一種鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)，其特征在于，主要由控制芯片U，變壓器T，濃度傳感器QW，二極管D9，穩(wěn)壓二極管D6，極性電容C14，低通濾波電路，分別與控制芯片U的CF管腳和CM管腳以及PWM管腳相連接的電壓調(diào)節(jié)電路，以及分別與控制芯片U和變壓器T以及電壓調(diào)節(jié)電路相連接的場效應(yīng)微處理電路組成。本發(fā)明能將濃度傳感器QW輸出的電信號中因干擾信號所產(chǎn)生的諧波進(jìn)行消除或抑制，使?jié)舛葌鞲衅鱍W輸出的電信號更平滑和更準(zhǔn)確；有效的確保了本發(fā)明對信號處理的準(zhǔn)確性；并且本發(fā)明還能對能對電壓和電流的高瞬態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，防止電流的頻點(diǎn)出現(xiàn)漂移，使電壓和電流保持平穩(wěn)。
【專利說明】
一種鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鋁電解領(lǐng)域，具體是指一種鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁電解生產(chǎn)采用的是熔鹽電解工藝，用鋁電解槽作設(shè)備，氧化鋁作電解原料，以冰晶石電解質(zhì)溶解氧化鋁經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)生成金屬鋁。溶解在電解質(zhì)中的氧化鋁在電解過程中不斷消耗，在鋁電解槽上都有幾個氧化鋁料箱和幾個氧化鋁加料器?，F(xiàn)在的氧化鋁加料器都是采用定容加料器來實(shí)現(xiàn)的，而定容加料器的工作狀態(tài)則是由加料控制系統(tǒng)通過對氧化鋁濃度信號的采集結(jié)果來控制。鋁電解的生產(chǎn)指標(biāo)是或優(yōu)良則主要取決于氧化鋁濃度控制是否準(zhǔn)確。
[0003]然而，現(xiàn)有的鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)容易受到干擾，而出現(xiàn)對信號處理不準(zhǔn)確的問題，導(dǎo)致鋁電解過程中定容加料器不能準(zhǔn)確給電解槽進(jìn)行加料，致使氧化鋁濃度出現(xiàn)波動鋁電解無法達(dá)到優(yōu)良的生產(chǎn)指標(biāo);并且現(xiàn)有的鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)還存在輸出電壓不穩(wěn)定的問題。
[0004]因此，提供一種既能對信號進(jìn)行準(zhǔn)確處理，又能確保輸出電壓穩(wěn)定的鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)便是當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)對信號處理不準(zhǔn)確，并且輸出電壓不穩(wěn)定的缺陷，提供一種鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的目的用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)，主要由控制芯片U，變壓器T，濃度傳感器QW，N極與變壓器T原邊電感線圈的同名端相連接、P極經(jīng)電阻R15后與控制芯片U的CC管腳相連接的二極管D9，P極經(jīng)電阻R14后與控制芯片U的VS管腳相連接、N極與控制芯片U的⑶M管腳相連接的穩(wěn)壓二極管D6，正極與變壓器T副邊電感線圈的非同名端相連接、負(fù)極與變壓器T副邊電感線圈的同名端相連接后接地的極性電容C14，串接在濃度傳感器QW與控制芯片U的IN管腳之間的低通濾波電路，分別與控制芯片U的CF管腳和CM管腳以及HVM管腳相連接的電壓調(diào)節(jié)電路，以及分別與控制芯片U和變壓器T以及電壓調(diào)節(jié)電路相連接的場效應(yīng)微處理電路組成;所述控制芯片U的GND管腳接地;所述變壓器T副邊電感線圈的同名端與非同名端共同形成本控制系統(tǒng)的輸出端。
