Устройство для контроля технологического состояния алюминиевого электролизера

Союз СоветскнкСоциалистическиеРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 889748(51)М. Кл. с присоединением заявки М С 25 С 3/20 Ъеударотееиньй комитет СССР иа делам изобретений и откръ 1 тий) Заявител исс в Гниев 4) УСТРОЙСТВОСОСТОЯНИЯ тр ос эких достоверносо-экономических в относ о и тех ти контро процесс обретени рности кяется повьпп ля и техни елей проце нт ильтру токоеских показ Изобретение относится к автоматизации процесса электролиза алюминия и использует известное физическое явление процесса - связь между амплитудой низкочастотных пульсаций рабочего напряжения электролизера от егс технологического состояния.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для контроля состояния технологического режима электролизеров по амплитуде пульсаций их рабочего напряжения, содержащее коммутатор, фильтр, аналого-цифровой омметр, устройство вывода на печать 11.Недостаток это устрбйства с то КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСК ИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее коммутатор, фильтр, аналого-цифровой омме и устройство вывода на печать, дополнительно снабжено системой измерения колебаний тока серии, состоящей из последовательно включенногопреобразователя напряжения с гальва"ническим разделением и активногофильтра, а цель измерения переменнойсоставляющей напряжения электролизера - активным фильтром, подклоченнымк выходу коммутатора, последовательно включенными сумматором, амплитудным детектором и анализатором. Приэтом входы сумматора подключены квыходам активных фильтров, выход анализатора подключен к последовательно включенным аналого-цифровому омметру и устройству вывода на печать,задатчиком среднего значения омического сопротивления эле подключенным к анодном вой ветВи, задатчиком длительностиизмерения, 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 Ор, активный Фильтр 2, осуществляющий выделение и усиление низкочастотных колебаний напряжения злектролизера взаданном диапазоне частот, линейныйпреобразователь 3 напряжения, выполнпощий Функции гальваническогоразделителя сигнала тока серииотнапряжения электролизера, попосовойактивный Фильтр 4, выполненный набазе операционного усилителя, который осуществляет выделение и усиление низкочастотных колебаний токасерии, операционный усилитель 5,обеспечивающий суммирование двух переменных составляющих тока й 3Р иО., амплитудный детектор 6, выпрямляющий выходной сигнал сумматора 5,анализатор 7, осуществляющий запоминание максимального значения переменной составляющей, устройство 8сравнения, выполненное на триггерахШмидта, сравнивающее зафиксированноемаксимальное значение с заданным,омметр 9, вычисляющий переменнуючасть омического сопротивления приналичии отклонения максимальногозначения от заданного, устройство 10печати, фиксирующее результаты вычисления, задатчик 11, устанавливающий коэффициент усиления активногоФильтра,Бремя измерения задается задатчиком 12, устройство приводится в исходное состояние ключами 13, 14 и 15,корректировка результата измеренияпри глубоких толчках тока серии выполняется ограничителем 16.Активные фильтры 2 и 4 по входусоединены соответственно с коммутатором 1 и линейным преобразователемнапряжения 3, выходь Фильтров подключены ко входу суммирующего усилителя 5, который подключен к последо 9748вательно соединенным амплитудномудетектору 6, анализатору 7, устройству сравнения 8, аналого-цифровомуомметру 9 и устройству цифровойпечати 10.Ключи 13, 14 и 15 объединены повходу и подключены к коммутатору 1,а их выходы соответственно соединеныс фильтрами 2 и 4 и анализатором 7.Задатчики 12 и 11 соответственно подключены к коммутатору и активномуфильтру 4.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии после окончания очередиого цикла измерения,задаваемого задатчиком 1 2, форсирующими ключами управления 13, 4 и 15устанавливаются "нулевые" коэффициенты усиления активных фильтров 2 и 4и осуществляется разряд запоминающего конденсатора анализатора 7 (сбросизмеренного аналогового значениянапряжения),Напряжение электролизера через коммутатор 1 поступает на вход полосового активного фильтра 2, выполненного на операционном усилителе. Токсериичерез линейный преобразова -тель 3 подается на вход активногофильтра 4, коэффициент усиления которого устанавливается задатчиком 11в зависимости от номинального значения сопротивления электролизера Р.Выделенные и усиленные сигналы переменной составляющей напряженияэлектролизера Ь О и напряжения,соответствующего колебанию тока серииЯ Р , подаются на входы суммирующего усилителя 5, который путем суммирования двух составляющих исключаетиз выделенного сигнала напряженияэлектролизера переменную составляющуюнапряжения, обусловленную колебаниемтока серии, и полученная разностььО - А 1 Р оказывается инвариантнойк колебаниям тока серии.Разность напряжений подается навход амплитудного детектора 6, в котором напряжение выпрямляется, далеенапряжение подается на вход анализатора 7, который запоминает в течение цикла измерения максимальноезначение измеренного сигнала, В конце цикла измерения в устройстве сравнения 8 измеренная величина сравни.вается с заданным и в случае отклонения подается на вход аналого-цифрового омметра, представляющего собой цифровое счетно-решающее устрой" ство, выполняющее операцию деления разности а О - йЗ В на ток серии 1, В результате деления на выходе омметра 9 имеется в цифровом виде переменная составляющая омического сопротивления электролизера Ь К, 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 изобретенияУстройство 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 ф цепь измерения переменной составляющей напряжения электролизера - активным фильтром, подключенным к выходу коммутатора, последовательно Фвключенными сумматором, амплитуднымдетектором и анализатором, при этомвходы сумматора подключены к выходамактивных фильтров, выход анализатора подключен к последовательно включенным аналого-цифровому омметру и 9устройству вывода на печать, задат"чиком среднего значения омическогосопротивления, подключенным к активному фильтру токовой ветви, задатчикомдлительности измерения, подключеннымко входу коммУтатора, ограничителемтока, подключенным к сумматору, устройством сравнения, соединенным повходу с выходом анализатора, а повыходу - с устройством вывода на печать, группой параллельно соединенных 2по входу и подключенных к выходукоммутатора ключей управления, выходы которых подключены к активнымфильтрам и анализатору.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9444226, кл. С 25 С 3/20, 1973.889748 Составитель Г. Кричевскийедактор И.Митровка Техред М. Надь Корректор Е.Рошко ПодписиСР лиал ППП "Патент", г, Узп;,ород, ул. Проектная,э 10904/46 ВНИИ по 113035, Мофър Тираж 707 И Государственного делам изобретений и ква, Ж, Раушская омитета ССоткрытийнаб., д. 4/5