專利名稱：鋁電解質(zhì)過熱度測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于應(yīng)用熱電元件為基礎(chǔ)的溫度測(cè)量裝置的技術(shù)領(lǐng)域，即提供一種鋁電解質(zhì)過熱度的測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
在電解鋁生產(chǎn)過程中，鋁電解質(zhì)熔體溫度、初晶溫度和過熱度是非常重要的參數(shù)。電解質(zhì)初晶溫度的高低與電解質(zhì)的分子比、氧化鋁濃度和添加劑成分有關(guān)；而電解質(zhì)熔體的成分、電解質(zhì)初晶溫度、電解質(zhì)溫度和電解質(zhì)熔體的過熱度直接影響到電解槽的熱穩(wěn)定性、電流效率和電耗，在某種程度上還會(huì)影響到電解槽的壽命。然而長(zhǎng)期以來這些重要的參數(shù)中只有電解質(zhì)熔體的溫度在工業(yè)電解槽上能夠進(jìn)行測(cè)定，而電解質(zhì)熔體的初晶溫度只能在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定，因此在工業(yè)電解槽上盡管電解質(zhì)的初晶溫度和過熱度這兩個(gè)參數(shù)非常重要，卻無法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。目前國(guó)外有一種對(duì)工業(yè)電解槽電解質(zhì)初晶溫度和過熱度的測(cè)定方法和裝置，但在這種方法中每測(cè)定一次，就需要消耗一付熱電偶，因此成本很高。
中國(guó)專利200420030787.8公開了一種鋁電解質(zhì)熔體溫度、初晶溫度和過熱度的測(cè)量裝置，它由溫度傳感器、金屬管、取樣器、手柄、補(bǔ)償導(dǎo)線、測(cè)量?jī)x、振動(dòng)器和直流電源組成，整個(gè)裝置除測(cè)量?jī)x和直流電源外，都安裝在一個(gè)金屬管中，金屬管分為上、下兩段即前后兩節(jié))，下段端部安有一個(gè)鑄鐵的碗形取樣器和熱電偶，而上段在管內(nèi)安有振動(dòng)器、管外壁上安有手柄，籍助于熟電偶進(jìn)行測(cè)溫。該裝置在實(shí)際應(yīng)用時(shí)發(fā)現(xiàn)有諸多問題，主要有(1)取樣器十分笨重且熱容量太大，嚴(yán)重影響到測(cè)量?jī)x的靈敏度；(2)設(shè)計(jì)振動(dòng)器是要使取樣器試樣散熱均勻，但由于安裝在金屬管上段，距取樣器過遠(yuǎn)，距手柄過近，對(duì)取樣器沒有明顯作用，反而振動(dòng)手柄使工作人員操作困難；(3)盡管取樣器與金屬管軸線之間成一定的夾角，由于整個(gè)裝置是一根直管，使用起來極不方便。
本實(shí)用新型提出了一種鋁電解質(zhì)過熱度測(cè)量裝置，包括測(cè)溫探頭、振動(dòng)器、測(cè)試槍、測(cè)溫儀各部件，其特征在于(1)測(cè)溫探頭前端為測(cè)溫桶、測(cè)溫元件以及將兩者固定在一起的定位裝置，定位裝置的末端通過螺紋套筒和振動(dòng)器相連接；(2)測(cè)試槍為一根長(zhǎng)金屬管，其前端連接到振動(dòng)器上，其軸向與測(cè)溫探頭成垂直相交，末端安有測(cè)溫開關(guān)和把手，管中安裝連接到測(cè)溫儀的補(bǔ)償導(dǎo)線和電源線；(3)另配有控制振動(dòng)器頻率和振幅的調(diào)壓電源。
由于將原來笨重的鑄鐵取樣器改成了輕便的測(cè)溫桶使靈敏度得以有所提高，而振動(dòng)器同測(cè)溫探頭距離很近，距離把手很遠(yuǎn)，并且探頭方向與測(cè)試槍軸向相互垂直，故當(dāng)探頭振動(dòng)時(shí)，測(cè)試槍并不感到震顫，操作起來十分輕巧、穩(wěn)定。加安了調(diào)壓電源后使振動(dòng)器的頻率和振幅得到有效控制，這對(duì)于保證測(cè)溫桶中電解質(zhì)熔體散熱的均勻性和提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度也十分有利。
