CN208537046U - 一种阴极钢棒温度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阴极钢棒温度测量装置，包括卡架，设置在卡架顶端且贯穿该卡架顶端的固定结构，设置在卡架底端内侧的导热板，设置在导热板上表面的热电偶，设置在导热板上的温差发电结构、散热片，固定在导热板底端的数据采集结构，以及通过无线网络与该数据采集结构相连接的远程控制器组成；所述数据采集结构与热电偶相连接。本实用新型提供一种阴极钢棒温度测量装置，能够有效的完成对阴极钢棒的温度检测，提高检测的时效性，进而有效的提高了电解槽的电流控制效率，降低电力消耗，达到节约电力能源的目的，还能及时的根据检测结果调整控制方案，提高设备的控制效果，降低了生产事故的发生机率。

Description

一种阴极钢棒温度测量装置

技术领域

本实用新型属于阴极钢棒温度测量领域，具体是指一种阴极钢棒温度测量装置。

背景技术

目前，国内铝电解行业中在预焙电解槽生产过程中，阴极钢棒温度分布的测量是属于一种常规的检测项目；而如今的测量是通过人工手持手持式红外温度测量仪，以对每个电解槽阴极钢棒温度进行测量的方法来完成项目的数据采集的。由于人工测量每次只能完成一个点的测量与参数记录，在操作完后再进行下一个温度点的测量。其测量程序繁复，测量人员的工作量大，完成全部测量的整体耗时较长，且测量结果不能实时送入计算机控制系统，还需要把测定结果提交相关人员，并按规程输入到计算机系统，给测量工作带来极大的不便，使得相关人员难以及时的对生产过程进行控制。

综上所述，如果不解决以上问题，阴极钢棒温度的测量将无法达到预期效果，并且无法实时再现电解槽阴极钢棒温度分布状况和变化趋势，影响电解槽热平衡的检查与处理，无法为操作人员及时调整电解槽能量平衡提供及时准确的依据。进而无法有效防止因温度过低引起的冷槽、炉膛局部肥大、部分地方伸腿伸向炉底、以及炉膛变得不规整等故障，也无法防止由于温度过高引起的热槽而造成的能源消耗提高和生产事故的发生。不能进一步提高电解槽的电流效率、降低电力消耗，达到节约电力能源的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述问题，提供一种阴极钢棒温度测量装置，能够有效的完成对阴极钢棒的温度检测，提高检测的时效性，进而有效的提高了电解槽的电流控制效率，降低电力消耗，达到节约电力能源的目的，还能及时的根据检测结果调整控制方案，提高设备的控制效果，降低了生产事故的发生机率。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种阴极钢棒温度测量装置，包括卡架，设置在卡架顶端且贯穿该卡架顶端的固定结构，设置在卡架底端内侧的导热板，设置在导热板上表面的热电偶，设置在导热板上的温差发电结构、散热片，固定在导热板底端的数据采集结构，以及通过无线网络与该数据采集结构相连接的远程控制器组成；所述数据采集结构与热电偶相连接。

作为优选，所述卡架由三块固为一体的横板组成，且其剖面呈侧倒的“凹”字型，固定结构设置在该卡架顶端的横板处，导热板设置在卡架底端的横板内侧。

作为优选，所述导热板呈倒“L”型，该导热板的上侧横板贴合在卡架底端横板的内侧，且通过螺栓固定在卡架上。

进一步的，所述温差发电结构为温差发电片以及用于安装温差发电片的温差发电基板，该温差发电基板固定在导热板竖板的任意一侧；所述散热片设置在温差发电片的表面。

作为优选，所述散热片的大小大于温差发电结构，且散热片与导热板之间还设置有隔热棉，且该散热片通过螺栓固定在导热板和温差发电结构上。

再进一步的，所述数据采集结构由采集器安装板以及安装在该采集器安装板上的采集器组成，采集器安装板通过螺栓固定在导热板的竖板的底端，采集器通过螺栓固定在采集器安装板上。

作为优选，所述热电偶与采集器相连接；所述采集器上连接有备用充电电池；所述采集器以及备用充电电池均与温差发电片的电源输出端相连接。

所述远程控制器为PC电脑或工业电脑或工控机。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型设置有温差发电结构并设置有与温差发电结构匹配使用的备用充电电池，能够很好的利用设备的发热量进行发电，极大的降低了产品的使用消耗，同时还能进一步提高产品的适用范围，提高了产品的使用灵活性，避免了外部供电与电解槽供电不同所带来的安全隐患，由于没有外部供电和信号的有线传输，进而无需固定电缆，降低了高温下电缆老化带来的故障甚至生产事故。

