[发明专利]一种阳极导杆钢爪附着物检测方法及装置有效

专利信息
申请号: 201810226715.7 申请日: 2018-03-19
公开(公告)号: CN108441889B 公开(公告)日: 2020-06-26
发明(设计)人: 马喜强;杨芳;董帅;郭楠;余永健;李东亮;李济顺;薛玉君;李伦;隋新 申请(专利权)人: 河南科技大学
主分类号: G01C11/04 分类号: G01C11/04;C25C3/12;C25C3/20
代理公司: 郑州睿信知识产权代理有限公司 41119 代理人: 韩天宝
地址: 471003 河*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 阳极 导杆钢爪 附着物 检测 方法 装置
【说明书】:

本发明提供了一种阳极导杆钢爪附着物检测方法及装置,采集阳极导杆钢爪图像,分割各钢爪爪头的图像信息,将各钢爪爪头的图像作为检测区域,对各检测区域的图像进行二值化处理;计算二值化处理后的各检测区域的面积,将计算得到的各检测区域的面积与对应的设定面积比较,若其中任一个检测区域的面积大于对应的设定面积时,判定为钢爪附着物超出允许范围。本发明可以方便、准确地检测出钢爪附着物的含量,根据钢爪正常工作时的最大附着物量判别实际钢爪附着物量是否满足钢爪正常工作的需要,且本发明结构简单、计算量小、性能可靠、且检测效率高。

技术领域

本发明属于电解铝用阳极导电装置技术领域,特别涉及一种阳极导杆钢爪附着物检测方法及装置。

背景技术

电解铝用阳极是构成电解铝生产系统的重要组成部分,它由阳极导杆、钢爪、爆炸焊块、浇铸磷铁、阳极炭块组成。经过长期使用的电解铝用阳极在钢爪爪头及炭块表面凝结形成了铝渣电解质与铝、钠、钾、钙、镁、锂、氟等成分结合的硬壳,使之无法再次循环使用。为此要求先粗略清楚残极炭块表面95%以上的凝固电解质,然后再精细清理钢爪和残极炭块上的少量电解质附着物、钢爪高温氧化皮及其它碳化附着物,使杂质完全脱落,显露出钢爪净金属本体和无电解质附着物的残极炭块,精细清理后的钢爪有一定的金属光泽和粗糙度,以便增加炭块附着力,从而增加导电性能,满足新的电解阳极组装要求。但目前主要采用的是手工清理方式,这种清理方式的结果是,人的劳动强度大,而效率低,且易产生粉尘,对环境污染较大。

针对此问题,公开号为“CN103849892A”,名称为“一种新型残阳极电解质清理设备”的中国专利提出了一种对阳极电解质清理的设备,该清理设备包括悬链小车部件、液压震动破碎锤部件、铲刀清理部件、甩链清理部件,该方案能够实现完全自动化生产,提高生产效率,能够完成残极炭块表面全部凝固电解质的清理、精细清理钢爪和残极炭块上的少量电解质附着物、钢爪上氧化皮及其它炭化附着物,使杂质完全脱落。

但是,该专利提供的方案在对钢爪附着物进行清理时,未对钢爪是否黏附有附着物进行检测,如果不对是否有附着物进行检测,而将钢爪无一例外的清理,不但会增加对钢爪附着物清理的盲目性,而且也会增加钢爪附着物清理的时间,影响钢爪扶着物清理的效率,再者,清理设备如果一直不停歇的对钢爪进行清理,也会造成清理设备自身的使用寿命。所以,在对阳极导杆钢爪附着物进行清理之前,对附着物的检测尤为重要,但是,目前相当一部分电解铝企业的阳极导杆钢爪残留附着物的检测仍然停留在人工肉眼检测水平,不仅检测效率低,劳动强度大,而且产品质量受人为因素的影响,漏检率较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阳极导杆钢爪附着物检测方法及装置,用于解决现有技术中阳极导杆钢爪残留附着物检测效率低的问题。

为实现上述目的,本发明提供了一种阳极导杆钢爪附着物检测方法,包括如下步骤:

1)采集阳极导杆钢爪图像,分割各钢爪爪头的图像信息,将各钢爪爪头的图像作为检测区域,对各检测区域的图像进行二值化处理;

2)计算二值化处理后的各检测区域的面积,将计算得到的各检测区域的面积与对应的设定面积比较,若其中任一个检测区域的面积大于对应的设定面积时,判定为钢爪附着物超出允许范围。

进一步地,步骤1)中采用图像采集装置采集图像,当阳极导杆运行到图像采集装置正前方时,采集阳极导杆钢爪图像。

进一步地,检测区域的面积表示为:

其中,a(i,j)=0时表示对应检测区域中的图像像素值大于设定的像素阈值;a(i,j)=1时表示对应检测区域中的图像像素值小于设定的像素阈值,i为钢爪排布方向所在坐标轴上的点,j为阳极导杆延伸方向所在坐标轴上的点,n为自定义区域的图像的宽度,m为自定义区域的图像的高度。

进一步地,判断钢爪附着物超出允许范围后,将超出钢爪附着物允许范围的钢爪分选出去。

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