[實用新型]基于非接觸式紅外檢測的電解質(zhì)溫度在線監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520354446.4
• 申請日: 2015-05-28
• 公開（公告）號: CN204714916U
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃若愚;曹斌;楊朝紅;王紫千;黃俊
• 申請（專利權(quán)）人: 貴陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: C25C3/20
• 分類號: C25C3/20
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 劉楠;李余江

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及鋁電解監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于非接觸式紅外監(jiān)測的鋁電解槽電解質(zhì)溫度在線監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)

鋁電解生產(chǎn)中，電流效率與電解質(zhì)溫度息息相關(guān)。電解質(zhì)溫度過高會使鋁的二次反應(yīng)增強，電流效率降低，增加物料的消耗；電解質(zhì)溫度過低，會出現(xiàn)槽底大量沉淀，使氧化鋁溶解速度降低，效應(yīng)系數(shù)增加，電流效率也不會很高。因此要獲得較高的電流效率，需要對電解質(zhì)的初晶溫度和過熱度進(jìn)行控制，這就要求在實際生產(chǎn)操作過程中，能實時感知電解質(zhì)溫度的變化，以便對生產(chǎn)操作及時作出調(diào)整，使鋁電解生產(chǎn)正常運行。

目前，現(xiàn)有的電解質(zhì)溫度測量手段是人工將熱電偶插入槽體內(nèi)進(jìn)行測量，然后記錄，并人工輸入計算機。基本上每臺電解槽每天只測量一次溫度，這種方法耗時費力，測量周期較長，而且均是離線數(shù)據(jù)，具有嚴(yán)重的滯后性；也有采用手持式測溫裝置進(jìn)行電解質(zhì)溫度的測量方法，該方法雖然能將測量數(shù)據(jù)及時傳輸?shù)讲劭貦C，但也需要人工操作。上述兩種方法均需要使用熱電偶插入電解槽內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，熱電偶的消耗量也是很大的。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種基于非接觸式紅外檢測的電解質(zhì)溫度在線監(jiān)測裝置，實現(xiàn)連續(xù)不間斷的監(jiān)控分析電解槽電解質(zhì)溫度，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

本實用新型是基于這樣一種鋁電解槽電解質(zhì)溫度在線監(jiān)測方法，它包括下述步驟：

步驟1：在電解槽上部機構(gòu)內(nèi)安裝傳動機構(gòu)和紅外CCD圖像采集裝置；

步驟2：工控機給電氣控制裝置下達(dá)控制指令，控制流過冷卻裝置的壓縮空氣流量和傳動機構(gòu)運動；

步驟3：傳動機構(gòu)帶動紅外CCD圖像采集裝置沿垂直方向上下移動，按設(shè)定采樣頻率對電解槽出鋁口的溫度實時采集；

步驟4：紅外CCD圖像采集裝置對采集到的圖像經(jīng)過有線或無線的傳輸方式傳送給工控機；

步驟5：工控機根據(jù)建立的圖像與電解質(zhì)溫度的數(shù)學(xué)模型，采用圖像處理算法進(jìn)行處理和分析，即可通過對實時圖像的監(jiān)測實現(xiàn)對電解質(zhì)溫度的在線監(jiān)測。具體來說，工控機根據(jù)已建立的圖像與電解質(zhì)溫度數(shù)學(xué)模型，對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析和處理，得到電解質(zhì)溫度值，在工控機上顯示或輸出至其他控制設(shè)備，實現(xiàn)對電解質(zhì)溫度的在線監(jiān)測。

為實現(xiàn)上述方法，本實用新型采用了這樣一種基于非接觸式紅外檢測的電解質(zhì)溫度在線監(jiān)測裝置，它包括紅外CCD圖像采集裝置、冷卻裝置、傳動機構(gòu)、電氣控制裝置和工控機，電氣控制裝置與傳動機構(gòu)和冷卻裝置連接，紅外CCD圖像采集裝置與工控機連接。

進(jìn)一步的，傳動機構(gòu)通過自帶底座安裝于電解槽上部機構(gòu)內(nèi)，冷卻裝置采用風(fēng)冷方式，將紅外CCD圖像采集裝置包裹于其中并安裝在傳動機構(gòu)上，紅外CCD圖像采集裝置設(shè)有攝像頭且該攝像頭對準(zhǔn)出鋁口。傳動機構(gòu)經(jīng)過鋪設(shè)于電解槽上部機構(gòu)頂部的高溫屏蔽線與電氣控制裝置連接。

冷卻裝置通過鋪設(shè)于電解槽上部機構(gòu)頂部的氣管與電氣控制裝置連接。

電氣控制裝置還包括控制壓縮空氣流量的氣動閥門和控制傳動機構(gòu)的繼電器。電氣控制裝置放置于檢測目標(biāo)槽煙道端，其控制壓縮空氣流量的氣動閥門和控制傳動機構(gòu)的繼電器與現(xiàn)場壓縮空氣裝置連接。紅外CCD圖像采集裝置采用有線或無線的傳輸方式將采集到的圖像數(shù)據(jù)輸送給工控機。

這樣，工控機控制傳動機構(gòu)帶動紅外CCD圖像采集裝置沿垂直方向上下移動，按設(shè)定采樣頻率對電解槽出鋁口的溫度實時采集；同時工控機控制冷卻裝置的壓縮空氣流量對紅外CCD圖像采集裝置進(jìn)行風(fēng)冷。紅外CCD圖像采集裝置將采集到的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過有線或無線的傳輸方式傳送給工控機，工控機根據(jù)已建立的圖像與電解質(zhì)溫度數(shù)學(xué)模型，對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析和處理，得到電解質(zhì)溫度值，在工控機上顯示或輸出至其他控制設(shè)備，實現(xiàn)對電解質(zhì)溫度的在線監(jiān)測。

本實用新型有益效果：

利用本實用新型提供的在線監(jiān)測裝置，可在線準(zhǔn)確獲取鋁電解槽的實時電解質(zhì)溫度極距和鋁液界面波動情況，為鋁電解槽的優(yōu)化管控提供了強大的數(shù)據(jù)支持；本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)測量不精確，數(shù)據(jù)嚴(yán)重滯后，熱電偶消耗量大，很難對各種工況下的電解質(zhì)溫度變化進(jìn)行實時監(jiān)測，導(dǎo)致電解生產(chǎn)控制水平低等問題。

附圖說明?????

圖1為本實用新型監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型監(jiān)測裝置部分部件示意圖；

圖3為本實用新型監(jiān)測方法原理框圖示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。