[0007]所述低通濾波電路由放大器P，三極管VT1，正極經(jīng)電阻R4后與放大器P的正極相連接、負(fù)極與濃度傳感器QW相連接的極性電容C2，正極經(jīng)電阻R5后與極性電容C2的正極相連接、負(fù)極接地的極性電容C3，P極經(jīng)電阻R6后與放大器P的負(fù)極相連接、N極經(jīng)電阻R8后與放大器P的輸出端相連接的二極管D2，負(fù)極與放大器P的負(fù)極相連接后接地、正極經(jīng)可調(diào)電阻R7后與二極管D2的N極相連接的極性電容C4，一端與二極管D2的N極相連接、另一端與三極管VTl的發(fā)射極相連接的電感LI，負(fù)極與三極管VTl的基極相連接、正極與放大器P的輸出端相連接的極性電容C5，正極與放大器P的輸出端相連接、負(fù)極與三極管VTl的集電極相連接的極性電容C6，P極經(jīng)電阻R2后與放大器P的輸出端相連接、N極與三極管VTl的集電極相連接的二極管D3，正極經(jīng)電阻Rl后與放大器P的輸出端相連接、負(fù)極接地的極性電容Cl，以及N極與放大器P的正極相連接、P極經(jīng)電阻R3后與放大器P的輸出端相連接的二極管Dl組成;所述三極管VTl的集電極與控制芯片U的IN管腳相連接。
[0008]所述電壓調(diào)節(jié)電路由三極管VT2，三極管VT3，P極與控制芯片U的CF管腳相連接、N極經(jīng)電阻R9后與三極管VT2的發(fā)射極相連接的二極管D4，正極與控制芯片U的CM管腳相連接、負(fù)極與三極管VT2的基極相連接的極性電容C8，正極與三極管VT2的集電極相連接、負(fù)極接地的極性電容C7，P極與三極管VT2的基極相連接、N極經(jīng)電阻Rl O后與極性電容C7的負(fù)極相連接的二極管D5，正極與三極管VT3的基極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻Rll后與三極管VT2的基極相連接的極性電容C9，一端與二極管05的_及相連接、另一端與三極管VT3的集電極相連接的可調(diào)電阻R13，以及與可調(diào)電阻R13相并連的電阻R12組成;所述三極管VT3的發(fā)射極與控制芯片U的PffM管腳相連接、其集電極還與場效應(yīng)微處理電路相連接。
[0009]所述場效應(yīng)微處理電路由場效應(yīng)管MOS，三極管VT4，三極管VT5，正極與控制芯片U的OUT管腳相連接、負(fù)極與場效應(yīng)管MOS的柵極相連接的極性電容C12，正極與場效應(yīng)管MOS的漏極相連接、負(fù)極與三極管VT3的集電極相連接的極性電容C10，P極與三極管VT4的集電極相連接、N極與極性電容ClO的負(fù)極相連接的二極管D8，一端與場效應(yīng)管MOS的漏極相連接、另一端與三極管VT4的基極相連接的可調(diào)電阻R19，正極與三極管VT5的集電極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R21后與二極管D8的N極相連接的極性電容Cll，P極經(jīng)電感L2后與二極管D8的N極相連接、N極經(jīng)電阻R18后與三極管VT5的集電極相連接的二極管D10，一端與三極管VT4的發(fā)射極相連接、另一端與三極管VT5的集電極相連接的電阻R17，正極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、負(fù)極與變壓器T原邊電感線圈的非同名端相連接的極性電容C13，以及N極與三極管VT5的基極相連接、P極經(jīng)電阻R16后與控制芯片U的COM管腳相連接的二極管D7組成;所述場效應(yīng)管MOS的漏極還與控制芯片U的P麗管腳相連接、其源極則與二極管D7的P極相連接;所述二極管D8的N極接地。
[0010]為了達(dá)到更好的使用效果，所述的控制芯片U則優(yōu)采用了AD736集成芯片來實(shí)現(xiàn)。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0012](I)本發(fā)明能將濃度傳感器QW輸出的電信號中因干擾信號所產(chǎn)生的諧波進(jìn)行消除或抑制，使?jié)舛葌鞲衅鱍W輸出的電信號更平滑和更準(zhǔn)確;有效的確保了本發(fā)明對信號處理的準(zhǔn)確性;并且本發(fā)明還能對能對電壓和電流的高瞬態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，防止電流的頻點(diǎn)出現(xiàn)漂移，使電壓和電流保持平穩(wěn)，從而確保了本發(fā)明能輸出穩(wěn)定電壓，有效的確保了鋁電解過程中定容加料器給電解槽加料的準(zhǔn)確性，使鋁電解達(dá)到優(yōu)良的生產(chǎn)指標(biāo)。
[0013](2)本發(fā)明的控制芯片U則優(yōu)先采用了 AD736集成芯片來實(shí)現(xiàn)，通過該芯片與外部電路相結(jié)合，能有效的確保本發(fā)明對信號處理的準(zhǔn)確性，使本發(fā)明能有效的自動控制整個加料過程;并且還提高了本發(fā)明輸出電壓的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0016]實(shí)施例
