弹簧11连接于壳体1下底面，压紧弹簧11保持微压缩状态；所述出铝单元的出铝锤杆19由压缩弹簧和导向绝缘块13穿出，测温单元的测温连杆18、铝水平单元的铝水平连杆17由导向绝缘块13穿出。
31.所述导向绝缘块13为上宽下窄的梯形体，导向绝缘块13可卡接于铝电解槽的固定钢套5内。
32.使用时，先利用出铝单元的出铝气缸7驱动出铝锤杆19带动出铝锤头15垂直向下运动，将铝电解质的结壳面打破，将出铝口附近的结壳电解去除，以便于热电偶探头20和铝水平探头14伸入电解质中。而后可根据实际测量需要，选择铝水平单元或测温单元工作；当采集温度参数时，由测温单元的测温气缸9驱动测温连杆18带动热电偶探头20向下运动至铝电解质中，通过热电偶测量电解质温度，将温度转换为电信号并传输至控制系统，其中热电偶探头20由热电偶探头保套12进行保护，防止电解质溶液将其损坏；当采集铝水平参数时，由铝水平单元的铝水平气缸8驱动铝水平连杆17带动铝水平探头14和拉线传感器16的拉线一同向下运动至铝电解质中，当铝水平探头14到达铝液层中，拉线传感器16记录其伸长长度，将其长度转化为电信号传输至控制系统。

技术特征：
1.一种铝电解槽多参数采集装置，其特征在于，包括：壳体、出铝单元、测温单元、铝水平单元和导向单元，其中出铝单元、测温单元、铝水平单元均贯穿壳体并固定于壳体内部，出铝单元、测温单元、铝水平单元由壳体下底面伸出，并分别设有出铝锤头、热电偶探头和铝水平探头；装置整体通过导向单元安装于铝电解槽上。2.根据权利要求1所述的铝电解槽多参数采集装置，其特征在于：所述铝水平单元包括铝水平气缸、铝水平连杆和拖链，其中铝水平气缸固定安装在壳体上端面上，铝水平气缸输出端伸入壳体内部与铝水平连杆连接，所述拖链的固定端固定安装在壳体上端面里侧，拖链的活动端与铝水平连杆通过连接件连接，铝水平连杆下端伸出壳体下底面，且设有铝水平探头。3.根据权利要求2所述的铝电解槽多参数采集装置，其特征在于：所述铝水平单元还包括拉线传感器，所述拉线传感器主体固定安装在壳体上端面上，拉线传感器的拉线端伸入壳体内部，拉线下端部与拖链活动端和铝水平连杆一起通过连接件固定连接。4.根据权利要求1所述的铝电解槽多参数采集装置，其特征在于：所述测温单元所包括测温气缸、测温连杆和热电偶，其中热电偶的接线盒和测温气缸均固定安装在壳体上端面，测温气缸的输出端伸入壳体内部与测温连杆连接，测温连杆下端伸出壳体下底面；热电偶探头由测温连杆内部穿过，同测温连杆一起伸出壳体下底面，热电偶探头的端部设有热电偶探头保护套。5.根据权利要求1所述的铝电解槽多参数采集装置，其特征在于：所述出铝单元包括出铝气缸和出铝锤杆，其中出铝气缸固定安装在壳体上端面上，出铝气缸输出端伸入壳体内部与出铝锤杆连接，出铝锤杆下端伸出壳体下底面，并设有出铝锤头。6.根据权利要求1所述的铝电解槽多参数采集装置，其特征在于：所述出铝锤头为中空矩形，出铝锤头与出铝锤杆下端通过加强板固定连接，加强板将出铝锤头分为两个区域，热电偶探头和铝水平探头可分别在两个区域上下运动。7.根据权利要求1所述的铝电解槽多参数采集装置，其特征在于：所述导向单元包括导向绝缘块和压紧弹簧，所述导向绝缘块设于壳体下底面下方，通过压紧弹簧连接于壳体下底面，压紧弹簧保持微压缩状态；所述出铝单元的出铝连杆由压缩弹簧和导向绝缘块穿出，测温单元的测温连杆、铝水平单元的铝水平连杆由导向绝缘块穿出。8.根据权利要求7所述的铝电解槽多参数采集装置，其特征在于：所述导向绝缘块为上宽下窄的梯形体，导向绝缘块可卡接于铝电解槽的固定钢套内。

技术总结
本实用新型公开一种铝电解槽多参数采集装置，包括：壳体、出铝单元、测温单元、铝水平单元和导向单元，其中出铝单元、测温单元、铝水平单元均贯穿壳体并固定于壳体内部，出铝单元、测温单元、铝水平单元由壳体下底面伸出，并分别设有出铝锤头、热电偶探头和铝水平探头；装置整体通过导向单元安装于铝电解槽上。本实用新型采用整体吊装的安装方式进行安装，且方便更换零件，结构紧凑，方便拆卸，对安装和调试人员要求低；利用气缸驱动测量探头对电解质温度和铝水平两项参数进行采集，可提高参数采集频次，且节省劳动强度，实时将参数传送至控制系统生成曲线，实现精准测量和根据生产需要对电解槽情况进行控制与监测。解槽情况进行控制与监测。解槽情况进行控制与监测。


技术研发人员：韩博
受保护的技术使用者：沈阳铝镁设计研究院有限公司
技术研发日：2023.03.03
技术公布日：2023/9/16