本實(shí)用新型的測(cè)溫探頭的結(jié)構(gòu)可以有多種形式(1)采用熱電偶作測(cè)溫元件，并將測(cè)溫桶焊在一根定位鋼絲桿上，鋼絲桿另一端焊在螺紋套筒上并通過螺紋套筒和振動(dòng)器的觸頭相連接，而熱電偶則用若干個(gè)定位卡固定在定位鋼絲上；(2)用熱電偶作測(cè)溫元件，鋼管作定位器，將熱電偶套在鋼管內(nèi)，而測(cè)溫桶則焊在一小段鋼絲上，鋼絲通過兩個(gè)定位卡分別將熱電偶和鋼管同測(cè)溫桶相固定，鋼管上端則用螺紋套筒同振動(dòng)器相連；(3)用熱電偶作測(cè)溫元件，用鋼管作定位器，將鋼管前端鋸削去大半部分后同測(cè)溫桶焊在一起，而將熱電偶用定位卡固定鋼管前端并整體套裝在鋼管內(nèi)，鋼管末端通過螺紋套筒同振動(dòng)器的觸頭相連接。


圖1為本實(shí)用新型的鋁電解質(zhì)過熱度測(cè)量裝置，圖中1測(cè)溫探頭；2振動(dòng)器，3測(cè)試槍，4把手，5開關(guān)，6測(cè)量?jī)x器，7調(diào)壓電源。
圖2為測(cè)溫探頭的結(jié)構(gòu)示意圖，a為鋼絲桿結(jié)構(gòu)，b和c為鋼管結(jié)構(gòu)，b鋼管同測(cè)溫桶卡捆結(jié)構(gòu)，c為鋼管同測(cè)溫桶焊接結(jié)構(gòu)，8測(cè)溫桶，9熱電偶，10定位卡，11定位鋼絲桿，12定位鋼管，13螺紋套筒，14振動(dòng)器觸頭。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步的說明和補(bǔ)充。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如圖1所示，整個(gè)鋁電解質(zhì)過熱度測(cè)量裝置由測(cè)溫探頭1、振動(dòng)器2、測(cè)試槍3、把手4、開關(guān)5、測(cè)量?jī)x6和調(diào)壓電源7組成。測(cè)試槍為一根長(zhǎng)鋼管，前端同振動(dòng)器相連接，后端安有開關(guān)和把手。鋼管內(nèi)安裝的測(cè)溫補(bǔ)償導(dǎo)線和電源線。振動(dòng)器前(下)端通過觸頭同測(cè)溫探頭相固定，其一側(cè)同測(cè)試槍前端相連接，這樣探頭軸向與測(cè)試槍管軸向成90°角，當(dāng)探頭振動(dòng)時(shí)，槍管震顫很小，使操作人員能輕便、穩(wěn)定的工作。
本實(shí)用新型過熱度測(cè)量裝置按測(cè)溫探頭的結(jié)構(gòu)不同，可有三種實(shí)施方案。
實(shí)施例1鋼絲桿測(cè)溫探頭如圖2a所示，采用熱電偶9作測(cè)溫元件，熱電偶熱端置于測(cè)溫桶8內(nèi)，冷端通過補(bǔ)償導(dǎo)線置于冰水瓶?jī)?nèi)。測(cè)溫桶焊在定位鋼絲桿11前端上。定位鋼絲桿另一端焊在螺紋套筒13上，并通過螺紋套筒與振動(dòng)器觸頭14相固定。熱電偶的套管則用若干個(gè)定位卡10與鋼絲桿相固定。
實(shí)施例2鋼管活動(dòng)式測(cè)溫探頭如圖2b所示，采用熱電偶9作測(cè)溫元件，同實(shí)施例1相同，熱電偶熱端置于測(cè)溫桶8內(nèi)，測(cè)溫桶焊接在一小段鋼絲上，再將鋼絲用定位卡固定在鋼管12上。而熱電偶套管則安置在鋼管12內(nèi)，鋼管則通過螺紋套筒13同振動(dòng)器觸頭14相固定。
實(shí)施例3鋼管固定式測(cè)溫探頭如圖2c所示，用熱電偶作測(cè)溫元件，總體結(jié)構(gòu)同實(shí)施例2，所不同的只是將鋼管12前端一段管壁削去，并將測(cè)溫桶8直接焊在鋼管上。
