CN220116692U - 一种氯酸钠电解槽的槽电压在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种氯酸钠电解槽的槽电压在线监测系统，包括接线箱、电压采集装置和检测中心后台；接线箱内包括多路输入回路，多路输入回路的输入端分别与若干个单元电解槽电性连接，多路输入回路的输出端与电压采集装置的输入端相连；电压采集装置的输出端与监控中心后台电连接。本实用新型通过多路开关的通道选通，按一定的时间间隔，依次采集多路开关返回的电压信号，减少电压采集模块数量，减少人工的在线监测，释放人力，节约设备成本，并达到了实现对所有单元槽进行在线监测的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于电压监测的技术领域，具体涉及一种氯酸钠电解槽的槽电压在线监测系统。
背景技术
氯酸钠广泛应用于纸浆、高氯酸盐、亚氯酸盐、水处理等领域；随着科技、经济的发展，其使用领域在不断地拓展。
电解是氯酸钠生产的最主要工序，电解槽是氯酸钠生产的最关键设备，电解槽的水平直接体现企业的装备水平。
然而目前对于电解槽的检测方式一为人工检测，即在运行中需要用万用表对每一块单元槽进行电压监测，一台电解槽拥有122块单元槽，十台电解槽就拥有一千多块单元槽，所有的单元槽都采用人工方式监测电压的，监测人员的工作强度大。并且由于电解槽漏液、垫片泄漏或意外搭铁等原因，会造成漏电现象，而监测人员长时间与电解槽近距离接触，容易对工作人员的安全造成危害。尤其是在电解槽开车时，手动检测槽电压工作效率低，严重影响开车进度。检测方式二为分组检测；按单元槽顺序等分成若干组，测量每一组的槽电压，相当于采集的电压值为台单元槽的电压，如果某台单槽槽子出现问题，不能及时发现，精度不够，而如果采用对每个单个单元槽数据单独采集时，则意味着有1220组单元槽电压采集转换装置。这样装置非常复杂，电缆数量多，且电缆连接很容易出现单元电解槽正负极性接反的现象。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种氯酸钠电解槽的槽电压在线监测系统，以解决现有电解槽人工检测效率低、工作量大的问题。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
一种氯酸钠电解槽的槽电压在线监测系统，其包括接线箱、电压采集装置和检测中心后台；
接线箱内包括多路输入回路，多路输入回路的输入端分别与若干个单元电解槽电性连接，多路输入回路的输出端与电压采集装置的输入端相连；电压采集装置的输出端与监控中心后台电连接。
进一步地，若干个单元电解槽通过电缆与接线箱电连接。
进一步地，多路输入回路包括与单元电解槽数量相同的正负极性接反电路、多路开关S、接线端子A和接线端子B；所述接线端子A和接线端子B的输入端分别与单元电解槽电连接，接线端子A和接线端子B的输出端与正负极性接反电路的输入端相连，所述正负极性接反电路的输出端与多路开关S的输入端电连接。
进一步地，正负极性接反电路包括与熔断器连接的D11二极管、D12二极管、D13二极管和D14二极管。
进一步地，电压采集装置包括CPU模块、人机界面模块、电压采集模块、电压切换模块、以太网通讯模块和报警控制模块；CPU模块分别与人机界面模块、电压采集模块、电压切换模块、以太网通讯模块和报警控制模块电连接；所述电压切换模块与多路开关S的控制端和输出端连接；以太网通讯模块通过局域网与监控中心后台信号连接。
进一步地，报警控制模块包括声光报警器。
进一步地，声光报警器依次与整流柜和整流变压器电性连接；所述整流变压器与单元电解槽电性连接。
本实用新型提供的氯酸钠电解槽的槽电压在线监测系统，具有以下有益效果：
本实用新型通过多路开关的通道选通，按一定的时间间隔，依次采集多路开关返回的电压信号，减少电压采集模块数量，减少人工的在线监测，释放人力，节约设备成本，并达到了实现对所有单元槽进行在线监测的目的。
