CN218675276U - 一种槽电压自动校准仪 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种槽电压自动校准仪，包括：供电模块、校准模块；供电模块包括：交直流转换电路、CPU供电电路；所述校准模块至少包括：U3芯片电路、U4芯片电路、U5芯片电路、U10电路、CPU。所述U3芯片电路与所述交直流转换电路电连接，所述U4芯片电路分别与所述交直流转换电路、所述CPU电连接，所述U5芯片电路与所述CPU供电电路电连接，所述U10电路与所述交直流转换电路电连接。本申请提出的这种槽电压自动校准仪通过同时连接电压表和槽控机CB板，实现槽控机槽电压的自动校准，可节省人力，提升校准效率并提升校准精确度。

Description

一种槽电压自动校准仪

技术领域

本实用新型涉及铝电解控制领域，尤其涉及一种槽电压自动校准仪。

背景技术

铝电解是一个复杂的电化学反应过程，要受到电场、磁场、热场、流场等多个物理场的耦合作用。铝电解生产条件的复杂性与生产环境的恶劣性导致行业内缺少对铝电解过程在线监测的方法和设备。

铝电解控制主要是基于系列电流和槽电压两个最基本的采样信息进行解析和决策，而确保电解槽槽压采集模块的精准度，有利于电解生产技术人员及时准确地了解电解槽槽压的走向趋势，掌握电解槽的运行状况，提升电解槽稳定性和工艺技术指标，为实现电解槽精细化管理奠定良好基础。而为了确保槽压采集模块的精准度，就需要对电解槽进行槽压校对。

随着青铜峡区域铝电解控制***改造升级，槽控机整体更换，槽控机内部板卡元器件整体改变，已不能通过手动调整板卡按钮来校对槽压，这增加了技术人员日常槽压校对的工作量和工作难度，造成大量人力、物力和时间的浪费。所以，急需开发一种新型的装置改变此种状况。

实用新型内容

针对上述因为铝电解控制***改造升级导致的人工校准槽控机槽压耗费人力时间的问题，本申请提供了一种槽电压自动校准仪，其可节省技术人员时间、避免人力物力浪费，实现槽控机的自动精确校准。

本申请提供了一种槽电压自动校准仪，结构包括：供电模块、校准模块；

其中，供电模块包括：交直流转换电路、CPU供电电路；所述交直流转换电路与所述CPU供电电路电连接；

所述校准模块至少包括：U3芯片电路、U4芯片电路、U5芯片电路、U10电路、CPU；所述U3芯片电路与所述交直流转换电路电连接，所述U4芯片电路分别与所述交直流转换电路、所述CPU电连接，所述U5芯片电路与所述CPU供电电路电连接，所述U10电路与所述交直流转换电路电连接，所述CPU与所述CPU供电电路电连接，所述CPU被配置为控制各部分电路实现对外接槽控机槽压的校准。

优选的，所述交直流转换电路，至少包括：交流220V端口、直流5V接脚、接地点接脚、正15V接脚、负15V接脚；所述交流220V端口分别与所述直流5V接脚、接地点接脚分隔设置，所述直流5V接脚分别与正15V接脚、负15V接脚分隔设置，所述接地点接脚分别与正15V接脚、负15V接脚分隔设置。

优选的，在所述交流220V端口的两极之间连接有保险丝，所述保险丝为0.5A保险丝。

优选的，所述U3芯片电路，至少包括：U3第三接脚、U3第五接脚、U3第八接脚；所述U3芯片电路与所述交直流转换电路电连接，具体为：所述直流5V接脚电连接在所述U3芯片电路的所述U3第三接脚与所述U3第八接脚之间，所述接地点接脚电连接在所述U3第五接脚上。

优选的，所述U3芯片电路，还至少包括：U3第四接脚；所述U3第四接脚电连接si跳线帽。

优选的，所述U4芯片电路至少包括：U4第一接脚、U4第二接脚、U4第三接脚、U4第四接脚；所述U4芯片电路分别与所述交直流转换电路、所述CPU电连接，具体为：所述CPU分别与所述U4第一接脚、所述U4第四接脚电连接；所述U4第二接脚电连接所述接地点接脚，所述U4第三接脚电连接所述直流5V接脚。

