本发明专利技术提供一种精炼铝三层液深度在线测量装置及精炼铝系统，装置包括：绝缘棒、直线驱动机构、摄像机构和控制器，直线驱动机构和摄像机构安装于精炼铝的电解槽的槽架上，控制器控制直线驱动机构驱动绝缘棒下移至其下部伸入电解槽且其底部与电解槽槽底抵接，至停留设定时间后再控制直线驱动机构驱动绝缘棒上移至绝缘棒从电解槽中完全移出，控制器还用于控制摄像机构对移出的绝缘棒的下部进行拍摄，且接收摄像机构传递的图像信号并进行分析，以分别得出电解槽中上层液、中间层液和底层液的深度。本发明专利技术中实现了在不断电前提下分别对电解槽中三层液深度的测量，不仅提高了工作效率，而且能耗大大降低。而且能耗大大降低。而且能耗大大降低。
【技术实现步骤摘要】
精炼铝三层液深度在线测量装置及方法、精炼铝系统
[0001]本专利技术涉及电解
，具体涉及一种精炼铝三层液深度在线测量装置及方法、精炼铝系统。
技术介绍
[0002]目前，三层液精炼铝电解法是制备精铝的主要方法，电解时，电解槽中有三层液体，底层为阳极和阳极导体，阳极导体由待精炼的原铝和加重剂Cu组成，中间层为电解质，密度介于阳极合金和铝之间，上层为精炼所得的高纯铝和阴极。电解槽槽体上开设有连通底层的原料入口，连通中间层的电解质入口，以及连通上层的纯铝出口。
[0003]在采用电解法生产高纯铝时，需要严格控制添加原铝的时机、以及出精铝的时机。也即，当原料较少时，需要补充铝锭原料，当成品精铝过多时，需要出铝。此外，当电解质较少时，需要补充电解质。目前，三层液电解工艺普遍采用运行一段时间后整体断电测量各层的深度，以确定是否需要添加原铝和电解质，或是否需要出铝，断电不仅影响生产效率，而且重新启动需要加温，导致能耗增加。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种提高工作效率且减少能耗的精炼铝三层液深度在线测量装置，还相应提供一种利用该装置进行精炼铝三层液深度在线测量的方法，以及具有该精炼铝三层液深度在线测量装置的精炼铝系统。
[0005]解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是：
[0006]本专利技术提供一种精炼铝三层液深度在线测量装置，包括：绝缘棒、直线驱动机构、摄像机构和控制器，所述直线驱动机构安装于精炼铝的电解槽的槽架上，且与绝缘棒传动相连，
[0007]所述控制器与直线驱动机构电连接，用于控制直线驱动机构驱动绝缘棒相对电解槽向下移动至其下部伸入电解槽且其底部与电解槽槽底抵接，至停留设定时间后再控制直线驱动机构驱动绝缘棒相对电解槽向上移动至绝缘棒从电解槽中完全移出，
[0008]所述摄像机构设于所述电解槽上，所述控制器与摄像机构电连接，用于在绝缘棒从电解槽中完全移出时，控制摄像机构对绝缘棒的下部进行拍摄，且接收摄像机构传递的图像信号并对所述图像信号进行分析，以分别得出电解槽中上层液、中间层液和底层液的深度。
[0009]可选地，所述电解槽的槽架上还设有环状的清洁刷，所述控制器还用于在摄像机构对绝缘棒的下部进行拍摄后，控制直线驱动机构驱动绝缘棒相对电解槽向上移动至绝缘棒的下部穿过所述清洁刷，以使清洁刷清除粘附在绝缘棒下部的物质。
[0010]可选地，所述电解槽的槽架上还设有增感屏，所述控制器控制直线驱动机构驱动绝缘棒相对电解槽向上移动至绝缘棒从电解槽中完全移出且绝缘棒的下部与增感屏对应，
所述增感屏用于在摄像机构对绝缘棒的下部进行拍摄时提高其所拍摄的图像中各层的对比度。
[0011]可选地，所述直线驱动机构通过一固定座安装于所述电解槽的槽架上。
[0012]可选地，所述固定座包括立板和第一平板，所述立板固定于所述电解槽的槽架的内侧面上，所述第一平板固定于所述立板的上端，
[0013]所述直线驱动机构包括伺服电机、螺杆和螺母座，所述伺服电机固定在第一平板上且与螺杆传动相连，用于驱动螺杆转动，螺杆穿过第一平板且与第一平板转动相连，所述螺母座与螺杆螺纹连接，所述绝缘棒的上部与螺母座固连。
[0014]可选地，所述固定座还包括第二平板和两根滑动轴，第二平板固定于所述立板的下端，两根滑动轴分设于螺杆的两侧，且滑动轴连接于第一平板和第二平板之间，所述螺母座水平方向的两端分别与相应的滑动轴滑动相连。
[0015]可选地，所述控制器包括识别模块和测量模块，
[0016]所述控制器对所述图像信号进行分析，以分别得出电解槽中上层液、中间层液和底层液的深度，具体包括：
[0017]识别模块识别所述图像信号中相邻两层液的分界线，以及上层液和绝缘棒之间的分界线，以确定每一层的位置，测量模块根据每一层的位置，测量上层液、中间层液和底层液的深度。
[0018]可选地，所述控制器包括识别模块和测量模块，
[0019]所述控制器对所述图像信号进行分析，以分别得出电解槽中上层液、中间层液和底层液的深度，具体包括：
[0020]识别模块根据其内存储的图像颜色与层类别的映射表，确定每一层的位置，测量模块根据每一层的位置，测量上层液、中间层液和底层液的深度。
[0021]可选地，所述绝缘棒的材质为SiC。
[0022]本专利技术还提供一种利用上述的装置进行精炼铝三层液深度在线测量的方法，包括以下步骤：
