專利名稱：一種鋁電解質(zhì)溫度測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫度測量技術(shù)，特別地涉及一種鋁電解質(zhì)溫度測量儀。
背景技術(shù)：
鋁是用冰晶石一氧化鋁熔鹽電解法生產(chǎn)的。電解槽是鋁電解生產(chǎn)的場所 和熔融態(tài)鋁電解質(zhì)的載體，每個(gè)電解槽由于生產(chǎn)過程和配料的差異會導(dǎo)致鋁 電解質(zhì)溫度的差異。鋁電解質(zhì)溫度即槽溫，也稱為電解溫度，是表征電解槽 狀態(tài)的一個(gè)重要參數(shù)，生產(chǎn)中定期由操作人員測量， 一般每天測量一次。
準(zhǔn)確測量鋁電解質(zhì)溫度對鋁電解生產(chǎn)具有重要的意義。
一方面，通過技
術(shù)手段降低鋁電解質(zhì)溫度來節(jié)約電能；另一方面，需要合適的鋁電解質(zhì)溫度 來保證生產(chǎn)的持續(xù)運(yùn)行。
傳統(tǒng)的鋁電解質(zhì)溫度測量方法采用鎧裝熱電偶配合普通測量儀表的方 法。測試時(shí)將熱電偶與被測鋁電解質(zhì)接觸，等待測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定后人工記錄。 每個(gè)鋁電解質(zhì)溫度與每臺電解槽一一對應(yīng)。
測試過程中，由于熱電偶鎧裝層的熱傳導(dǎo)因素和電解槽中物質(zhì)成分的復(fù) 雜性，測量數(shù)據(jù)達(dá)到穩(wěn)定需要一定的過程。不待測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定就讀取數(shù)值， 將會造成測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；等待測量數(shù)據(jù)的完全穩(wěn)定，將會降低測量效率。 受測量經(jīng)驗(yàn)與操作水平的局限，人工讀數(shù)誤差大，影響了鋁電解質(zhì)溫度測量 的準(zhǔn)確性。
熱電偶本身的偏差降低了測溫準(zhǔn)確度，含有偏差校正功能的熱電偶逐漸 增多，現(xiàn)有溫度測量儀表多數(shù)不能自動讀取偏差校正信息。
測量數(shù)據(jù)需要人工記錄，對于一個(gè)擁有上百臺電解槽的廠房，人工記錄 數(shù)據(jù)極易出錯(cuò)，且不便于生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種鋁電解質(zhì)溫度測量儀，主要用于電解鋁生產(chǎn)過程的槽溫測量，也適用于金屬冶煉過程中的溫度測量。測量儀根據(jù)熱電偶測得的溫度
的變化率AT/At，來判斷真實(shí)的鋁電解質(zhì)溫度值，具有多種數(shù)據(jù)傳輸與存儲
方式，自動記錄測量數(shù)據(jù)，自動記錄被測電解槽的槽號、自動讀取熱電偶偏
差校正信息。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
一種鋁電解質(zhì)溫度測量儀，該溫度測量儀主要由測溫控制器、熱電偶、
槽號識別器、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器、USB接口與串行通信接口、操作顯示面板組
成，根據(jù)熱電偶測得的溫度的變化率來判斷真實(shí)的鋁電解質(zhì)溫度值。其中， 測溫控制器控制整個(gè)測量過程，自動計(jì)算熱電偶測得的溫度的變化率，記錄 測量數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)運(yùn)算與數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)通訊功能。測溫控制器與熱電偶、
槽號識別器、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器、USB與串行通信接口、操作顯示面板連接。
熱電偶與鋁電解質(zhì)接觸，由測溫控制器自動讀取熱電偶的偏差校正信息。槽 號識別器掃描被測鋁電解質(zhì)所在電解槽的槽號，槽號識別碼與每個(gè)電解槽一
一對應(yīng)。測溫控制器通過無線數(shù)據(jù)收發(fā)器與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)收發(fā)數(shù)據(jù)。USB接口 用于外接U盤，串行通信接口連接計(jì)算機(jī)導(dǎo)出數(shù)據(jù)。操作顯示面板進(jìn)行人機(jī) 交互，指示測量過程。
進(jìn)一步地，所述的鋁電解質(zhì)溫度測量儀根據(jù)熱電偶測得的溫度的變化率 A T/ A t來判斷真實(shí)的鋁電解質(zhì)溫度值。
