[发明专利]铝电解槽电解质水平与铝水平测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种铝电解槽电解质水平与铝水平测量系统及其测量方法，该系统由测量装置、现场控制器、现场显示终端、现场路由、移动终端、电源线组成；前述的测量装置包括测量装置支架、垂直滑轨、两水平探棒、无线摄像测量装置、打壳头、探棒滑轨动作执行器和打壳头滑轨动作执行器；前述的无线摄像测量装置、现场控制器、现场路由、探棒滑轨动作执行器、打壳头滑轨动作执行器、移动终端之间采用无线方式进行通信。本发明可以对电解槽中电解质水平、铝水平同时测量，减少了测量时间、节约了人力成本、实现了两水平的自动测量。此外，利用该系统对两水平进行测量时，具有远程测量的优点，即不需要工人进现场测量。

技术领域

本发明属于铝电解过程信息检测技术领域，尤其是涉及一种铝电解槽电解质水平与铝水平测量系统及其测量方法。

背景技术

电解槽电解质水平和铝水平是评判电解槽槽况的重要指标。稳定的电解质水平与铝水平是电解槽稳定的基础。因此，监测铝电解槽中电解质水平与铝水平是铝电解生产的必备过程之一，且监测结果的精确性对电解槽工艺控制至关重要。

现有技术中，铝电解过程电解质和铝水平的测量都是通过工人将一根铁棒插入铝液中，然后取出铁棒并观察冷却过程颜色的变化，从冷却铁棒上不同颜色的长度得到电解质水平与铝水平的测量值。

在中国专利文献中，有如下现有技术公开的内容可能与本发明的技术方案相关：

由云南云铝涌鑫铝业有限公司在2014年01月23日申请的申请号为201410032243.3的发明专利公开了一种铝电解槽的铝水平和电解质水平的测量工具及测量方法。该方法包括：将探棒沿竖向插入铝电解槽内，且使探棒的下端与铝电解槽底部的阴极炭块间隔第一预定距离。通过将探棒的下端与铝电解槽底部的阴极炭块间隔第一预定距离，使得探棒与阴极炭块不接触，避免了测量的铝水平和电解质水平受阴极炭块表面状况的影响，提高了测量的铝水平和电解质水平的准确性和可对比性，进而保证了铝电解槽正常稳定地运行。

又有，由贵阳铝镁设计研究院有限公司在2016年08月31日申请的申请号为201610792886.7的发明专利公开了一种铝电解槽电解质水平或铝水平的测量方法及工具，该方法是先将测量钎制作成由竖直铁棒和水平铁棒组成的L型测量钎，将L型测量钎的水平铁棒放置在该水平支座上，使L型测量钎的竖直铁棒垂直地插进铝电解槽中的电解质或铝液中，这时在L型测量钎的竖直铁棒上将会产生电解质或铝液的印记，然后将L型测量钎从水平支座上取下并将其放置在一个测量小车上，使L型测量钎的竖直铁棒贴靠在测量小车的与水平支架垂直并设有刻度尺的垂直支撑杆上，这样即可从垂直支撑杆的刻度尺上直接读到竖直铁棒上印记所对应的数值，该数值即为测量数值。该方案不仅具有测量精度和测量效率都高的优点，而且还具有测量工作量低、结构简单、操作使用方便等优点。

又有，由贵阳铝镁设计研究院有限公司在2018年10月12日申请的申请号为201811191233.9的发明专利公开了一种基于机器视觉的电解铝生产中铝液及电解质水平测量系统，包括AGV巡检小车系统，在AGV巡检小车系统上部设有测量钎系统，在AGV巡检小车系统下部设有机器视觉检测系统；前述的测量钎系统包括一根倾斜设置的测量钎，测量钎的底部位于电解液中，测量钎的顶部位于 AGV巡检小车系统上；前述的机器视觉检测系统采用单目定焦摄像机以位于固定景深平面内的测量钎为识别目标和尺寸参考目标。该设备能够自动站位、自动识别出铝孔，测量钎自动探入，机器视觉测量与数据生成、传输。该设备能够减轻工人劳动强度，提高劳动生产率，有利于数据的实时传输与数据分析利用。

然而，以上现有技术还未考虑到如下问题：由于高温腐蚀性，溶体温度和铝水平一般一天测量一次。同时这种测量方法的测量精度与现场工作人员的操作和经验关系大。此外，采用现有技术对两水平(电解质水平与铝水平)进行测量时，至少需要两个操作人员。因此，现有的铝电解槽电解质水平或铝水平的测量方式不仅存在着测量精度低的问题，而且还存在着测量效率低、劳动量大的问题。