[发明专利]一种电解槽槽壳的温度在线检测系统及其温度检测方法

说明书

本发明属于电解槽温度检测技术领域，一种电解槽槽壳的温度在线检测系统，包括：热电偶传感器，所述热电偶传感器包括若干个并分别安装在电解槽槽壳的侧面上；热电偶温度采集模块，所述热电偶温度采集模块包括与所述热电偶传感器数量相对应的若干个；红外热成像摄像头，设置在电解槽槽壳的侧面外并朝向所述电解槽槽壳；主控模块，与解码单元连接，获取所述红外热成像摄像头扫描得到的红外图谱，解析所述红外图谱生成红外热成像摄像头所面对槽壳的侧面范围内的温度数据；根据红外热成像摄像头所采集的温度数据和热电偶温度采集模块所采集的温度数据，计算得出电解槽槽壳的侧面上的温度。本发明可以实现对电解槽槽壳温度在线连续监测，并且测量精度高。

技术领域

本发明属于电解槽温度检测技术领域，具体涉及一种电解槽槽壳的温度在线检测系统及其温度检测方法。

背景技术

槽壳温度是电解槽运行中一个非常重要的参数,通常都是用红外线测温仪隔段时间在槽壳上选择一些有代表性的点进行测量，进而检测槽壳的温度是否正常，槽壳是否有损伤。虽然这样可以测量槽壳温度,但有很多不便之处,如时间上不连续、空间上点数有限、不利于数据的保存和分析,所以用计算机建立槽壳温度在线检测系统很有必要。

中国专利CN101936782公开了了一种铝电解槽壳体温度在线监测装置，测温装置由多个温度测量元件组成，实现连续在线测温，通过无线传输进行信号传递。但该方案需要布放的温度测量元件数量多，每个电解槽需要的传感器数量多。另外，现有技术文献“《铝电解槽槽壳温度在线检测与槽况诊断专家系统的研究与应用》，刘正，第19-20页，中南大学”，文中公开了仅仅铝电解槽两侧就需要各安装57支热电偶，电解槽总共需要141支热电偶。现有技术仅仅采用热电偶进行测温，误差较大，精度较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电解槽槽壳的温度在线检测系统及其温度检测方法，能够克服现有技术的不足，结构合理，可以实现对电解槽槽壳温度在线连续监测，并且测量精度高。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电解槽槽壳的温度在线检测系统，包括：

热电偶传感器，所述热电偶传感器包括若干个并分别安装在电解槽槽壳的侧面上，用于采集电解槽槽壳的侧面上对应采集点的温度并输出对应的温度信号；

热电偶温度采集模块，所述热电偶温度采集模块包括与所述热电偶传感器数量相对应的若干个，通过所述热电偶温度采集模块分别与所述热电偶传感器电连接，用于采集各热电偶传感器所采集的温度数据并通过CAN总线传输给主控模块；

红外热成像摄像头，设置在电解槽槽壳的侧面外并朝向所述电解槽槽壳；红外热成像摄像头对电解槽槽壳的侧面进行测点扫描，得到其所面对槽壳的侧面范围的红外图谱，并通过解码单元解码后发送给所述主控模块；

主控模块，与解码单元连接，获取所述红外热成像摄像头扫描得到的红外图谱，解析所述红外图谱生成红外热成像摄像头所面对槽壳的侧面范围内的温度数据；根据红外热成像摄像头所采集的温度数据和热电偶温度采集模块所采集的温度数据，计算得出电解槽槽壳的侧面上的温度。

进一步的，所述热电偶温度采集模块包括：

信号调理电路，所述信号调理电路的输入端与所述热电偶传感器连接，用于根据电解槽槽壳的侧面上的温度信号变化自动调整热电偶的输出；

第一单片机，所述第一单片机的输入端与所述信号调理电路连接，用于将所述信号调理电路输出的温度信号进行模数转化，输出数字化的温度信号。

进一步的，所述主控模块包括：

第二单片机，用于将热电偶温度采集模块所采集的温度数据拟合后，对红外热成像摄像头所采集的温度数据进行校正；

数据上传单元，用于将校正后的温度数据通过以太网或CAN总线上传到上位机PC；