一种电解槽压力监测装置的制作方法

1.本发明涉及一种电解槽压力监测装置，属于监测设备技术领域。


背景技术：

2.在电解的过程中需要控制电解槽的液位，而电解槽的液位又与电解时产生的压力有关系，又因为电解时的压力非常低，通过压力表很难观察到压力，所以一般常用监测压力的手段都是通过u型管压力计的液位高低差去测量正压、差压和负压(即真空度)的。u型管压力计其结构是一个里面装有液体(水，水银或酒精等)的u型高硼玻璃管或有机玻璃管，固定在一块版面上，版面上有标有刻度的标尺。可测小于0.1mpa压力的正、负压力和压差。其工作原理是：当u型管压力计没有与测压点连通前，u型管压力计内两侧的液面在零刻度线处相平。当u型管压力计的一端与测压点连通后，u型管压力计的液面会发生变化。若与测压点连通的一侧的液面下降，说明测压点处的压力为正压，反之则为负压。
3.由于电解时人要长期通过压力判断当前生产是否处于安全合理的状态，就需要长期盯着u型管压力计的液位，观察u型管压力计的液位变化，长时间容易造成视觉疲劳以及精神高度集中后的疲倦。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电解槽压力监测装置，用于解决现有技术中由于电解时人要长期通过压力判断当前生产是否处于安全合理的状态，就需要长期盯着u型管压力计的液位，观察u型管压力计的液位变化，长时间容易造成视觉疲劳以及精神高度集中后的疲倦的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电解槽压力监测装置包括：固定板、u型管以及液位传感器，所述的u型管开口向上设置在固定板一侧，u型管上端左侧开口连接大气，右侧开口连接电解槽，所述的液位传感器设置有五个，分别为第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器、第四液位传感器以及第五液位传感器，第一液位传感器和第二液位传感器分别设置在u型管左侧管道上下两端，第五液位传感器和第四液位传感器分别设置在u型管右侧管道上下两端，第三液位传感器设置在u型管最下端。
6.通过采用这种技术方案：u型管一侧连接电解槽，电解槽内部进行电解时，电解产生气体，电解槽内部的压力增大，气体进入u型管中对u型管内部的液体产生压力，液体在压力的作用下在u型管内部运动，在没有液体接近感应器时，液位传感器上由于分布电容的存在，因此液位传感器对地存在一定的静态电容，当液面慢慢升高接近液位传感器时，液体的寄生电容将耦合到这个静态电容上，使液位传感器的最终电容值变大，以此通过u型管内部液体液位的变化对电解槽内部的压力进行监测，当液位高于第一液位传感器，低于第五液位传感器，则第一液位传感器最终电容值变大，第五液位传感器最终电容值不变，表示压力过高；当液位高于第一液位传感器，低于第四液位传感器，则第一液位传感器最终电容值变大，第四液位传感器最终电容值不变，表示压力超高；当液位低于第一液位传感器，高于第
五液位传感器，则第一液位传感器最终电容值不变，第五液位传感器最终电容值变大，表示压力过低。
7.于本发明的一实施例中，还包括plc控制器，plc控制器通过线路分别连接第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器、第四液位传感器以及第五液位传感器。
8.通过采用这种技术方案：第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器、第四液位传感器以及第五液位传感器将变化的电容信号输入到plc控制器进行信号转换，将变化的电容量转换成电信号的变化量。
9.于本发明的一实施例中，还包括hmi人机交互界面，hmi人机交互界面通过线路与plc控制器相连接。
10.通过采用这种技术方案：plc控制器将变化的电容量转换成电信号的变化量然后输送到hmi人机交互界面进行显示，方便操作人员直观读取。
11.于本发明的一实施例中，还包括报警器，报警器通过线路与plc控制器相连接。
12.通过采用这种技术方案：当plc控制器监测到电解槽内部的压力异常时驱动报警器报警，提示操作人员。
13.于本发明的一实施例中，所述的液位传感器采用非接触式液位传感器。
14.通过采用这种技术方案：非接触式液位传感器采用型号为xkc-ya-pnp(v)的非接触式液位传感器，xkc-ya-pnp(v)非接触式液位传感器采用了先进的信号处理技术及高速信号处理芯片突破了容器壁厚的影响，能够实现对密闭容器内液位高度的非接触检测。
15.如上所述，本发明的一种电解槽压力监测装置，具有以下有益效果：
16.本发明中通过在u型管上设置多个液位传感器以及plc控制器、hmi人机交互界面和报警器，液位传感器能够实时对电解槽内部的压力进行监测，然后通过hmi人机交互界面和报警器直观显示和报警，不再需要操作人员长时间观察u型管压力计，减少操作人员的视觉疲劳，降低操作人员的劳动强度，同时使得操作人员能够精确把控电解槽内部压力，提高电解效率和电解质量。
附图说明
17.图1显示为本发明实施例中一种电解槽压力监测装置的组成结构示意图。
18.其中，1、固定板；2、u型管；3、第一液位传感器；4、第五液位传感器；5、第二液位传感器；6、第三液位传感器；7、第四液位传感器；8、plc控制器；9、hmi人机交互界面；10、报警器。
具体实施方式
19.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
20.请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等
的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
21.请参阅图1，本发明提供一种电解槽压力监测装置包括：固定板1、u型管2以及液位传感器，所述的u型管2开口向上设置在固定板1一侧，u型管2上端左侧开口连接大气，右侧开口连接电解槽，所述的液位传感器设置有五个，分别为第一液位传感器3、第二液位传感器5、第三液位传感器6、第四液位传感器7以及第五液位传感器4，第一液位传感器3和第二液位传感器5分别设置在u型管2左侧管道上下两端，第五液位传感器4和第四液位传感器7分别设置在u型管2右侧管道上下两端，第三液位传感器6设置在u型管2最下端。
22.还包括plc控制器8，plc控制器8通过线路分别连接第一液位传感器3、第二液位传感器5、第三液位传感器6、第四液位传感器7以及第五液位传感器4。
23.还包括hmi人机交互界面9，hmi人机交互界面9通过线路与plc控制器8相连接。
24.还包括报警器10，报警器10通过线路与plc控制器8相连接。
25.所述的液位传感器采用非接触式液位传感器。
26.综上所述，本发明中通过在u型管上设置多个液位传感器以及plc控制器、hmi人机交互界面和报警器，液位传感器能够实时对电解槽内部的压力进行监测，然后通过hmi人机交互界面和报警器直观显示和报警，不再需要操作人员长时间观察u型管压力计，减少操作人员的视觉疲劳，降低操作人员的劳动强度，同时使得操作人员能够精确把控电解槽内部压力，提高电解效率和电解质量。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
27.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。