优选的，所述U4芯片电路，还包括：L接脚、H接脚；所述L接脚与所述H接脚与外部槽控机CB板电连接。

优选的，所述CPU供电电路，至少包括：3V3c接脚；所述U5芯片电路，至少包括：U5第四接脚、U5第八接脚；所述U5芯片电路与所述CPU供电电路电连接，具体为：所述U5第八接脚所述3V3c接脚电连接，所述U5第四接脚与所述接地点接脚电连接。

本实用新型主要是设计一种槽电压自动校准仪，可用在铝电解槽的槽控机的VF板上，使槽控机能够自动校准电解槽的槽电压、槽电流频率等参数。本申请的研究目的在于通过自主设计研发的槽电压自动校准仪，减少在对电解槽槽控机校准时的人为因素干扰，实现槽电压的自动准确校对。本申请提出的一种槽电压自动校准仪具有较高的槽压校对精准度；可靠性高，易于操作，安全便捷；可有效避免校对时技术人员的操作失误，降低人员和设备安全事故的发生；减少维修人员的工作量和时间，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种槽电压自动校准仪的电路连接示意图；

图2为本申请一种槽电压自动校准仪的交直流转换电路；

图3为本申请一种槽电压自动校准仪的CPU供电电路；

图4为本申请一种槽电压自动校准仪的U3芯片电路；

图5为本申请一种槽电压自动校准仪的U4芯片电路；

图6为本申请一种槽电压自动校准仪的U5芯片电路；

图7为本申请一种槽电压自动校准仪的U10芯片电路。

其中，1-供电模块、2-校准模块、11-交直流转换电路、12-CPU供电电路、21-U3芯片电路、22-U4芯片电路、23-U5芯片电路、24-U10电路、25-CPU、111-交流220V端口、112-直流5V接脚、113-接地点接脚、114-正15V接脚、115-负15V接脚、116-保险丝、211-U3第三接脚、212-U3第五接脚、213-U3第八接脚、214-U3第四接脚、215-跳线帽、221-U4第一接脚、222-U4第二接脚、223-U4第三接脚、224-U4第四接脚、225-L接脚、226-H接脚、121-3V3c接脚、231-U5第四接脚、232-U5第八接脚。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的***和方法的示例。

参见图1，本申请提出一种槽电压自动校准仪，结构包括：供电模块1、校准模块2；

其中，供电模块1包括：交直流转换电路11、CPU供电电路12；交直流转换电路11与CPU供电电路12电连接。

参见图2与图3，校准模块2至少包括：U3芯片电路21、U4芯片电路22、U5芯片电路23、U10电路24、CPU25；U3芯片电路21与交直流转换电路11电连接，U4芯片电路22分别与交直流转换电路11、CPU25电连接，U5芯片电路23与CPU供电电路12电连接，U10电路24与交直流转换电路11电连接，CPU25与CPU供电电路12电连接，所述CPU25被配置为控制各部分电路实现对外接槽控机槽压的校准。

需要说明的是，供电模块1与校准模块2是各部分电路组合在一起的集成电路，本质也是一种电路，是一种器件，在模块中，各部分电路各自负责单独的一项功能，而模块即集成电路汇总各部分电路的功能而实现更为复杂的功能。在本申请中由于其能够实现一种功能，所以将其称为实现一种功能的模块。

需要说明的是，交直流转换电路11、CPU供电电路12、U3芯片电路21、U4芯片电路22、U5芯片电路23、U10电路24等电路是单独负责一项功能的实体电路，例如：交直流转换电路11即是一种实现交直流转换的实体电路，且在本申请的说明书附图中也交代了上述电路的具体连接结构。在本申请中也可将上述电路替换成实现同一种功能的其它种类或结构的电路，例如，交直流转换电路11实现的功能是将外接220v的交流电压转换成直流5v或直流±15v，将其替换成一种整流器或多种整流器的组合，替换后的器件只要能够配合本申请其它电路器件实现本申请的槽控机槽压校准功能即可。

