電解槽故障極板定位檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電解槽故障極板定位檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]將粗銅預(yù)先制成厚板作為陽極，純銅或不銹鋼制成薄片作陰極，以硫酸和硫酸銅的混和液作為電解液。通電后，銅從陽極溶解成銅離子向陰極移動(dòng)，到達(dá)陰極后獲得電子而在陰極析出純銅。粗銅中雜質(zhì)如比銅活潑的鐵和鋅等會(huì)隨銅一起溶解為離子。由于這些離子與銅離子相比不易析出，所以電解時(shí)只要適當(dāng)調(diào)節(jié)電位差即可避免這些離子在陽極上析出，比銅不活潑的雜質(zhì)如金和銀等沉積在電解槽的底部，這樣生產(chǎn)出來的銅板，質(zhì)量極高，稱為“電解銅”。
[0003]在銅電解精煉中，電流效率和品級(jí)率是考核電解生產(chǎn)效率和能力的重要指標(biāo)，而極間短路對(duì)上述兩個(gè)指標(biāo)都會(huì)產(chǎn)生不利影響。極間發(fā)生短路時(shí)，一方面，部分電能由于發(fā)熱而消耗，電流效率自然也會(huì)降低；另一方面，在發(fā)生極間短路的陰極上，板面極間短路部分通常有大面積粗狀結(jié)晶和結(jié)粒，使得這一塊陰極無法計(jì)入高純陰極銅，故影響了品級(jí)率，因此及時(shí)發(fā)現(xiàn)極間短路問題是非常重要的。
[0004]極間短路產(chǎn)生的原因有很多種，如極板排列不平行、極片發(fā)生自然彎曲或翹角、陽極泥附著到陰極表面、添加劑配比失調(diào)等。不管是何種原因?qū)е?，只要發(fā)生極間短路，在該極板上就會(huì)出現(xiàn)電流分布過大，從而造成局部磁場(chǎng)過強(qiáng)、溫度升高現(xiàn)象。目前現(xiàn)有的檢測(cè)方式是通過人工使用短路檢測(cè)搖表，對(duì)每一個(gè)極板依次進(jìn)行檢測(cè)。該檢測(cè)方式有如下不足:其一，耗時(shí)費(fèi)力、效率低，規(guī)模越大缺點(diǎn)越明顯；其二，檢測(cè)滯后，采用人工進(jìn)行依次檢測(cè)時(shí)，完成一個(gè)檢測(cè)循環(huán)需要一定時(shí)間，不能保證檢測(cè)的及時(shí)性；其三、人工檢測(cè)的準(zhǔn)確性、可靠性不能保證。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種電解槽故障極板定位檢測(cè)裝置，能夠快速、有效地獲取異常極板位置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種電解槽故障極板定位檢測(cè)裝置，包括設(shè)置在電解槽上方或斜上方的熱像儀，熱像儀采集電解槽的紅外熱圖像并輸出至處理模塊，處理模塊對(duì)紅外熱圖像進(jìn)行處理得到溫度異常的電解槽極板的位置。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型存在以下技術(shù)效果:通過熱像儀采集電解槽的紅外熱圖像，再對(duì)紅外熱圖像進(jìn)行處理以獲得溫度異常的像素點(diǎn)，最后根據(jù)該像素點(diǎn)得到相應(yīng)的電極位置，以上過程全部為自動(dòng)化處理且處理結(jié)果可靠，相較于人工檢測(cè)而言，大大提高了效率和準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合圖1，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。
[0010]參閱圖1，一種電解槽故障極板定位檢測(cè)裝置，包括設(shè)置在電解槽60上方或斜上方的熱像儀10，熱像儀10采集電解槽60的紅外熱圖像并輸出至處理模塊20，處理模塊20對(duì)紅外熱圖像進(jìn)行處理得到溫度異常的電解槽60極板的位置。通過對(duì)紅外熱圖像的處理，可以獲得溫度異常的極板位置，通過簡(jiǎn)單的圖像處理，再根據(jù)當(dāng)前熱像儀10的位置等信息就能找到具體的電極位置。整個(gè)過程自動(dòng)化，且從電極溫度異常到發(fā)現(xiàn)所經(jīng)過的時(shí)間非常短，相較于人工而言，其優(yōu)點(diǎn)不言而喻。