進(jìn)一步地，所述的測溫控制器控制整個(gè)測量過程，自動計(jì)算熱電偶測得 的溫度的變化率，記錄測量數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)運(yùn)算與數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)通訊功能。
進(jìn)一步地，所述的熱電偶與鋁電解質(zhì)接觸，由測溫控制器自動讀取熱電 偶的偏差校正信息。
進(jìn)一步地，所述的槽號識別器與測溫控制器連接，槽號識別碼與每個(gè)電 解槽一一對應(yīng)。編碼方式采用編碼方式采用條形碼或數(shù)字碼。
進(jìn)一步地，所述的無線數(shù)據(jù)收發(fā)器與測溫控制器連接，與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)傳 送數(shù)據(jù)。無線方式采用點(diǎn)對點(diǎn)短信、GPRS通信、WCDMA技術(shù)、無線局域 網(wǎng)、藍(lán)牙或無線數(shù)傳技術(shù)。
進(jìn)一步地，所述的USB與串行通信接口與測溫控制器連接，USB接口外 接U盤，串行通信接口連接計(jì)算機(jī)導(dǎo)出數(shù)據(jù)。
5進(jìn)一步地，所述的操作顯示面板與測溫控制器連接，采用液晶顯示屏、
數(shù)碼管配合按鈕或觸摸屏。
更進(jìn)一步地，可選用以上某項(xiàng)功能單獨(dú)使用，也可將幾項(xiàng)功能集中使用。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)兩項(xiàng)主要功能測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和真
實(shí)，克服人為誤差；數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋憷１景l(fā)明提高生產(chǎn)管理的精度，減輕工
人操作的難度，使用簡單，界面友好。


圖1為測量過程中熱電偶測得的溫度上升曲線。
圖2為本發(fā)明中鋁電解質(zhì)溫度測量儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。 圖3為不包含無線數(shù)據(jù)收發(fā)器的鋁電解質(zhì)溫度測量儀的外觀示意圖。 圖4為不包含槽號識別器的鋁電解質(zhì)溫度測量儀的外觀示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地介紹，但不作為對本發(fā) 明的限定。
參考圖1所示，觀懂過程中熱電偶測得的溫度上升曲線。熱電偶插入被 測的鋁電解質(zhì)樣品，從室溫開始升溫，由于鋁電解質(zhì)樣品溫度Ts較高， 一般 在91(TC 95(TC，熱電偶測得的溫度開始上升較快，等到溫度與鋁電解質(zhì)樣 品溫度Ts接近時(shí)升溫速度的變化率逐漸放緩，直到趨近于0。在本發(fā)明中， 當(dāng)熱電偶測得的溫度的變化率AT/At的值在O.rC/10秒 5。C/10秒范圍時(shí)， 即認(rèn)為當(dāng)前測溫?cái)?shù)據(jù)已經(jīng)達(dá)到了穩(wěn)定，此時(shí)熱電偶測得的溫度即是當(dāng)前鋁電 解質(zhì)樣品的溫度值。
參考圖2所示，鋁電解質(zhì)溫度測量儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。該溫度測量儀主要 由測溫控制器l、熱電偶2、槽號識別器3、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器4、 USB接口與 串行通信接口 5、操作顯示面板6組成。其中，測溫控制器1控制整個(gè)測量 過程，自動計(jì)算熱電偶2測得的溫度的變化率，測溫控制器1與熱電偶2、 槽號識別器3、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器4、 USB與串行通信接口5、操作顯示面板6 連接。熱電偶2與鋁電解質(zhì)接觸，由測溫控制器l自動讀取熱電偶2的偏差 校正信息。槽號識別器3掃描被測鋁電解質(zhì)所在電解槽的槽號。測溫控制器
61通過無線數(shù)據(jù)收發(fā)器4與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)收發(fā)數(shù)據(jù)。USB接口用于外接U盤導(dǎo) 出數(shù)據(jù)，串行通信接口連接計(jì)算機(jī)導(dǎo)出數(shù)據(jù)。操作顯示面板6進(jìn)行人機(jī)交互， 指示測量過程。 ，
實(shí)施例1:
參考圖3所示，為不包含無線數(shù)據(jù)收發(fā)器的鋁電解質(zhì)溫度測量儀的外觀 示意圖。
該設(shè)備由測溫控制器l、熱電偶接口7、熱電偶2及插頭9、槽號識別器 3、 USB與串行通信接口5、操作顯示面板6、外殼8組成。