进一步的，参见图4，U3芯片电路21负责输送及接收平流层电流；U4芯片电路22负责与外部进行通讯；U5芯片电路23与U10电路24配合负责控制0.3v、4.2v、9v、12v、21v指示灯及输出或接收电压。

需要说明的是：参见图6与图7，U5芯片电路23在工作时，各级参考电压及参数被存储在U5芯片里，CPU25按照顺序逐级调用。调用出的参考电压由端子V+、V-输出。参考电压分5档：0.3v、4.2v、9v、12v、21v，CPU25通过点亮对应的指示灯来显示目前的参考电压并控制对应的继电器动作。U10将交直流转换电路11的正15V接脚114和负15V接脚115产生的稳定的电压通过分压电阻产生对应的分压。

需要说明的是，U5芯片电路23与U10电路24也可以包括其它功能芯片及其它功能接脚，U5芯片电路23与U10电路24可以设置任意数量的功能芯片及功能接脚，只要能够实现U5芯片电路23与U10电路24在本申请中负责的控制指示灯及输送接收电压的功能即可。

上述U5芯片电路23与U10电路24的电路连接方式为实现本申请校准仪的部分功能而设置，在实现本申请提出的通讯功能的前提下，采用其它相似结构电路或组件构成的类似U5芯片电路23与U10电路24的部分电路，并采用本申请其它部分的电路结构形成的方案也在本申请保护范围内。

进一步的，交直流转换电路11，至少包括：交流220V端口111、直流5V接脚112、接地点接脚113、正15V接脚114、负15V接脚115；交流220V端口111分别与直流5V接脚112、接地点接脚113分隔设置，直流5V接脚112分别与正15V接脚114、负15V接脚115分隔设置，接地点接脚113分别与正15V接脚114、负15V接脚115分隔设置。

进一步的，CPU供电电路12，至少包括：3V3c接脚121；U5芯片电路23，至少包括：U5第四接脚231、U5第八接脚232；U5芯片电路23与CPU供电电路12电连接，具体为：U5第八接脚2323V3c接脚121电连接，U5第四接脚231与接地点接脚113电连接。

需要说明的是，交直流转换电路11内部包括：AC/DC模块P1和DC/DC模块P2，AC/DC模块P1负责提供整机的工作电源，AC/DC模块P1连接外接220V交流电源，由AC/DC模块P1将外接电源的交流220V电压转换成直流5V电压进行部分电路的供电。本装置部分模拟电路的供电由DC/DC模块P2提供，DC/DC模块P2可将AC/DC模块P1转换的直流5V电压进一步转换成直流±15V进行部分电路的供电。交直流转换电路11通过直流5V接脚112与接地点接脚113外接CPU供电电路12，CPU供电电路12包括一块3vc芯片，可将直流5V电压转换成直流3.3v电压进行CPU25等部分组件或电路的供电。

需要说明的是，交直流转换电路11及CPU供电电路12也可以包括其它外接电源端口及其它直流电压的转换接脚，且交直流转换电路11可以设置任意数量的外接电源端口及直流电压的转换接脚，只要能够实现交直流转换电路11在本申请中负责的供电功能即可。

上述供电模块1的电路连接方式为实现本申请校准仪的部分功能而设置，在实现本申请提出的供电功能的前提下，采用其它相似结构电路或组件构成供电模块，并采用本申请其它部分的电路结构形成的方案也在本申请保护范围内。

进一步的，在交流220V端口111的两极之间连接有保险丝116，保险丝116为0.5A保险丝。

需要说明的是，保险丝即是一种保护电路的装置，本申请设置在外接220V电源电压两极之间安装0.5A保险丝是技术人员根据经验及实践而设置，采用其它规格型号的保险丝安装在外接220V电源电压两极之间也在本申请的保护范围内，采用其它规格型号的保险丝安装在其他位置且用在本申请的交直流转换电路11中起到保护作用的方案也在本申请的保护范围内，采用任意数量的保险丝安装在其他位置且用在本申请的交直流转换电路11中起到保护作用的方案也在本申请的保护范围内。