[0017]如圖1所示，本發(fā)明主要由控制芯片U，變壓器T，濃度傳感器QW，N極與變壓器T原邊電感線圈的同名端相連接、P極經(jīng)電阻R15后與控制芯片U的CC管腳相連接的二極管D9，P極經(jīng)電阻R14后與控制芯片U的VS管腳相連接、N極與控制芯片U的⑶M管腳相連接的穩(wěn)壓二極管D6，正極與變壓器T副邊電感線圈的非同名端相連接、負(fù)極與變壓器T副邊電感線圈的同名端相連接后接地的極性電容C14，串接在濃度傳感器QW與控制芯片U的IN管腳之間的低通濾波電路，分別與控制芯片U的CF管腳和CM管腳以及P麗管腳相連接的電壓調(diào)節(jié)電路，以及分別與控制芯片U和變壓器T以及電壓調(diào)節(jié)電路相連接的場效應(yīng)微處理電路組成。
[0018]所述控制芯片U的GND管腳接地;所述變壓器T副邊電感線圈的同名端與非同名端共同形成本控制系統(tǒng)的輸出端，實(shí)施時，該輸出端則與定容加料器相連接。為了達(dá)到更好的使用效果，所述的控制芯片U則優(yōu)采用了 AD736集成芯片來實(shí)現(xiàn)，該芯片的VS管腳則與外部電源相連接。同時，所述的濃度傳感器QW則優(yōu)先采用了ZJ2001A液體濃度傳感器來實(shí)現(xiàn)，該濃度傳感器QW用于采集電解過程中氧化鋁濃度值。
[0019]進(jìn)一步地，所述低通濾波電路由放大器P，三極管VTl，電阻Rl，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，可調(diào)電阻R7，電阻R8，極性電容CI，極性電容C2，極性電容C3，極性電容C4，極性電容C5，極性電容C6，二極管D1，二極管D2，二極管D3，以及電感LI組成。
[0020]連接時，極性電容C2的正極經(jīng)電阻R4后與放大器P的正極相連接，負(fù)極與濃度傳感器QW相連接。極性電容C3的正極經(jīng)電阻R5后與極性電容C2的正極相連接，負(fù)極接地。二極管D2的P極經(jīng)電阻R6后與放大器P的負(fù)極相連接，N極經(jīng)電阻R8后與放大器P的輸出端相連接。
[0021]其中，極性電容C4的負(fù)極與放大器P的負(fù)極相連接后接地，正極經(jīng)可調(diào)電阻R7后與二極管02的_及相連接。電感LI的一端與二極管02的_及相連接，另一端與三極管VTl的發(fā)射極相連接。極性電容C5的負(fù)極與三極管VTl的基極相連接，正極與放大器P的輸出端相連接。極性電容C6的正極與放大器P的輸出端相連接，負(fù)極與三極管VTl的集電極相連接。
[0022]同時，二極管D3的P極經(jīng)電阻R2后與放大器P的輸出端相連接，N極與三極管VTl的集電極相連接。極性電容Cl的正極經(jīng)電阻Rl后與放大器P的輸出端相連接，負(fù)極接地。二極管Dl的N極與放大器P的正極相連接，P極經(jīng)電阻R3后與放大器P的輸出端相連接。所述三極管VTl的集電極與控制芯片U的IN管腳相連接。
[0023]更進(jìn)一步地，所述電壓調(diào)節(jié)電路由三極管VT2，三極管VT3，電阻R9，電阻RlO，電阻Rl I，電阻Rl2，可調(diào)電阻Rl3，極性電容C7，極性電容C8，極性電容C9，二極管D4，以及二極管D5組成。
[0024]連接時，二極管D4的P極與控制芯片U的CF管腳相連接，N極經(jīng)電阻R9后與三極管VT2的發(fā)射極相連接。極性電容C8的正極與控制芯片U的CM管腳相連接，負(fù)極與三極管VT2的基極相連接。極性電容C7的正極與三極管VT2的集電極相連接，負(fù)極接地。
[0025]同時，二極管D5的P極與三極管VT2的基極相連接，N極經(jīng)電阻RlO后與極性電容C7的負(fù)極相連接。極性電容C9的極與三極管VT3的基極相連接，負(fù)極經(jīng)電阻Rl I后與三極管VT2的基極相連接?？烧{(diào)電阻R13的一端與二極管05的_及相連接，另一端與三極管VT3的集電極相連接的，電阻R12與可調(diào)電阻R13相并連。所述三極管VT3的發(fā)射極與控制芯片U的PffM管腳相連接，其集電極還與場效應(yīng)微處理電路相連接。
[0026]再進(jìn)一步地，所述場效應(yīng)微處理電路由場效應(yīng)管MOS，三極管VT4，三極管VT5，電阻尺16，電阻1?17，電阻1?18，電阻1?19，可調(diào)電阻1?20，電阻1?21，極性電容(:10，極性電容(:11，極性電容C12，極性電容C13，二極管D7，二極管D8，二極管DlO，以及電感L2組成。
