Устройство для контроля технологического состояния алюминиевого электролизера

Устройство для контроля технологического состояния алюминиевого электролизера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

CoIo3 Советскнк

Социалистические

Республик

ОП ИСАКИЯ

И ЗОВееЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 889748 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 100480 (21) 2909015/22-03 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

С 25 С 3/20 еЪеГЯаротееиньи1 комитет

СССР иа делан изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.1 291, Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 1 51 281 (53) УДК621.357. . 1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.Ф.Борисовский, А.Б.Гуревич, А.M.

А.П.Крючков, P.Â.Måëèêÿíö и Б. и й-, ич:, 1 ,I рук+орский а у. -но —, мептиевоФ, Всесоюзный научно-исследовательскии институт "Цветметав томатика" и Все исследовательский и проектный инст у магниевой и электродной промышленн (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ АЛШИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА са.

Изобретение относится к автоматизации процесса электролиза алюминия и использует известное физическое явление процесса — связь между амп— литудой низкочастотных пульсаций рабочего напряжения электролизера от егс технологического состояния.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство

1О для контроля состояния технологического режима электролизеров по амплитуде пульсаций их рабочего напряжения, содержащее коммутатор, фильтр, аналого-цифровой омметр, устройство E5 вывода на печать tl).

Недостаток этого устрбйства состоит в относительно низких достоверности контроля и технико-экономических показателях процесса.

Целью изобретения является повьппение достоверности контроля и технико-экономических показателей процесУказанная цель достигается тем, что устройство, содержащее коммутатор, фильтр, аналого-цифровой омметр и устройство вывода на печать, дополнительно снабжено системой измерения колебаний тока серии, состоящей из последовательно включенного преобразователя напряжения с гальва" ническим разделением и активного фильтра, а цель измерения переменной составляющей напряжения электролизера — активным фильтром, подклоченным к выходу коммутатора, последовательно включенными сумматором, амплитудным детектором и анализатором. При этом входы сумматора подключены к выходам активных фильтров, выход анализатора подключен к последовательно включенным аналого-цифровому омметру и устройству вывода на печать, задатчиком среднего значения омического сопротивления электролизера, подключенным к анодному фильтру токовой ветви, задатчиком длительности

88 измерения, подключенным ко входу коммутатора, ограничителем тока, подключенным к сумматору, устройством сравнения, соединенным по входу с выходом анализатора, а по выходу— с устройством вывода на печать, группой параллельно соединенных по входу и подключенных к выхсду коммутатора ключей управления, выходы которых подключены к активным фильтрам и анализатору.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит коммутатор 1, обеспечивающий поочерецное подключение напряжения -электролизера 0р, активный фильтр 2, осуществляющий выделение и усиление низкочастотных колебаний напряжения злектролизера в заданном диапазоне частот, линейный преобразователь 3 напряжения, выполн пощий функции гальванического разделителя сигнала тока серии от напряжения электролизера, попосовой активный фильтр 4, выполненный на базе операционного усилителя, кото рый осущес-.вляет выделение и усиление низкочастотных колебаний тока серии, onерационный усилитель 5 обеспечивающий суммирование двух переменных составляющих тока д 3 ° R u

ДНо, амплитудный детектор 6, выпрямляющий выходной сигнал сумматора 5, анализатор 7, осуществляющий запоминание максимального значения переменной составляющей, устройство 8 сравнения, выполненное на триггерах

П!мидта, сравнивающее зафиксированное максимальное значение с заданным, омметр 9, вычисляющий переменную часть омического сопротивления при наличии отклонения максимального значения от заданного, устройство 10 печати, фиксирующее результаты вычисления, задатчик 11, устанавливающий коэффициент усиления активного фильтра, Бремя измерения задается задатчиком 12, устройство приводится в исходное состояние ключами 13, 14 и 15, корректировка результата измерения при глубоких толчках тока серии выполняется ограничителем 16.