进一步的，参见图4，U3芯片电路21，至少包括：U3第三接脚211、U3第五接脚212、U3第八接脚213；U3芯片电路21与交直流转换电路11电连接，具体为：直流5V接脚112电连接在U3芯片电路21的U3第三接脚211与U3第八接脚213之间，接地点接脚113电连接在U3第五接脚212上。

进一步的，U3芯片电路21，还至少包括：U3第四接脚214；U3第四接脚214电连接跳线帽215。

需要说明的是：U3芯片电路21在本申请中的的作用是，与外接的V+、V-端口连接输出或接收稳定及不稳定的电流频率。在一些实施例中，本申请的部分电路同时还能够由CPU25输出稳定的25kHz频率信号，以及不够稳定的频率信号，作为电流频率信号，频率信号的稳定与否由si跳线帽选择，当si跳线帽插在CPU端时,本申请的方案可以稳定输出电流频率；当si跳线帽插在RC端时，本申请的方案能够输出不稳定的电流频率。电流频率通过U3芯片电路21及U3芯片可转换成差分信号由本申请部分电路的+IF、-IF端口输出。在校准槽压表，此两端子+IF、-IF可不接。

需要说明的是，U3芯片电路21也可以包括其它功能芯片及其它功能接脚，U3芯片电路21可以设置任意数量的功能芯片及功能接脚，只要能够实现U3芯片电路211在本申请中负责的频率电流输送功能即可。

上述U3芯片电路21的电路连接方式为实现本申请校准仪的部分功能而设置，在实现本申请提出的频率电流输送功能的前提下，采用其它相似结构电路或组件构成的类似U3芯片电路21的部分电路，并采用本申请其它部分的电路结构形成的方案也在本申请保护范围内。

需要说明的是，每当需要进行电解槽槽压校验时，可以按一下RSTt复位键，然后等待各档电压指示灯亮过2次即可可使进行校准。

进一步的，参见图5，U4芯片电路22至少包括：U4第一接脚221、U4第二接脚222、U4第三接脚223、U4第四接脚224；U4芯片电路22分别与交直流转换电路11、CPU25电连接，具体为：CPU25分别与U4第一接脚221、U4第四接脚224电连接；U4第二接脚222电连接接地点接脚113，U4第三接脚223电连接直流5V接脚112。

进一步的，U4芯片电路22，还包括：L接脚225、H接脚226；L接脚225与H接脚226与外部槽控机CB板电连接。

需要说明的是：U4芯片电路22还包括：U4第六接脚和U4第七接脚；U4芯片电路22在本申请中的作用为：建立与槽控机VF目标板的通讯连接，CPU25连接U4芯片电路22，并将RXD接收信号与TXD发送信号发送给U4的U4第一接脚221和U4第四接脚224，U4芯片电路22将其转换成差分信号由U4第六接脚和U4第七接脚输出，而U4第六接脚与L接脚225连接，U4第七接脚与H接脚226连接，U4芯片电路22通过L接脚225与H接脚226将CAN信号发送给VF目标板或槽控机CB板，完成CAN通讯。

需要说明的是，U4芯片电路22也可以包括其它功能芯片及其它功能接脚，U4芯片电路22可以设置任意数量的功能芯片及功能接脚，只要能够实现U4芯片电路22在本申请中负责的通讯功能即可。

上述U4芯片电路22的电路连接方式为实现本申请校准仪的部分功能而设置，在实现本申请提出的通讯功能的前提下，采用其它相似结构电路或组件构成的类似U4芯片电路22的部分电路，并采用本申请其它部分的电路结构形成的方案也在本申请保护范围内。