[0023]所述控制器控制直线驱动机构驱动绝缘棒相对电解槽向下移动至其下部伸入电解槽且其底部与电解槽槽底抵接，至停留设定时间后再控制直线驱动机构驱动绝缘棒相对电解槽向上移动至绝缘棒从电解槽中完全移出，
[0024]所述控制器在绝缘棒从电解槽中完全移出时，控制摄像机构对绝缘棒的下部进行拍摄，且接收摄像机构传递的图像信号并对所述图像信号进行分析，以分别得出电解槽中上层液、中间层液和底层液的深度。
[0025]可选地，所述电解槽上设有环状的清洁刷，所述方法还包括：
[0026]所述控制器在摄像机构对绝缘棒的下部进行拍摄后，控制直线驱动机构驱动绝缘棒相对电解槽向上移动至绝缘棒的下部穿过所述清洁刷，以使清洁刷清除粘附在绝缘棒下部的物质。
[0027]本专利技术还提供一种精炼铝系统，包括电解槽，以及上述的精炼铝三层液深度在线测量装置。
[0028]本专利技术中，通过在精炼铝的电解槽的槽架上安装绝缘棒、摄像机构和驱动绝缘棒上下移动的直线驱动机构，通过控制器控制直线驱动机构驱动绝缘棒相对电解槽向下移动
至其下部伸入电解槽且其底部与电解槽槽底抵接，至停留设定时间后再控制直线驱动机构驱动绝缘棒相对电解槽向上移动至绝缘棒从电解槽中完全移出，控制器再控制摄像机构对绝缘棒的下部进行拍摄，且接收摄像机构传递的图像信号并对所述图像信号进行分析，以分别得出电解槽中上层液、中间层液和底层液的深度，以便操作人员根据各层的深度，判断是否需要添加原铝和电解质，或是否需要出铝。从而本专利技术实现了在不断电的前提下对电解槽中上层液、中间层液和底层液深度的测量，与断电测量情况相比，本专利技术工作效率大大提高，且能耗减少，且测量的可靠性、准确性均有提高。
[0029]实践表明，绝缘棒插入精炼铝电解槽的三层液体后再移出时，由于路径导致粘附物不同，会分成颜色不同的三层，具体地，上层粘附物即电解槽中的上层液(精铝)固化形成，中层粘附物由电解槽中的电解质加少量上层液(纯铝在电解质上附着性差)固化形成，下层物由电解槽中的下层液(原铝和加重剂)加电解质加少量上层液固化形成，这三层粘附物的深度与电解槽中的三层液的深度一一对应，从而通过图像处理软件，即可分别得出电解槽中上层液、中间层液和底层液的深度。
附图说明
[0030]图1为本专利技术实施例1提供的精炼铝三层液深度在线测量装置的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术实施例1提供的精炼铝三层液深度在线测量装置安装于电解槽槽架上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种精炼铝三层液深度在线测量装置，其特征在于，包括：绝缘棒(1)、直线驱动机构、摄像机构(2)和控制器，所述直线驱动机构安装于精炼铝的电解槽的槽架(4)上，且与绝缘棒(1)传动相连，所述控制器与直线驱动机构电连接，用于控制直线驱动机构驱动绝缘棒(1)相对电解槽向下移动至其下部伸入电解槽且其底部与电解槽槽底抵接，至停留设定时间后再控制直线驱动机构驱动绝缘棒(1)相对电解槽向上移动至绝缘棒(1)从电解槽中完全移出，所述摄像机构(2)设于所述电解槽上，所述控制器与摄像机构(2)电连接，用于在绝缘棒(1)从电解槽中完全移出时，控制摄像机构(2)对绝缘棒(1)的下部进行拍摄，且接收摄像机构(2)传递的图像信号并对所述图像信号进行分析，以分别得出电解槽中上层液、中间层液和底层液的深度。2.根据权利要求1所述的精炼铝三层液深度在线测量装置，其特征在于，所述电解槽的槽架(4)上还设有环状的清洁刷，所述控制器还用于在摄像机构(2)对绝缘棒(1)的下部进行拍摄后，控制直线驱动机构驱动绝缘棒(1)相对电解槽向上移动至绝缘棒(1)的下部穿过所述清洁刷，以使清洁刷清除粘附在绝缘棒(1)下部的物质。3.根据权利要求1所述的精炼铝三层液深度在线测量装置，其特征在于，所述电解槽的槽架(4)上还设有增感屏(3)，所述控制器控制直线驱动机构驱动绝缘棒(1)相对电解槽向上移动至绝缘棒(1)从电解槽中完全移出且绝缘棒(1)的下部与增感屏(3)对应，所述增感屏(3)用于在摄像机构(2)对绝缘棒(1)的下部进行拍摄时提高其所拍摄的图像中各层的对比度。4.根据权利要求1
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3任一项所述的精炼铝三层液深度在线测量装置，其特征在于，所述直线驱动机构通过一固定座安装于所述电解槽的槽架(4)上。5.根据权利要求4所述的精炼铝三层液深度在线测量装置，其特征在于，所述固定座包括立板(5)和第一平板(6)，所述立板(5)固定于所述电解槽的槽架(4)的内侧面上，所述第一平板(6)固定于所述立板(5)的上端，所述直线驱动机构包括伺服电机(7)、螺杆(8)和螺母座(9)，所述伺服电机(7)固定在第一平板(6)上且与螺杆(8)传动相连，用于驱动螺杆(8)转动，螺杆(8)穿过第一平板(6)且与第一平板(6)转动相连，所述螺母座...
【专利技术属性】
技术研发人员：何新光，薛银喜，马亮，张新友，刘兴哲，杨春仁，
申请(专利权)人：新疆众和股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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