Активные фильтры 2 и 4 по входу соединены соответственно с коммутатором 1 и линейным преобразователем напряжения 3, выходь| фильтров подключены ко входу суммирующего усилителя 5, который подключен к последо9748

Д вательно соединенным амплитудному детектору 6, анализатору 7, устройству сравнения 8 аналого-цифровому омметру 9 и устройству цифровой печати 10.

Ключи 13, 14 и 15 объединены по входу и подключены к коммутатору l а их выходы соответственно соединены с фильтрами 2 и 4 и анализатором 7.

Задатчики 12 и 11 соответственно подключены к коммутатору и активному фильтру 4.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии после окончания очередиого цикла измерения, задаваемого задатчиком 1 Z, форсирующими ключами управления 13, !4 и 15 устанавливаются "нулевые" коэффициенты усиления активных фильтров 2 и 4 и осуществляется разряд запоминающего конденсатора анализатора 7 (сброс измеренного аналогового значения напряжения), Напряжение электролизера через ком. мутатор 1 поступает на вход полосового активного фильтра 2, выполненного на операционном усилителе. Ток серии через линейный преобразова— тель 3 подается на вход активного фильтра 4, коэффициент усиления которого устанавливается задатчиком 11 в зависимости от номинального значения сопротивления электролизера R.

Выделенные и усиленные сигналы переменной составляющей напряжения электролизера Д U> и напряжения, соответствующего колебанию тока серии

Я .R, подаются на входы суммирующего усилителя 5, который путем суммирования двух составляющих исключает из выделенного сигнала напряжения электролизера переменную составляющую напряжения, обусловленную колебанием тока серии, и полученная разность

aUg - g IR оказывается инвариантной к колебаниям тока серии.

Разность напряжений подается на вход амплитудного детектора 6, в котором напряжение выпрямляется, далее напряжение подается на вход анализатора 7, который запоминает в течение цикла измерения максимальное значение измеренного сигнала. В конце цикла измерения в устройстве сравнения 8 измеренная величина сравнивается с заданным и в случае отклонения подается на вход аналого-цифрового омметра, представляющего со889748 бой цифровое счетно-решающее устройство, выполняющее операцию деления разности а U> - D3 R на ток серии 1.

В результате деления на выходе омметра 9 имеется в цифровом виде переменная составляющая омического сопротивления электролизера Ь R, которая регистрируется устройством печати 10.

При значительных колебаниях тока серии, обусловленных, например, замыканиями металла на подошву анода, в ограничителе тока 16 формируется сигнал, уменьшающий коэффициент усиления суммирующего усилителя.

Предложенное устройство повышает надежность и достоверность. контроля технологического состояния алюминиевого электролизера и повышает технико-экономические показатели процесса.

Формула изобретения

Устройство для контроля технологического состояния алюминиевого электролизера, содержащее коммутатор, фильтр, аналого-цифровой омметр и устройство вывода на печать, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля и технико-экономических показателей процесса, устройство дополнительно снабжено системой измерения колебаний тока серии, состоящей из последовательно включенного преобразователя напряжения с гальваническим разделением и активного фильтра, а цепь измерения переменной составляющей напряжения электролизера — активным фильтром, подключенным к выходу коммутатора, последовательно

1Ф включенными сумматором, амплитудным детектором и анализатором, при этом входы сумматора подключены к выходам активных фильтров, выход анализатора подключен к последовательно включенным аналого-цифровому омметру и !

5 устройству вывода на печать, задат" чиком среднего значения омического сопротивления, подключенным к активному фильтру токовой ветви, задатчиком длительности измерения, подключенным ко входу коммутатора, ограничителем тока, подключенным к сумматору, устройством сравнения, соединенным по входу с выходом анализатора, а по выходу — с устройством вывода на печать, группой параллельно соединенных

2% по входу и подключенных к выходу коммутатора ключей управления, выходы которых подключены к активным фильтрам и анализатору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1444226, кл. С 25 С 3/20, 1973.

889748

Составитель Г. Кричевский

Редактор И.Митровка Техред М. Надь Корректор E.Ðîøêî

Заказ )0904/46 Тираж 707 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужт;,ород, ул. Проектная, 4