[0011]當(dāng)電解槽60的尺寸較小的時(shí)候，熱像儀10能夠獲得完整的電解槽60圖像；當(dāng)電解槽60眾多，熱像儀10的視角范圍內(nèi)無法獲得整個(gè)車間內(nèi)所有電解槽60的圖像時(shí)，就需要調(diào)整熱像儀10的角度，這時(shí)候，處理模塊20在進(jìn)行處理的時(shí)候，就需要根據(jù)熱像儀10的角度信息來確定電極的位置。本實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述的電解槽60呈陣列方式布置，即電解槽60沿其長度方向、寬度方向均勻間隔布置多個(gè)，多個(gè)電解槽60構(gòu)成電解槽組，所述的熱像儀10固定在電動(dòng)云臺(tái)30上，處理模塊20輸出控制信號(hào)至電動(dòng)云臺(tái)30，電動(dòng)云臺(tái)30驅(qū)動(dòng)熱像儀10對(duì)電解槽組進(jìn)行掃描用于獲得整個(gè)電解槽組的紅外熱圖像，也就是說，當(dāng)熱像儀10采集多個(gè)紅外熱圖像時(shí)，這些紅外熱圖像能夠?qū)⑺械碾姌O都包括在內(nèi)。設(shè)置電動(dòng)云臺(tái)30之后，就能夠?qū)嵯駜x10的位置、角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得熱像儀10能夠清楚地獲得所有電極的紅外熱圖像。
[0012]更優(yōu)選地，電解槽車間環(huán)境復(fù)雜，為了防止信號(hào)在傳輸?shù)倪^程中受到干擾，本實(shí)施例中采用光纖進(jìn)行輸出傳輸。本裝置包括布置在電解槽車間的電器箱，電器箱中設(shè)置有第一光端機(jī)40，電器箱為電動(dòng)云臺(tái)30、熱像儀10供電；所述的處理模塊20為布置在控制室內(nèi)的計(jì)算機(jī)，控制室內(nèi)還設(shè)置有第二光端機(jī)50，這里的光端機(jī)就是用于光電轉(zhuǎn)換用的。計(jì)算機(jī)輸出的控制信號(hào)經(jīng)過RS485網(wǎng)線輸出至第二光端機(jī)50，第二光端機(jī)50將該控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)后經(jīng)過光纖輸出至第一光端機(jī)40，第一光端機(jī)40將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后通過RS485網(wǎng)線輸出至電動(dòng)云臺(tái)30 ;熱像儀10輸出的紅外熱圖像信息經(jīng)過網(wǎng)線輸出至第一光端機(jī)40，第一光端機(jī)40將該電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)后經(jīng)過光纖輸出至第二光端機(jī)50，第二光端機(jī)50將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后通過網(wǎng)線輸出至計(jì)算機(jī)。
[0013]一種電解槽故障極板定位檢測(cè)方法，包括如下步驟:(A)根據(jù)電解槽60定義平面坐標(biāo)系x_y ； (B)參數(shù)初始化，所述的參數(shù)包括熱像儀10的高度、角度信息以及電解槽60、極板的長寬信息以及報(bào)警溫度閾值；(C)處理模塊20根據(jù)熱像儀10輸出的紅外熱圖像獲取一幀溫度數(shù)據(jù)；(D)遍歷溫度數(shù)據(jù)，遇到高于報(bào)警溫度閾值的像素點(diǎn)后記錄該像素點(diǎn)的位置并執(zhí)行步驟E、F，遍歷完所有的溫度數(shù)據(jù)后重復(fù)步驟B ; (E)結(jié)合步驟B中的參數(shù)和像素點(diǎn)位置計(jì)算出該像素點(diǎn)在平面坐標(biāo)系x_y中的實(shí)際坐標(biāo)值；(F)根據(jù)實(shí)際坐標(biāo)值確定溫度異常的極板位置。通過本方法，可以實(shí)現(xiàn)異常電極的自動(dòng)檢測(cè)，同時(shí)檢測(cè)速度快，準(zhǔn)確度高。在進(jìn)行處理時(shí)，可以遍歷完所有的溫度數(shù)據(jù)后，將異常的電極位置輸出；也可以沒發(fā)現(xiàn)一個(gè)異常點(diǎn)，即刻輸出該異常點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電極位置。
[0014]優(yōu)選地，所述的步驟A中，以電解槽60的中心位置為平面坐標(biāo)系χ-y的原點(diǎn)，以平行于電解槽60槽寬方向?yàn)閄軸，以平行于電解槽60槽長方向?yàn)閥軸。定義x、y軸，保證數(shù)據(jù)在處理過程中有個(gè)依據(jù)，同時(shí)，也便于查找異常電極。
