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Schaltung zur Erhöhung der Genauigkeit der Voltstundenzählung bei der schmelzflusselektrolytischen Herstellung von Metallen Die betriebsmässige Zählung der Voltstunden bei der schmelzflusselektrolytischen Herstellung von Metallen, z. B. des Aluminiums, wird bekanntlich mit dynamometrischen Zählern der Klasse 2,5 durchgeführt. Die Toleranz dieser Klasse gestattet aber nur grobe, für die Beurteilung desZellenganges nicht ausreichende Ergebnisse. Eine genauere Voltstundenzählung ist zwar mit Zählern der Klasse 0,5 und 0,2 möglich ; die Verwendung solcher Instrumente ist aber nur in fremdfeldeinflussfreien, staubfreien und klimatisierten Räumen möglich.
Ausserdem ist eine öftere Eichung der Zähler notwendig, um die möglichen mechanischen Fehler der Zähler durch Festsetzen einer Konstanten zu berücksichtigen. Bei betriebsbedingten Abschaltungen erfolgt aber zusätzlich die Registrierung der Polarisationsspannung der Ofenkette, die nur mittels Relaiskontaktunterbrechung ausgeschaltet werden kann. Die Verwendung von Relaiskontakten ist aber im Voltstundenzählerkreis wegen ihrer Störanfälligkeit nicht zulässig.
Gemäss der Erfindung wird die Voltstundenzählung mit. einer Anlage durchgeführt, mit welcher 70 - 80 calo des Gesamtmesswertes mit einer Genauigkeit von 0, 2 o kompensiert werden und als Voltstundenzähler ein Betriebszähler der Klasse 2,5 verwendet wird, mit dem in bestimmten Zeiträumen der Rest der Messgrösse gemessen wird, wobei im Messkreis zur Ausschaltung von Fehlzählungen im Falle des Stromausfalles der Elektrolyseanlage eine Diode angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, die Genauigkeit der gesamten Voltstundenzählung auf 0, 6 11/0 zu erhöhen, da der Fehler des Zählers auf dessen Nennwert bezogen ist und dieser Wert dadurch, dass ein Teil der Messgrösse kompensiert wird, wesentlich kleiner gemacht werden kann.
DieFig. lstellteinenRegistrierstreifen des Spannungsschreibers für den Anzeigebereich 0-500 V einer Elektrolysehalle im Zeitabschnitt von 20 Stunden dar. Bei 320 V dieses Streifens liegt die Trennungslinie 5 zwischen dem Kompensationsbereich 6 und der durch den Voltstundenzähler registrierten Spannung 7 mit ihren durch den Anodeneffekt verursachten Schwankungen.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Kompensationsschaltung ist in Fig. 2 dargestellt. Sie besteht aus einem magnetischen Spannungsgleichhalter 1, der die Spannungsschwankungen des Industriestromes reduziert und für den Gleichrichter 2 eine vom Netz galvanisch getrennte Wechselspannung liefert. Die vom Gleichrichter 2 gelieferte wellige Gleichspannung wird durch die bekanntlich aus Kondensatoren und einer Eisendrossel bestehende Siebkette 3 geglättet und der aus Stabilisatoren zur Erzielung eines Gleichstromes konstanter Spannung aufgebauten Glimmstrecke 4 zugeführt. Die Glimmstrecke versorgt in üblicher Weise das aus den ohmschen Widerständen R2'Ra und dem Innenwiderstand Ri des Volt- stundenzählers bestehende Kompensationsglied mit stabiler Gleichspannung.
Während die Stromstärke in dem Widerstand R, praktisch gleich bleibt, ändern sich die Ströme in R2 und Ri in Abhängigkeit von der Elektrolysespannung U. Im Falle der Spannungsgleichheit an der Glimmstrecke und der Spannung U ist die Stromstärke an Ri gleich Null. Die Diode D bewirkt auf Grund ihrer Richtwirkung eine kontaktlos Abschaltung des Voltstundenzählers im Falle des Stromausfalles der Elektrolyseanlage und schliesst eine Fehlzählung der Polarisationsspannung in der Zeit der Abschaltung aus.
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Circuit for increasing the accuracy of the volt-hour counting in the electrolytic production of metals. The operational counting of the volt-hours in the electrolytic production of metals, e.g. B. aluminum, is known to be carried out with dynamometric meters of class 2.5. The tolerance of this class allows only rough results that are not sufficient for assessing cell gait. A more precise volt-hour counting is possible with class 0.5 and 0.2 counters; The use of such instruments is only possible in rooms that are free of external fields, dust-free and air-conditioned.
In addition, frequent calibration of the counters is necessary in order to take into account possible mechanical errors in the counters by setting a constant. In the case of operational shutdowns, the polarization voltage of the furnace chain is also recorded, which can only be switched off by interrupting the relay contact. The use of relay contacts is not permitted in the volt hour meter circuit due to their susceptibility to failure.
According to the invention, the volt hour counting is with. a system with which 70 - 80 calo of the total measured value is compensated with an accuracy of 0.2 o and an operating meter of class 2.5 is used as the volt hour counter, with which the rest of the measured variable is measured in certain periods of time, with the measuring circuit a diode is arranged to eliminate incorrect counting in the event of a power failure in the electrolysis system. This makes it possible to increase the accuracy of the entire volt-hour counter to 0.6 11/0, since the error of the counter is related to its nominal value and this value can be made significantly smaller by compensating for part of the measured variable.
TheFig. l represents a recording strip of the voltage recorder for the display range 0-500 V of an electrolysis hall in the time segment of 20 hours. At 320 V of this strip, the dividing line 5 is between the compensation area 6 and the voltage 7 recorded by the volt hour meter with its fluctuations caused by the anode effect.
An exemplary embodiment of the compensation circuit according to the invention is shown in FIG. It consists of a magnetic voltage equalizer 1, which reduces the voltage fluctuations of the industrial current and supplies an alternating voltage that is galvanically separated from the mains for the rectifier 2. The wavy DC voltage supplied by the rectifier 2 is smoothed by the filter chain 3, which is known to consist of capacitors and an iron choke, and fed to the glow path 4 made up of stabilizers to achieve a constant voltage direct current. The glow path supplies the compensation element, which consists of the ohmic resistors R2'Ra and the internal resistance Ri of the volt-hour counter, with stable direct voltage in the usual way.
While the current intensity in the resistor R, remains practically the same, the currents in R2 and Ri change depending on the electrolysis voltage U. If the voltage at the glow gap and the voltage U are equal, the current intensity at Ri is zero. Due to its directional effect, the diode D causes the volt-hour counter to be switched off in a contactless manner in the event of a power failure in the electrolysis system and prevents the polarization voltage from being incorrectly counted during the time it was switched off.