[发明专利]铝电解槽电解质水平与铝水平测量系统及方法

权利要求书

1.一种铝电解槽电解质水平与铝水平测量系统，其特征在于：该系统由测量装置、现场控制柜(9)、现场显示器(10)、现场路由(15)、移动终端(13)、电源线(11)组成；所述测量装置包括测量装置支架(1)、垂直滑轨(2)、两水平探棒(3)、无线摄像测量装置(5)、打壳头(6)、探棒滑轨动作执行器(7)和打壳头滑轨动作执行器(8)；所述无线摄像测量装置(5)、现场控制柜(9)、现场路由(15)、探棒滑轨动作执行器(7)、打壳头滑轨动作执行器(8)、移动终端(13)之间采用无线通信方式。

2.根据权利要求1所述的铝电解槽电解质水平与铝水平测量系统，其特征在于：所述两水平探棒(3)为玻璃纤维探棒，并以“7”字形与垂直滑轨(2)相接。

3.根据权利要求2所述的铝电解槽电解质水平与铝水平测量系统，其特征在于：所述打壳头(6)采用金属钨制成，该打壳头(6)与打壳杆在垂直方向上采用中空结构，所述两水平探棒从该中空结构伸入电解槽进行两水平测量。

4.根据权利要求1所述的铝电解槽电解质水平与铝水平测量系统，其特征在于：所述现场控制柜(9)中包括控制模块、无线模块、电源模块、显示模块；其中电源模块为控制模块、无线模块、现场显示器(10)以及探棒滑轨动作执行器(7)和打壳头滑轨动作执行器(8)提供电源。

5.根据权利要求4所述的铝电解槽电解质水平与铝水平测量系统，其特征在于：所述无线模块与现场路由(15)采用桥接方式，使控制模块、探棒滑轨动作执行器(7)、打壳头滑轨动作执行器(8)、移动终端(13)在同一局域网内；所述显示模块则用于显示测量出的两水平数据。

6.根据权利要求4所述的铝电解槽电解质水平与铝水平测量系统，其特征在于：所述无线摄像测量装置(5)由通信模块、控制模块(12)、数据处理单元组成；通信模块用于传输控制信号以及测量的数据信号；控制模块(12)用于控制图像传感器完成两水平探棒图纹或痕迹信息的采集；数据处理单元是根据一个像素点占据的实际长度，并结合探棒上遗留的电解质与铝液图纹或痕迹信息，或像素点总数计算出电解质水平与铝水平，并经通信模块发送至现场显示器(10)，以及后台数据库；整个控制采集过程采用无线通信方式；将控制模块(12)、显示模块(10)放置于现场控制柜(9)内，且将该现场控制柜(9)悬挂于电解槽出铝端口处；同时控制柜上设置测量按钮、退回按钮；便于用户进行现场测量。

7.一种采用如权利要求1-6所述系统的铝电解槽电解质水平与铝水平测量方法，其特征在于：采用图像传感器采集电解质与铝液在探棒上遗留的痕迹，然后计算出电解质与铝液各自痕迹所占据的像素点数，并根据无线摄像测量装置(5)中图像传感器一个像素点所占据的实际长度，从而得到了两水平结果。

8.根据权利要求7所述的铝电解槽电解质水平与铝水平测量方法，其特征在于：在无线局域网内进行测量。

9.根据权利要求7所述的铝电解槽电解质水平与铝水平测量方法，其特征在于包括如下步骤：将现场路由(15)与工厂以太网端口(14)相接，将包括测量装置、现场控制柜(9)中的控制模块(12)、移动终端(13)在内的设备构建在同一局域网段内；用户通过现场控制柜(9)或者使用移动终端(13)的APP来发送控制命令给探棒滑轨动作执行器(7)或打壳头滑轨动作执行器(8)，使其推动打壳装置与探棒探测装置进行工作；在将探测棒伸入底部后操作垂直滑轨(2)使其离开电解槽；并由控制模块(12)发送控制命令到无线摄像测量装置(5)，由无线摄像测量装置(5)采集玻璃纤维探棒上的图纹或痕迹信息，从而根据铝液和电解质在探棒上留下的图纹或痕迹，计算出电解质水平和铝水平。

10.根据权利要求9所述的铝电解槽电解质水平与铝水平测量方法，其特征在于：用户通过设置测量时间，从而实现两水平定时、自动测量；用户利用移动终端(13)实现两水平的远程测量，同时查看测量数据。