(2)本实用新型通过无线连接的方式使得数据采集结构与远程控制器相连接，很好的代替了传统的人工录入测量数据的手段，因此，其达到了在线实时测量、并准确快速地传递测量结果，从而得出电解槽阴极钢棒温度分布状况和变化趋势。

(3)本实用新型的结构简单，使用便捷，生产与维护成本较低，在需要时可以快捷的进行安装与拆卸，可以方便的设置在任意需要检测的阴极钢棒上。

(4)本实用新型能够有效的完成对阴极钢棒的温度检测，提高检测的时效性，进而有效的提高了电解槽的电流控制效率，降低电力消耗，达到节约电力能源的目的，还能通过远程控制器及时的根据检测结果调整控制方案，提高设备的控制效果，降低了生产事故的发生机率。

附图说明

图1为本实用新型的侧视结构示意图。

图2为本实用新型的正视结构示意图。

附图标记说明：1、卡架；2、固定结构；3、导热板；4、热电偶；5、温差发电结构；6、隔热棉；7、散热片；8、采集器安装板；9、采集器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1、2所示，一种阴极钢棒温度测量装置，包括卡架1，设置在卡架1顶端且贯穿该卡架1顶端的固定结构2，设置在卡架1底端内侧的导热板3，设置在导热板3上表面的热电偶4，设置在导热板3上的温差发电结构5、散热片7，固定在导热板3底端的数据采集结构，以及通过无线网络与该数据采集结构相连接的远程控制器组成；所述数据采集结构与热电偶4相连接。

所述卡架1由三块固为一体的横板组成，且其剖面呈侧倒的“凹”字型，固定结构2设置在该卡架1顶端的横板处，导热板3设置在卡架1底端的横板内侧。

该卡架采用304不锈钢制作，为整个产品的支撑结构。

固定结构采用常规的手轮、丝杆与压片的组合，丝杆贯穿卡架，且通过螺纹固定在卡架上，在丝杆的顶端设置手轮以便于转动丝杆，而在丝杆的底端则设置压片，以提高与阴极钢棒的接触面积，提高产品使用的稳定性。该固定结构为本领域的常规技术，本领域的技术人员根据上述的描述无需经过创造性的劳动便可以完成该固定结构的设置与安装，在此便不进行赘述。

在使用时，直接将阴极钢棒置于该卡架的凹槽中，再旋转固定结构使得丝杆带动压片向凹槽中伸出，并使得卡架上设置有导热板的一侧被压紧在阴极钢棒上，如此便很好的完成了产品的固定与定位，在需要拆卸时只需反向旋转固定结构使得阴极钢棒与卡架脱离即可。

所述导热板3呈倒“L”型，该导热板3的上侧横板贴合在卡架1底端横板的内侧，且通过螺栓固定在卡架1上。

该导热板采用不亲磁且导热系数高的金属材料制成，在本申请中，该导热板采用铝合金制作而成。热电偶设置在导热板的上端面上，且在产品使用时与阴极钢棒相接触，进而使得该热电偶能够充分感知阴极钢棒的温度，使阴极钢棒温度能真实的传导到热电偶上；热电偶能够将阴极钢棒的温度转换成与温度对应的mV电信号，并送至数据采集结构中。

所述温差发电结构5为温差发电片以及用于安装温差发电片的温差发电基板，该温差发电基板固定在导热板3竖板的任意一侧；所述散热片7设置在温差发电片的表面。

温差发电基板的作用是用于固定该温差发电片，使得温差发电片能够有效的与导热板相接触。具体的设置方式为本领域的常规技术手段，本领域的技术人员通过上述描述可以很好的完成该温差发电片的安装与设置，在此便不进行赘述。

所述散热片7的大小大于温差发电结构5，且散热片7与导热板3之间还设置有隔热棉6，且该散热片7通过螺栓固定在导热板3和温差发电结构5上。

散热片为本领域的常规产品，其表面为栏栅状，以提高产品的散热能力。该散热片的使用与安装方式均为本领域的常规技术手段，本领域的技术人员根据上述内容均能很好的完成该散热片的安装与使用，在此便不进行赘述。

在散热片和导热板的作用下，使得温差发电片的两侧产生温度差，进而使得温差发电片能够利用温度差进行发电。而隔热棉设置在导热板与散热片之间，可以很好的降低导热板对散热片的热辐射，极大的提高了散热片对温差发电片冷端的散热效果，进一步提高了温差发电片冷端与热端之间的温度差，很好的提高了温差发电片的发电效率与发电量。