本实用新型每个单元电解槽的正负极需与接线箱连接，连接电缆多，无论如何与外接单元电解槽正负极相接，正负极性接反电路能实现防止正负极接反的目的，并保护电压采集模块。
本实用新型可以在线采集电压值，当电压过高时可以自动进行报警、调整电流或停车动作，并联锁控制整流柜，形成闭环控制，减少了停产时间，最大程度地避免损失，提高了经济效益。
附图说明
图1为氯酸钠电解槽的槽电压在线监测系统的原理框图。
图2为连接箱结构图。
图3为正负极性接反电路。
其中，1、接线箱；2、电压采集装置；3、监控中心后台；201、电压采集模块；202、电压切换模块；203、CPU模块；204、以太网通讯模块；205、报警控制模块。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
实施例1
参考图1，本实施例提供一种氯酸钠电解槽的槽电压在线监测系统，其可通过多路开关的通道选通，按一定的时间间隔，依次采集多路开关返回的电压信号，实现对所有单元槽电压的在线监测，其具体包括：
接线箱1、电压采集装置2和检测中心后台；
其中，接线箱1内包括多路输入回路，多路输入回路的输入端分别与若干个单元电解槽电性连接，多路输入回路的输出端与电压采集装置2的输入端相连；电压采集装置2的输出端与监控中心后台3电连接。
具体的，参考图2，本实施例的接线箱1用于多路输入回路进行线路分配，多路输入回路包括与单元电解槽数量相同的正负极性接反电路、多路开关S(多路开关为模拟切换开关)、接线端子A和接线端子B。
参考图3，接线端子A和接线端子B的输入端分别与单元电解槽电连接，具体为每个单元电解槽通过电缆接入接线箱11的正负极接反电路A、B端。
接线端子A和接线端子B的输出端与正负极性接反电路的输入端相连，正负极性接反电路的输出端与多路开关S的输入端电连接。
本实施例的正负极性接反电路包括四个二极管，将四个二极管连接后，再接熔断器，如此，不论如何与外接单元电解槽正负极相接，输到电压采集模块201上的极性不变。
四个二极管分别为：D11二极管、D12二极管、D13二极管和D14二极管。
在具体作业时，当输入A端与外接单元电解槽正极相接，D11、D12导通，D13、D14截止；当输入B点与外接单元电解槽正极相接，D13、D14导通，D11、D12截止；输出端的电压极性始终是上正下负。多路开关S1的输入端分别与各个正负极接反电路的输出端(正、负极)连接，用于获取单元电解槽的电压信号。
实施例2
本实施例提供一种电压采集装置2的具体实施方案，以实施采集单元电解槽的电压值，当电压过高时可以自动进行报警、调整电流或停车动作，并联锁控制整流柜，形成闭环控制，减少了停产时间，最大程度地避免损失，提高了经济效益，其具体包括：
CPU模块203、人机界面模块、电压采集模块201、电压切换模块202、以太网通讯模块204和报警控制模块205；CPU模块203分别与人机界面模块、电压采集模块201、电压切换模块202、以太网通讯模块204和报警控制模块205电连接；所述电压切换模块202与多路开关S的控制端和输出端连接；以太网通讯模块204通过局域网与监控中心后台3信号连接。
其中，声光报警器依次与整流柜和整流变压器电性连接，整流变压器与单元电解槽电性连接。
本实施例电压采集模块201用于实现对电压信号的放大、滤波、隔离等信号调理功能。
电压切换模块202与多路开关S的控制端和输出端连接，用于控制多路开关S的通道选通，按一定的时间间隔，依次采集多路开关S返回的电压信号。
