[發明專利]一種基于偽電阻的預測電極短路的方法及系統

有效

• 申請號: 201810213567.5
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108411342B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 鐵軍;趙仁濤;張志芳;鄭文堂;范洪濤;曾箐雨
• 申請（專利權）人: 北方工業大學
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;C25C7/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開一種基于偽電阻的預測電極短路的方法及系統。該方法包括：獲取陽極?陰極對兩端的電壓值和陰極電流值；獲得所述陽極?陰極對的偽電阻，判斷多個偽電阻值的下降值是否在設定電阻范圍內，如果是，利用線性擬合方法對多個偽電阻值按時間順序進行擬合，得到線性模型；獲得線性模型的斜率與決定系數；判斷所述斜率是否在設定斜率范圍內，如果是，判斷決定系數是否小于設定決定系數值，如果否，確定所述陽極?陰極對的電極存在短路隱患，其余情況確定電極不存在短路隱患。采用本發明的方法或系統，能夠有效判斷陰極表面存在粗大的粒子，在短路發生前就發現隱患，顯著提高電解電流效率和產品質量、降低產品成本。

技術領域

本發明涉及水溶液電解領域，特別是涉及一種基于偽電阻的預測電極短路的方法及系統。

背景技術

在銅、鉛、鋅、鎳、錳等金屬的水溶液電解精煉和電解沉積的工業生產過程中，一般單個電解槽包含數十塊陽極和對應數量的陰極，陽極板和陰極板交叉并排排列。電解槽的陽極、陰極都是板狀，因此稱為陽極板、陰極板，單面面積為1m²以上，單塊電極板可以通過500A以上的電流。由于電解槽上陰、陽極板之間空間狹窄，電極距離幾十毫米，電極表面上局部的變形可能會引起電流在電極表面上分布不均，導致局部電流密度增大；電解過程中添加劑的比例或成分失調，引起電極板表面形成枝晶；精煉使用的陽極，一些成分超過要求，導致對應陰極表面形成結粒。這些情況的發生，會導致陰極表面局部生成結粒并逐漸快速長大成粗大粒子，當粒子與陽極表面接觸，在陰極和陽極之間形成短路，不僅降低了電流效率，同時也降低了陰極質量，甚至造成陰極板及導電棒的燒損、變形等嚴重情況。

當前，針對陰極-陽極之間的短路，一般采取紅外成像檢測、拖表檢測、灑水檢測等方法。這些方法都是在陰極和陽極之間已經形成短路后，在陰極導電端顯著發熱的情況下才可以檢測到短路發生，然后進行短路清理，所以當檢測出短路時，已經造成了電流的損失與陰極質量的降低。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于偽電阻的預測電極短路的方法及系統，以解決現有技術中檢測出陰極-陽極之間的短路時，已經造成了電流的損失與陰極質量的降低的問題，通過對電極短路進行預測，以避免電流的損失，提高陰極的質量。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種基于偽電阻的預測電極短路的方法，所述方法包括：

獲取電壓采集裝置采集的陽極-陰極對兩端的電壓值；

獲取電流采集裝置采集的所述陽極-陰極對的陰極電流值；所述電流采集裝置與所述電壓采集裝置的采樣周期相同；

根據所述電壓值與所述電流值獲得所述陽極-陰極對的偽電阻，所述偽電阻為所述電壓值與所述電流值的比值；

在設定時間段內，獲得所述陽極-陰極對對應的多個偽電阻值；

判斷所述多個偽電阻值隨時間變化的下降值是否在設定電阻范圍內，得到第一判斷結果；

當所述第一判斷結果表示所述多個偽電阻值隨時間變化的下降值在設定電阻范圍內，利用線性擬合方法對所述多個偽電阻值按時間順序進行擬合，得到線性模型；

當所述第一判斷結果表示所述多個偽電阻值隨時間變化的下降值不在設定電阻范圍內時，確定所述陽極-陰極對的電極不存在短路隱患；

獲得所述線性模型的斜率與決定系數；

判斷所述斜率是否在設定斜率范圍內，得到第二判斷結果；

當所述第二判斷結果表示所述斜率不在設定斜率范圍內時，確定所述陽極-陰極對的電極不存在短路隱患；

當所述第二判斷結果表示所述斜率在設定斜率范圍內時，判斷所述決定系數是否小于設定決定系數值，得到第三判斷結果；