信号，使得通讯双方保持了严格的同步关系。
[0025]更进一步地，为保证红外辐射传感器15工作的稳定性，所述的红外测温仪10还包括恒温控制单元151和冷却单元152，所述的恒温控制单元151监测红外辐射传感器15的温度信息，并根据该温度信息输出控制信号至冷却单元152，冷却单元152对红外辐射传感器15进行冷却。
[0026]参阅图7，所述的处理模块30包括多功能电子接收器31和计算机32，所述的多功能电子接收器31包括输入整形电路311、串/并转换电路312，输入整形电路311、串/并转换电路312依次对红外测温仪10输出的信息进行处理后输出至第二 CPU313 ;多功能电子接收器31还包括扫描窗口识别电路314、同步位识别电路315，第一 CPU162将电机21转动状态依次经过整形电路166、输入整形电路311输出至扫描窗口识别电路314，扫描窗口识别电路314输出信号至第二 CPU313、同步位识别电路315，同步位识别电路315控制串/并转换电路312的工作；第二 CPU根据扫描窗口识别电路314、同步位识别电路315输出的信息与串/并转换电路312进行数据交换或将数据暂存至随机存储器316中或通过可编程外设接口芯片317与计算机32进行数据交换。
[0027]这里之所以设置多功能电子接收器31，主要是因为:1、对高速非接触式红外测温仪10进行同步锁定建立同步传输，以保证数据的实时性，2、将同步串行信号转为并行信号；3、对数据传输进行校验以保证数据传输的可靠性；4、将采集到的温度信号缓存到单片机系统的存储器中；5、将缓存后的数据以批量并行的方式传输给计算机。如果红外测温仪10与计算机32直接通讯，很可能因为数据量太大而造成计算机32 “堵塞”或死机现象，加装多功能电子接收器31后，可以大大减少计算机32读取外部数据的时间，多功能电子接收器31直接加装在计算机32中。
[0028]第二 CPU313通过扫描窗口识别电路314识别扫描镜12进入到扫描窗口 11，做好通讯的初始化操作，用同步识别电路315所产生的同步识别信号激活串/并转换电路，当完成一个字的串/并转换后，向第二 CPU发中断申请信号，第二 CPU313响应中断申请后立即取走该字节并存入随机存储器316中，直到一条扫描线的数据全部接受完毕。扫描镜12位于非扫描窗口状态时，第二 CPU313读取随机存储器316中存储的一条扫描线数据信息并通过可编程外设接口芯片317与计算机32进行通讯。这里，巧妙地利用了扫描镜12转动过程中，在一各时间段位于扫描窗口 11内，高速输出数据，完成红外测温仪10与多功能电子接收器31之间的数据传输；另一个时间段，红外测温仪10无数据输出，多功能电子接收器31输出数据至计算机32，实现了短时间内对大量数据的传输。
[0029]所述计算机32接收多功能电子接收器31发送过来的温度信息并显示、报警，计算机32与云台22双向通信，控制云台22转速并接收云台22位置状态信息。计算机32上的功能实现一般通过软件来实现，这里不再赘述。通过软件界面即可以实时的观测电解槽40上各极板的温度信息，并且这里采用的是高速扫描，其时效性非常高，一旦发生极间短路现象，会即刻显示在界面上，同时计算机32发出警报声，提示现场工作人员那个位置处出现短路，由工作人员过去消除短路现象。
【主权项】
1.一种电解槽极板温度监控系统，其特征在于:包括红外测温仪(10)、驱动机构(20)以及处理模块(30)，所述的红外测温仪(10)布置在电解槽(40)的上方，驱动机构(20)包括电机(21)、云台(22)，所述的电机(21)、云台(22)分别驱动红外测温仪(10)的扫描镜(12)、红外测温仪(10)转动以实现对电解槽(40)各极板进行扫描，红外测温仪(10)将采集到的红外光信号转换成电信号后输出至处理模块(30)，驱动机构(20)输出电机(21)和云台(22)的转角信号至处理模块(30)，所述的处理模块(30)将电信号处理成温度信息并根据转角信号标定温度异常信号处的极板。