参考图2，1～8表示1号～8号单元电解槽，开关S1-S8表示多路开关控制各个单元电解槽与电压采集模块201之间连接的导通与否，同一单元电解槽的正、负极支路所在的开关同时断开或闭合。当需要监测1号单元电解槽的电压信号时，电压切换模块202控制开关S1闭合，其他开关断开，此时仅有1号单元电解槽的正负极接入电路，不受其他单元电解槽的影响，可以实现电压信号的采集。当需要监测2号单元电解槽的电压信号时，也是同理，控制开关S2闭合，其他开关断开，实现对2号单元电解槽的电压信号监测。以此类推，实现对所有电池电压信号的监测。通过多路开关S，轮循监测各个单元电解槽的电压信号，当轮循周期足够小时，可以近似的实现同时对所有单元电解槽电压进行监测。
CPU模块203用于对电压信号进行逻辑判断，判断出电解槽两个电极接线端子间的电压是否过高，CPU模块203通过以太网模块将CPU模块203判断结果传送至监控中心后台3，显示电解槽电压长期变化趋势。
当检测的电压值高于电压临界值时，监控中心后台3显示报警动作，报警控制模块205实现声光报警器，报警期间可及时提醒管理人员进行工艺检查，缩小检修范围，提高检修效率。如在报警时间内电压值仍居高不下，CPU模块203通过报警控制模块205向整流柜输出调整电流指令，如在报警时间内电压值超过12V，CPU模块203通过报警控制模块205向整流柜输出停机指令，整流柜强制停机，电解槽内的反应停止。
人机界面模块设定电解槽的电压临界值、报警时间、轮循时间间隔等参数，实现每个电解槽电压实时值，显示电压偏差报警、电压高高报警和电压高高联锁，并将电压偏差报警、电压高高报警和电压高高联锁设定值写入CPU模块203。
需要注意的是，本实施例的所有模块均直接采用现有技术，具体如下：
CPU模块203可直接选用计算机或者PLC控制器；
人机界面模块可以为具有输入输出的显示屏，该人机界面模块HMI可通过总线与PLC控制器，即CPU模块连接；
电压采集模块201可以选用西门子模块3UF7150-1AA00-0解耦模块，用于实现对电压信号的采集；
电压切换模块202为TXS0108E八位双向电压转换模块；
以太网通讯模块204选用PLC以太网通讯模块；
报警控制模块205为蜂鸣器。
虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (6)
1.一种氯酸钠电解槽的槽电压在线监测系统，其特征在于：包括接线箱、电压采集装置和检测中心后台；
所述接线箱内包括多路输入回路，所述多路输入回路的输入端分别与若干个单元电解槽电性连接，多路输入回路的输出端与电压采集装置的输入端相连；所述电压采集装置的输出端与监控中心后台电连接；
所述多路输入回路包括与单元电解槽数量相同的正负极性接反电路、多路开关S、接线端子A和接线端子B；所述接线端子A和接线端子B的输入端分别与单元电解槽电连接，接线端子A和接线端子B的输出端与正负极性接反电路的输入端相连，所述正负极性接反电路的输出端与多路开关S的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的氯酸钠电解槽的槽电压在线监测系统，其特征在于：若干个所述单元电解槽通过电缆与接线箱电连接。
3.根据权利要求1所述的氯酸钠电解槽的槽电压在线监测系统，其特征在于：所述正负极性接反电路包括与熔断器连接的D11二极管、D12二极管、D13二极管和D14二极管。
4.根据权利要求3所述的氯酸钠电解槽的槽电压在线监测系统，其特征在于：所述电压采集装置包括CPU模块、人机界面模块、电压采集模块、电压切换模块、以太网通讯模块和报警控制模块；所述CPU模块分别与人机界面模块、电压采集模块、电压切换模块、以太网通讯模块和报警控制模块电连接；所述电压切换模块与多路开关S的控制端和输出端连接；所述以太网通讯模块通过局域网与监控中心后台信号连接。
5.根据权利要求4所述的氯酸钠电解槽的槽电压在线监测系统，其特征在于：所述报警控制模块包括声光报警器。
6.根据权利要求5所述的氯酸钠电解槽的槽电压在线监测系统，其特征在于：所述声光报警器依次与整流柜和整流变压器电性连接；所述整流变压器与单元电解槽电性连接。
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