[0027]連接時，極性電容C12的正極與控制芯片U的OUT管腳相連接，負(fù)極與場效應(yīng)管MOS的柵極相連接。極性電容ClO的正極與場效應(yīng)管MOS的漏極相連接，負(fù)極與三極管VT3的集電極相連接。二極管D8的P極與三極管VT4的集電極相連接，N極與極性電容ClO的負(fù)極相連接。
[0028]其中，可調(diào)電阻R19的一端與場效應(yīng)管MOS的漏極相連接，另一端與三極管VT4的基極相連接。極性電容Cl I的正極與三極管VT5的集電極相連接，負(fù)極經(jīng)電阻R21后與二極管D8的N極相連接。二極管DlO的P極經(jīng)電感L2后與二極管D8的N極相連接，N極經(jīng)電阻R18后與三極管VT5的集電極相連接。電阻R17的一端與三極管VT4的發(fā)射極相連接，另一端與三極管VT5的集電極相連接。
[0029 ]同時，極性電容Cl 3的正極與三極管VT5的發(fā)射極相連接，負(fù)極與變壓器T原邊電感線圈的非同名端相連接。二極管07的~極與三極管VT5的基極相連接，P極經(jīng)電阻R16后與控制芯片U的COM管腳相連接。所述場效應(yīng)管MOS的漏極還與控制芯片U的PffM管腳相連接，其源極則與二極管D7的P極相連接;所述二極管08的財及接地。
[0030]工作時，控制芯片U得電啟動并接收液體濃度傳感器QW所檢測到的氧化鋁濃度信號，同時根據(jù)氧化鋁濃度信號發(fā)出相應(yīng)的觸發(fā)信號。當(dāng)氧化鋁濃度與基準(zhǔn)濃度相同時，控制芯片U發(fā)出低電平，場效應(yīng)管MOS不導(dǎo)通，定容加料器失電停止工作。當(dāng)液體濃度傳感器QW所采集的氧化鋁濃度信號低時，控制芯片U發(fā)出高電平，場效應(yīng)管MOS導(dǎo)通，定容加料器得電開始工作，即定容加料器為電解槽內(nèi)添加氧化鋁，使解槽內(nèi)添加氧化鋁濃度與基準(zhǔn)濃度保持一 Sc ο
[0031]本發(fā)明能將濃度傳感器QW輸出的電信號中因干擾信號所產(chǎn)生的諧波進(jìn)行消除或抑制，使?jié)舛葌鞲衅鱍W輸出的電信號更平滑和更準(zhǔn)確;有效的確保了本發(fā)明對信號處理的準(zhǔn)確性;并且本發(fā)明還能對能對電壓和電流的高瞬態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，防止電流的頻點(diǎn)出現(xiàn)漂移，使電壓和電流保持平穩(wěn)，從而確保了本發(fā)明能輸出穩(wěn)定電壓，有效的確保了鋁電解過程中定容加料器給電解槽加料的準(zhǔn)確性，使鋁電解達(dá)到優(yōu)良的生產(chǎn)指標(biāo)。
[0032]同時，本發(fā)明的控制芯片U則優(yōu)先采用了AD736集成芯片來實(shí)現(xiàn)，通過該芯片與外部電路相結(jié)合，能有效的確保本發(fā)明對信號處理的準(zhǔn)確性，使本發(fā)明能有效的自動控制整個加料過程;并且還提高了本發(fā)明輸出電壓的穩(wěn)定性。
[0033]如上所述，便可很好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項】
1.一種鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)，其特征在于，主要由控制芯片U，變壓器τ，濃度傳感器QW，N極與變壓器T原邊電感線圈的同名端相連接、P極經(jīng)電阻R15后與控制芯片U的CC管腳相連接的二極管D9，P極經(jīng)電阻R14后與控制芯片U的VS管腳相連接、N極與控制芯片U的COM管腳相連接的穩(wěn)壓二極管D6，正極與變壓器T副邊電感線圈的非同名端相連接、負(fù)極與變壓器T副邊電感線圈的同名端相連接后接地的極性電容C14，串接在濃度傳感器QW與控制芯片U的IN管腳之間的低通濾波電路，分別與控制芯片U的CF管腳和CM管腳以及PWM管腳相連接的電壓調(diào)節(jié)電路，以及分別與控制芯片U和變壓器T以及電壓調(diào)節(jié)電路相連接的場效應(yīng)微處理電路組成;所述控制芯片U的GND管腳接地;所述變壓器T副邊電感線圈的同名端與非同名端共同形成本控制系統(tǒng)的輸出端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述低通濾波電路由放大器P，三極管VTl，正極經(jīng)電阻R4后與放大器P的正極相連接、負(fù)極與濃度傳感器QW相連接的極性電容C2，正極經(jīng)電阻