2.如权利要求1所述的电解槽极板温度监控系统，其特征在于:所述的电机(21)设置在红外测温仪(10)壳体内部，电机(21)驱动扫描镜(12)转动，扫描镜(12)的转轴(121)位于水平面内且平行于电解槽(40)中极板的板面，云台(22)驱动红外测温仪(10)转动且红外测温仪(10)的转轴(101)垂直于电解槽(40)中极板的板面。
3.如权利要求1或2所述的电解槽极板温度监控系统，其特征在于:伺服电路(23)输出信号至电机(21)控制电机匀速转动；所述的红外测温仪(10)上设置有测温窗口(11)，电解槽(40)中极板的红外辐射信息依次经过测温窗口(11)、扫描镜(12)、反射镜(13)、透镜(14)后进入红外福射传感器(15)，所述的红外福射传感器(15)将光信号转换成电信号后输出至信号处理单元(16)。
4.如权利要求3所述的电解槽极板温度监控系统，其特征在于:所述的信号处理单元(16)包括位置译码器(161)、第一 CPU (162)，电机(21)的转动状态经位置编码器(161)编译后输出给第一 CPU(162);红外辐射传感器(15)输出的电信号依次经过放大单元(163)、ADC单元(164)后输出至并/串转换电路(165)，所述的放大单元(163)对电信号进行放大，ADC单元(164)根据第一 CPU(162)输出信息对放大后的电信号进行数模转换，所述的并/串转换电路(165)将并行信号转为同步串行信号后输出至整形电路(166)，整形电路(166)根据第一 CPU(162)输出信息对同步串行信号进行整形后输出至处理模块(30)。
5.如权利要求4所述的电解槽极板温度监控系统，其特征在于:所述的红外测温仪(10)还包括恒温控制单元(151)和冷却单元(152)，所述的恒温控制单元(151)监测红外辐射传感器(15)的温度信息，并根据该温度信息输出控制信号至冷却单元(152)，冷却单元(152)对红外辐射传感器(15)进行冷却。
6.如权利要求5所述的电解槽极板温度监控系统，其特征在于:所述的处理模块(30)包括多功能电子接收器(31)和计算机(32)，所述的多功能电子接收器(31)包括输入整形电路(311)、串/并转换电路(312)，输入整形电路(311)、串/并转换电路(312)依次对红外测温仪(10)输出的信息进行处理后输出至第二 CPU(313);多功能电子接收器(31)还包括扫描窗口识别电路(314)、同步位识别电路(315)，第一 CPU(162)将电机(21)转动状态依次经过整形电路(166)、输入整形电路(311)输出至扫描窗口识别电路(314)，扫描窗口识别电路(314)输出信号至第二 CPU (313)、同步位识别电路(315)，同步位识别电路(315)控制串/并转换电路(312)的工作；第二 CPU根据扫描窗口识别电路(314)、同步位识别电路(315)输出的信息与串/并转换电路(312)进行数据交换或将数据暂存至随机存储器(316)中或通过可编程外设接口芯片(317)与计算机(32)进行数据交换。
7.如权利要求6所述的电解槽极板温度监控系统，其特征在于:所述计算机(32)接收多功能电子接收器(31)发送过来的温度信息并显示、报警，计算机(32)与云台(22)双向 通信，控制云台(22)转速并接收云台(22)位置状态信息。
【专利摘要】本实用新型涉及红外测温领域，特别涉及一种电解槽极板温度监控系统，包括红外测温仪、驱动机构以及处理模块，所述的红外测温仪布置在电解槽的上方，驱动机构包括电机、云台，所述的电机、云台分别驱动红外测温仪的扫描镜、红外测温仪转动以实现对电解槽各极板进行扫描，红外测温仪将采集到的红外光信号转换成电信号后输出至处理模块，驱动机构输出电机和云台的转角信号至处理模块，所述的处理模块将电信号处理成温度信息并标定温度异常信号处的极板。通过红外热成像技术对电解过程中的短路现象进行检测，整个过程都是自动的，有效避免人工检测带来的不足,极大提高检测效率。
【IPC分类】C25C1-12, C25C7-06
【公开号】CN204434744
【申请号】CN201420858895
【发明人】周俊, 魏庆农, 万力, 朱壮志, 刘树峰, 常国涛, 戴江根
【申请人】合肥金星机电科技发展有限公司, 铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年12月30日