測溫控制器1位于儀表內(nèi)部，熱電偶接口 7通過插頭9連接熱電偶2， 槽號識別器3裝在儀表右側(cè)部，USB與串行通信接口 5位于儀表左側(cè)部，操 作顯示面板6采用液晶顯示屏與按鈕，在儀表內(nèi)部與測溫控制器1連接，蜂 鳴器10與測溫控制器1連接，外殼8采用絕緣樹脂材料，重量輕，便于攜帶。
利用該設(shè)備測量鋁電解質(zhì)溫度的過程如下
將鋁電解質(zhì)溫度測量儀通電，將熱電偶2插入鋁電解質(zhì)中，通過槽號識 別器3自動讀取電解質(zhì)樣品所對應(yīng)的槽號，啟動測量。這時(shí)液晶顯示上會有 溫度數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)測溫控制器1不斷讀取溫度數(shù)據(jù)，并計(jì)算AT/At，當(dāng)AT/ △ t在o.rc/io秒 5。C/10秒范圍時(shí)，測溫控制器1在液晶顯示屏上給出提示， 并通過蜂鳴器10給出聲音提示。操作人員就可以將熱電偶2從鋁電解質(zhì)中取 出，直接測量下一臺電解槽。依次循環(huán)，測溫控制器1自動存儲已測量到的 溫度值，所有測試工作完成后，將U盤插入U(xiǎn)SB接口，使用操作顯示面板6 的按鈕控制將測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出；或者使用串行通信接口將溫度測量儀與計(jì)算機(jī) 連接，導(dǎo)出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)導(dǎo)出后測溫控制器l中存儲的溫度數(shù)據(jù)將清除。
實(shí)施例2:
參考圖4所示，為不包含槽號識別器的鋁電解質(zhì)溫度測量儀的外觀示意圖。
從該示意圖可以看出，該設(shè)備由測溫控制器l、熱電偶接口7、熱電偶2 及插頭9、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器4、 USB與串行通信接口5、操作顯示面板6、外殼8組成。
與實(shí)施例l相比，本實(shí)施例中沒有槽號識別器3，沒有蜂鳴器IO，增加 了無線數(shù)據(jù)收發(fā)器4。熱電偶接口7通過插頭9連接熱電偶2。 利用該設(shè)備測量鋁電解質(zhì)的過程如下
將鋁電解質(zhì)溫度測量儀通電，將熱電偶2插入鋁電解質(zhì)中，然后手工輸 入當(dāng)前電解質(zhì)樣品所對應(yīng)的槽號，啟動測量。這時(shí)液晶顯示上有溫度數(shù)據(jù)顯 示，當(dāng)測溫控制器1不斷讀取溫度數(shù)據(jù)，并計(jì)算AT/At，當(dāng)AT/At在0.rC /10秒 5。C/10秒范圍時(shí)，通過液晶顯示屏給出提示。操作人員就可以將熱電 偶2從鋁電解質(zhì)中取出，同時(shí)無線數(shù)據(jù)收發(fā)器4自動將溫度數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程 計(jì)算機(jī)。測溫控制器1自動存儲已測量到的溫度值，并不刪除。將溫度測量 儀移動到下一個(gè)待測電解槽，重新手工輸入當(dāng)前電解質(zhì)樣品所對應(yīng)的槽號， 繼續(xù)測試。依次循環(huán)，所有測試工作完成后，使用串行通信接口將溫度測量 儀與計(jì)算機(jī)連接，校驗(yàn)無線傳送的數(shù)據(jù)正確無誤后，清除溫度控制器1中的 數(shù)據(jù)。
鋁電解質(zhì)溫度測量儀根據(jù)熱電偶測得的溫度的變化率來判斷真實(shí)的鋁電 解質(zhì)溫度值，有效提高鋁電解質(zhì)溫度測量的準(zhǔn)確性，自動化測量結(jié)構(gòu)減少了 操作復(fù)雜度，提高了測量效率。多種數(shù)據(jù)傳送方式的使用消除了人工記錄數(shù) 據(jù)帶來的錯(cuò)誤。
8
權(quán)利要求
1. 一種鋁電解質(zhì)溫度測量儀，主要用于電解鋁生產(chǎn)過程的槽溫測量，也適用于金屬冶煉過程中的溫度測量。該溫度測量儀主要由測溫控制器、熱電偶、槽號識別器、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器、USB接口與串行通信接口、操作顯示面板組成，根據(jù)熱電偶測得的溫度的變化率來判斷真實(shí)的鋁電解質(zhì)溫度值。其中，測溫控制器控制整個(gè)測量過程，自動計(jì)算熱電偶測得的溫度的變化率ΔT/Δt，記錄測量數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)運(yùn)算與數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)通訊功能。測溫控制器與熱電偶、槽號識別器、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器、USB與串行通信接口、操作顯示面板連接。熱電偶與鋁電解質(zhì)接觸，由測溫控制器自動讀取熱電偶的偏差校正信息。槽號識別器掃描被測鋁電解質(zhì)所在電解槽的槽號，槽號識別碼與每個(gè)電解槽一一對應(yīng)。測溫控制器通過無線數(shù)據(jù)收發(fā)器與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)收發(fā)數(shù)據(jù)。USB接口用于外接U盤，串行通信接口連接計(jì)算機(jī)導(dǎo)出數(shù)據(jù)。操作顯示面板進(jìn)行人機(jī)交互，指示測量過程。
2. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述的鋁電解質(zhì)溫度測量儀 根據(jù)熱電偶測得的溫度的變化率A T/ A t來判斷真實(shí)的鋁電解質(zhì)溫度值。
3. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述的測溫控制器控制整個(gè) 測量過程，自動計(jì)算熱電偶測得的溫度的變化率，記錄測量數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù) 運(yùn)算與數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)通訊功能。
4. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述的熱電偶與鋁電解質(zhì)接 觸，由測溫控制器自動讀取熱電偶的偏差校正信息。
5. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述的槽號識別器與測溫控 制器連接，槽號識別碼與每個(gè)電解槽一一對應(yīng)。編碼方式采用條形碼或數(shù)字 碼。
6. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述的無線數(shù)據(jù)收發(fā)器與測 溫控制器連接，與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)傳送數(shù)據(jù)。無線方式采用點(diǎn)對點(diǎn)短信、GPRS 通信、WCDMA技術(shù)、無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙或無線數(shù)傳技術(shù)。
7. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述的USB與串行通信接 口與測溫控制器連接，USB接口外接U盤，串行通信接口連接計(jì)算機(jī)導(dǎo)出數(shù) 據(jù)。
8. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述的操作顯示面板與測溫 控制器連接，采用液晶顯示屏、數(shù)碼管配合按鈕或觸摸屏。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁電解質(zhì)溫度測量儀，主要用于電解鋁生產(chǎn)過程的槽溫測量，也適用于金屬冶煉過程中的溫度測量。該溫度測量儀主要由測溫控制器、熱電偶、槽號識別器、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器、USB接口與串行通信接口、操作顯示面板組成。該溫度測量儀根據(jù)熱電偶測得的溫度的變化率來判斷真實(shí)的鋁電解質(zhì)溫度值。其中，測溫控制器控制整個(gè)測量過程，自動計(jì)算由熱電偶測得的溫度的變化率ΔT/Δt，記錄測量數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)運(yùn)算與數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)通訊功能。測溫控制器與熱電偶、槽號識別器、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器、USB與串行通信接口、操作顯示面板連接。熱電偶與鋁電解質(zhì)接觸，由測溫控制器自動讀取熱電偶的偏差校正信息。槽號識別器掃描被測鋁電解質(zhì)所在電解槽的槽號，槽號識別碼與每個(gè)電解槽一一對應(yīng)。測溫控制器通過無線數(shù)據(jù)收發(fā)器與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)收發(fā)數(shù)據(jù)。USB接口用于外接U盤，串行通信接口連接計(jì)算機(jī)導(dǎo)出數(shù)據(jù)。操作顯示面板進(jìn)行人機(jī)交互，指示測量過程。
文檔編號G01K7/02GK101509811SQ20091011966
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者偉 韓 申請人:偉 韓