在实际应用中，技术人员可将本申请提出的槽电压自动校准仪同时连接上数字电压表及槽控机CB板，以数字电压表的显示数值为准，槽电压自动校准仪内部电路通过CPU运算，将此时电解槽的真实槽电压通过设有的0.3v、4.2v、9v、12v、21v指示灯表示出来，且此时槽控机的显示面板上显示槽控机的显示槽电压数值，若显示槽电压数值与数字电压表的显示数值不一致，槽电压自动校准仪通过内部自动调零及调偏，纠正槽控机显示面板上的显示槽电压数值，并实时通过设有的0.3v、4.2v、9v、12v、21v指示灯表示出调整的槽电压值，实现槽控机的显示面板上的显示槽电压数值与真实槽电压数值的自动快速校准。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种槽电压自动校准仪，其特征在于，包括：供电模块(1)、校准模块(2)；

其中，供电模块(1)包括：交直流转换电路(11)、CPU供电电路(12)；所述交直流转换电路(11)与所述CPU供电电路(12)电连接；

所述校准模块(2)包括：U3芯片电路(21)、U4芯片电路(22)、U5芯片电路(23)、U10电路(24)、CPU(25)；所述U3芯片电路(21)与所述交直流转换电路(11)电连接，所述U4芯片电路(22)分别与所述交直流转换电路(11)、所述CPU(25)电连接，所述U5芯片电路(23)通过交直流转换电路(11)与所述CPU供电电路(12)电连接，所述U10电路(24)与所述交直流转换电路(11)电连接，所述CPU(25)与所述CPU供电电路(12)电连接，所述CPU(25)被配置为控制各部分电路实现对外接槽控机槽压的校准。

2.根据权利要求1所述的一种槽电压自动校准仪，其特征在于，所述交直流转换电路(11)，包括：交流220V端口(111)、直流5V接脚(112)、接地点接脚(113)、正15V接脚(114)、负15V接脚(115)；所述交流220V端口(111)分别与所述直流5V接脚(112)、接地点接脚(113)分隔设置，所述直流5V接脚(112)分别与正15V接脚(114)、负15V接脚(115)分隔设置，所述接地点接脚(113)分别与正15V接脚(114)、负15V接脚(115)分隔设置。

3.根据权利要求2所述的一种槽电压自动校准仪，其特征在于，在所述交流220V端口(111)的两极之间连接有保险丝(116)，所述保险丝(116)为0.5A保险丝。

4.根据权利要求2所述的一种槽电压自动校准仪，其特征在于，所述U3芯片电路(21)，包括：U3第三接脚(211)、U3第五接脚(212)、U3第八接脚(213)；所述U3芯片电路(21)与所述交直流转换电路(11)电连接，具体为：所述直流5V接脚(112)电连接在所述U3芯片电路(21)的所述U3第三接脚(211)与所述U3第八接脚(213)之间，所述接地点接脚(113)电连接在所述U3第五接脚(212)上。

5.根据权利要求4所述的一种槽电压自动校准仪，其特征在于，所述U3芯片电路(21)，还包括：U3第四接脚(214)；所述U3第四接脚(214)电连接跳线帽(215)。

6.根据权利要求2所述的一种槽电压自动校准仪，其特征在于，所述U4芯片电路(22)包括：U4第一接脚(221)、U4第二接脚(222)、U4第三接脚(223)、U4第四接脚(224)；所述U4芯片电路(22)分别与所述交直流转换电路(11)、所述CPU(25)电连接，具体为：所述CPU(25)分别与所述U4第一接脚(221)、所述U4第四接脚(224)电连接；所述U4第二接脚(222)电连接所述接地点接脚(113)，所述U4第三接脚(223)电连接所述直流5V接脚(112)。

7.根据权利要求6所述的一种槽电压自动校准仪，其特征在于，所述U4芯片电路(22)，还包括：L接脚(225)、H接脚(226)；所述L接脚(225)与所述H接脚(226)与外部槽控机CB板电连接。

8.根据权利要求2所述的一种槽电压自动校准仪，其特征在于，所述CPU供电电路(12)，包括：3V3c接脚(121)；所述U5芯片电路(23)，至少包括：U5第四接脚(231)、U5第八接脚(232)；所述U5芯片电路(23)与所述CPU供电电路(12)电连接，具体为：所述U5第八接脚(232)所述3V3c接脚(121)电连接，所述U5第四接脚(231)与所述接地点接脚(113)电连接。

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