所述数据采集结构由采集器安装板8以及安装在该采集器安装板8上的采集器9组成，采集器安装板8通过螺栓固定在导热板3的竖板的底端，采集器9通过螺栓固定在采集器安装板8上。

为了更好的保护采集器，该采集器安装板采用导热系数低的非金属材料，而在本身中则采用环氧树脂板，以避免温度过高影响甚至损坏采集器。采集器为常用的数据采集器，该数据采集器为检测领域的常规设备，本领域的技术人员均能很好的完成该采集器的安装与使用，在此便不进行赘述。

所述热电偶4与采集器9相连接；所述采集器9上连接有备用充电电池；所述采集器9以及备用充电电池均与温差发电片的电源输出端相连接。

采集器主要由温差发电片的输出电能进行供电，在温差发电片的输出电能无法满足采集器工作时则由备用充电电池进行电能的补充供应，而在温差发电片的电能较高时在供应采集器工作的同时还将对备用充电电池进行充电，如此便能很好的降低产品的电能消耗，同时降低了企业的生产成本。

具体的，温差发电片工作时将产生低电压，之后送入专用升压电源管理模块，专用升压电源管理模块经过一系列的转换，将温差发电片产生的低电压升压到采集器正常工作的4.2V电压，通过稳压模块进行稳压后，为采集器中的MCU单元、采集单元和无线收发模块提供3.3V的工作电源。

其中，专用升压电源管理模块、稳压模块、MCU单元、采集单元以及无线收发模块均为本领域的常规技术，本领域技术人员通过上述的内容无需付出创造性的劳动便可完成设置，在此便不进行赘述。

所述远程控制器为PC电脑或工业电脑或工控机。

远程控制器能够收集采集器发送的实时数据，并将数据进行整理与监控，相关工作人员可以通过该远程控制器实时的对各个阴极钢棒的温度进行监控，在温度出现异常时可以及时的对相应的阴极钢棒进行维护，极大的提高了监控的效果，同时还能很好的降低生产事故的发生。

该远程控制器为本领域的常规设备，本领域的技术人员均能很好的安装与使用该控制器，在此便不进行赘述。

如上所述，便可很好的实现本实用新型。

Claims (8)

1.一种阴极钢棒温度测量装置，其特征在于：包括卡架(1)，设置在卡架(1)顶端且贯穿该卡架(1)顶端的固定结构(2)，设置在卡架(1)底端内侧的导热板(3)，设置在导热板(3)上表面的热电偶(4)，设置在导热板(3)上的温差发电结构(5)、散热片(7)，固定在导热板(3)底端的数据采集结构，以及通过无线网络与该数据采集结构相连接的远程控制器组成；所述数据采集结构与热电偶(4)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种阴极钢棒温度测量装置，其特征在于：所述卡架(1)由三块固为一体的横板组成，且其剖面呈侧倒的“凹”字型，固定结构(2)设置在该卡架(1)顶端的横板处，导热板(3)设置在卡架(1)底端的横板内侧。

3.根据权利要求2所述的一种阴极钢棒温度测量装置，其特征在于：所述导热板(3)呈倒“L”型，该导热板(3)的上侧横板贴合在卡架(1)底端横板的内侧，且通过螺栓固定在卡架(1)上。

4.根据权利要求3所述的一种阴极钢棒温度测量装置，其特征在于：所述温差发电结构(5)为温差发电片以及用于安装温差发电片的温差发电基板，该温差发电基板固定在导热板(3)竖板的任意一侧；所述散热片(7)设置在温差发电片的表面。

5.根据权利要求4所述的一种阴极钢棒温度测量装置，其特征在于：所述散热片(7)的大小大于温差发电结构(5)，且散热片(7)与导热板(3)之间还设置有隔热棉(6)，且该散热片(7)通过螺栓固定在导热板(3)和温差发电结构(5)上。

6.根据权利要求4所述的一种阴极钢棒温度测量装置，其特征在于：所述数据采集结构由采集器安装板(8)以及安装在该采集器安装板(8)上的采集器(9)组成，采集器安装板(8)通过螺栓固定在导热板(3)的竖板的底端，采集器(9)通过螺栓固定在采集器安装板(8)上。

7.根据权利要求6所述的一种阴极钢棒温度测量装置，其特征在于：所述热电偶(4)与采集器(9)相连接；所述采集器(9)上连接有备用充电电池；所述采集器(9)以及备用充电电池均与温差发电片的电源输出端相连接。

8.根据权利要求7所述的一种阴极钢棒温度测量装置，其特征在于：所述远程控制器为PC电脑或工业电脑或工控机。