[0015]與裝置類似，在本方法中，當(dāng)電解槽車間中設(shè)置眾多電解槽60時(shí)，考慮到熱像儀10的鏡頭視場(chǎng)及空間分辨率，無法獲得整體的、清晰的、所有的電解槽60的紅外熱圖像。這里優(yōu)選地，所述的步驟C中，熱像儀10采集多個(gè)紅外熱圖像，多個(gè)紅外熱圖像組合后能夠覆蓋整個(gè)電解槽60。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，首先將電解槽車間劃分成多個(gè)子區(qū)域，熱像儀10能獲取到每個(gè)子區(qū)域清晰的紅外熱圖像，然后通過電動(dòng)云臺(tái)30驅(qū)動(dòng)熱像儀10運(yùn)動(dòng)，熱像儀10分別采集每個(gè)子區(qū)域的紅外熱圖像，當(dāng)所有的子區(qū)域都采集完畢后，再重新循環(huán)采集。熱像儀10每采集一個(gè)紅外熱圖像后就輸出至處理模塊20進(jìn)行處理，處理模塊20 —旦發(fā)現(xiàn)有溫度異常的電極，以聲光報(bào)警的方式提示給操作人員，再由操作人員去排除。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電解槽故障極板定位檢測(cè)裝置，其特征在于:包括設(shè)置在電解槽(60)上方或斜上方的熱像儀(10)，熱像儀(10)采集電解槽￠0)的紅外熱圖像并輸出至處理模塊(20)，處理模塊(20)對(duì)紅外熱圖像進(jìn)行處理得到溫度異常的電解槽￠0)極板的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的電解槽故障極板定位檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的電解槽(60)呈陣列方式布置，多個(gè)電解槽(60)構(gòu)成電解槽組，所述的熱像儀(10)固定在電動(dòng)云臺(tái)(30)上，處理模塊(20)輸出控制信號(hào)至電動(dòng)云臺(tái)(30)，電動(dòng)云臺(tái)(30)驅(qū)動(dòng)熱像儀(10)對(duì)電解槽組進(jìn)行掃描用于獲得整個(gè)電解槽組的紅外熱圖像。
3.如權(quán)利要求2所述的電解槽故障極板定位檢測(cè)裝置，其特征在于:包括布置在電解槽車間的電器箱，電器箱中設(shè)置有第一光端機(jī)(40)，電器箱為電動(dòng)云臺(tái)(30)、熱像儀(10)供電；所述的處理模塊(20)為布置在控制室內(nèi)的計(jì)算機(jī)，控制室內(nèi)還設(shè)置有第二光端機(jī)(50);計(jì)算機(jī)輸出的控制信號(hào)經(jīng)過RS485網(wǎng)線輸出至第二光端機(jī)(50)，第二光端機(jī)(50)將該控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)后經(jīng)過光纖輸出至第一光端機(jī)(40)，第一光端機(jī)(40)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后通過RS485網(wǎng)線輸出至電動(dòng)云臺(tái)(30);熱像儀(10)輸出的紅外熱圖像信息經(jīng)過網(wǎng)線輸出至第一光端機(jī)(40)，第一光端機(jī)(40)將該電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)后經(jīng)過光纖輸出至第二光端機(jī)(50)，第二光端機(jī)(50)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后通過網(wǎng)線輸出至計(jì)算機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電解槽故障極板定位檢測(cè)裝置，包括設(shè)置在電解槽上方或斜上方的熱像儀，熱像儀采集電解槽的紅外熱圖像并輸出至處理模塊，處理模塊對(duì)紅外熱圖像進(jìn)行處理得到溫度異常的電解槽極板的位置。通過熱像儀采集電解槽的紅外熱圖像，再對(duì)紅外熱圖像進(jìn)行處理以獲得溫度異常的像素點(diǎn)，最后根據(jù)該像素點(diǎn)得到相應(yīng)的電極位置，以上過程全部為自動(dòng)化處理且處理結(jié)果可靠，相較于人工檢測(cè)而言，大大提高了效率和準(zhǔn)確性。
【IPC分類】C25C1-12, C25C7-06
【公開號(hào)】CN204434735
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420858922
【發(fā)明人】徐勇, 周俊, 魏慶農(nóng), 萬力, 朱壯志, 周慧, 劉樹峰, 常國濤, 戴江根
【申請(qǐng)人】合肥金星機(jī)電科技發(fā)展有限公司, 銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司金冠銅業(yè)分公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日