R5后與極性電容C2的正極相連接、負(fù)極接地的極性電容C3，P極經(jīng)電阻R6后與放大器P的負(fù)極相連接、N極經(jīng)電阻R8后與放大器P的輸出端相連接的二極管D2，負(fù)極與放大器P的負(fù)極相連接后接地、正極經(jīng)可調(diào)電阻R7后與二極管D2的N極相連接的極性電容C4，一端與二極管02的_及相連接、另一端與三極管VTl的發(fā)射極相連接的電感LI，負(fù)極與三極管VTl的基極相連接、正極與放大器P的輸出端相連接的極性電容C5，正極與放大器P的輸出端相連接、負(fù)極與三極管VTl的集電極相連接的極性電容C6，P極經(jīng)電阻R2后與放大器P的輸出端相連接、N極與三極管VTl的集電極相連接的二極管D3，正極經(jīng)電阻Rl后與放大器P的輸出端相連接、負(fù)極接地的極性電容Cl，以及N極與放大器P的正極相連接、P極經(jīng)電阻R3后與放大器P的輸出端相連接的二極管Dl組成;所述三極管VTl的集電極與控制芯片U的IN管腳相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓調(diào)節(jié)電路由三極管VT2，三極管VT3，P極與控制芯片U的CF管腳相連接、N極經(jīng)電阻R9后與三極管VT2的發(fā)射極相連接的二極管D4，正極與控制芯片U的CM管腳相連接、負(fù)極與三極管VT2的基極相連接的極性電容C8，正極與三極管VT2的集電極相連接、負(fù)極接地的極性電容C7，P極與三極管VT2的基極相連接、N極經(jīng)電阻Rl O后與極性電容C7的負(fù)極相連接的二極管D5，正極與三極管VT3的基極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻Rll后與三極管VT2的基極相連接的極性電容C9，一端與二極管05的_及相連接、另一端與三極管VT3的集電極相連接的可調(diào)電阻R13，以及與可調(diào)電阻R13相并連的電阻R12組成;所述三極管VT3的發(fā)射極與控制芯片U的PWM管腳相連接、其集電極還與場效應(yīng)微處理電路相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述場效應(yīng)微處理電路由場效應(yīng)管M0S，三極管VT4，三極管VT5，正極與控制芯片U的OUT管腳相連接、負(fù)極與場效應(yīng)管MOS的柵極相連接的極性電容C12，正極與場效應(yīng)管MOS的漏極相連接、負(fù)極與三極管VT3的集電極相連接的極性電容C10，P極與三極管VT4的集電極相連接、N極與極性電容ClO的負(fù)極相連接的二極管D8，一端與場效應(yīng)管MOS的漏極相連接、另一端與三極管VT4的基極相連接的可調(diào)電阻R19，正極與三極管VT5的集電極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R21后與二極管D8的N極相連接的極性電容Cll，P極經(jīng)電感L2后與二極管D8的N極相連接、N極經(jīng)電阻R18后與三極管VT5的集電極相連接的二極管D10，一端與三極管VT4的發(fā)射極相連接、另一端與三極管VT5的集電極相連接的電阻R17，正極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、負(fù)極與變壓器T原邊電感線圈的非同名端相連接的極性電容C13，以及N極與三極管VT5的基極相連接、P極經(jīng)電阻R16后與控制芯片U的COM管腳相連接的二極管D7組成;所述場效應(yīng)管MOS的漏極還與控制芯片U的P麗管腳相連接、其源極則與二極管D7的P極相連接;所述二極管D8的N極接地。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鋁電解用氧化鋁自動加料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制芯片U為AD736集成芯片。
【文檔編號】C25C3/20GK106086939SQ201610619538
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月29日 公開號201610619538.X, CN 106086939 A, CN 106086939A, CN 201610619538, CN-A-106086939, CN106086939 A, CN106086939A, CN201610619538, CN201610619538.X
【發(fā)明人】郭力
【申請人】四川華索自動化信息工程有限公司