使用本實(shí)用新型的測(cè)量裝置時(shí)，操作人員握住把手，持測(cè)試槍管靠近鋁電解槽，將測(cè)溫探頭插入電解質(zhì)熔體中，待熔體進(jìn)入測(cè)溫桶內(nèi)，用測(cè)量?jī)x測(cè)量熔體溫度，開始時(shí)溫度會(huì)有微小的波動(dòng)，待讀數(shù)數(shù)值穩(wěn)定后，測(cè)量?jī)x上記錄的溫度即是電解質(zhì)溫度。然后抬起測(cè)試槍，將探頭和測(cè)溫從電解槽中取出。開調(diào)壓電源使振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)探頭和測(cè)溫桶產(chǎn)生振動(dòng)。此時(shí)桶內(nèi)的電解質(zhì)熔體散熱均勻并緩慢冷卻，在測(cè)量?jī)x上可顯示出熔體冷卻曲線(溫度——時(shí)間曲線)，當(dāng)冷卻曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，其所對(duì)應(yīng)的溫度便是電解質(zhì)的初晶溫度。而電解質(zhì)溫度與電解質(zhì)初晶溫度之差值即是電解質(zhì)的過熱度，這一數(shù)值從測(cè)量?jī)x上可以準(zhǔn)確地測(cè)定出來。
本實(shí)用新型所提出的鋁電解質(zhì)過熱度測(cè)量裝置，不僅結(jié)構(gòu)合理、安裝簡(jiǎn)便；而且使用輕巧、實(shí)用和靈敏，具有很好的推廣價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種鋁電解質(zhì)過熱度測(cè)量裝置，包括測(cè)溫探頭、振動(dòng)器、測(cè)試槍、測(cè)溫儀各部件，其特征在于(A)測(cè)溫探頭前端為測(cè)溫桶、測(cè)溫元件以及將兩者固定在一起的定位裝置，定位裝置的末端通過螺紋套筒同振動(dòng)器相連接；(B)測(cè)試槍為一根長(zhǎng)鋼管，其前端連接到振動(dòng)器上，其軸向與測(cè)溫探頭成垂直相交，末端安有開關(guān)和把手，管中安裝連接到測(cè)溫儀上的補(bǔ)償導(dǎo)線和電源線；(C)另配有控制振動(dòng)器頻率和振幅的調(diào)壓電源。
2.按權(quán)利要求1所述的鋁電解質(zhì)過熱度測(cè)量裝置，其特征在于所說的定位裝置是定位鋼絲桿，其前端同測(cè)溫桶焊在一起，末端焊在同振動(dòng)器觸頭相連接的螺紋套筒上。
3.按權(quán)利要求1所述的鋁電解質(zhì)過熱度測(cè)量裝置，其特征在于所說的定位裝置是定位鋼管，其前端與測(cè)溫桶相連接；末端通過螺紋套筒同振動(dòng)器觸頭相連接。
4.按權(quán)利要求1所述的鋁電解質(zhì)過熱度測(cè)量裝置，其特征在于定位鋼管同測(cè)溫桶的連接方式是活動(dòng)式結(jié)構(gòu)或者是固定式結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種鋁電解質(zhì)過熱度測(cè)量裝置，包括測(cè)溫探頭、振動(dòng)器、測(cè)試槍、測(cè)溫儀各部件。其特征在于(1)測(cè)溫探頭前端為測(cè)溫桶、測(cè)溫元件，末端連接振動(dòng)器；(2)測(cè)試槍為長(zhǎng)鋼管、前端連接振動(dòng)器，方向同測(cè)溫探頭成直角，末端安有開關(guān)和把手，管中是補(bǔ)償導(dǎo)線和電源線；(3)另配有控制振動(dòng)器頻率和振幅的調(diào)壓電源。由于振動(dòng)器距測(cè)溫桶近，距測(cè)試槍把手遠(yuǎn)，振動(dòng)時(shí)測(cè)試槍震顫小，操作起來十分輕巧、穩(wěn)定。同已有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的裝置不僅結(jié)構(gòu)合理、安裝簡(jiǎn)便；而且使用時(shí)，輕巧、實(shí)用和靈敏，故具有很好的推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)G01K7/02GK2852120SQ20052009198
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者馮乃祥, 姚恩秀, 袁丁, 戚喜全, 林學(xué)會(huì), 劉文勇, 郝鑫 申請(qǐng)人:沈陽東英冶金工程科技有限公司