专利名称：一种铝电解车间敞开式氟化氢测量的方法
技术领域：
本发明涉及测量测控方法及设备领域，尤其是涉及一种铝电解车间敞开式氟化氢测量的方法。
背景技术：
全氟化碳气体是原铝生产过程中在阳极效应发生时释放出来的几种碳氟化合物的总称，其在大气中的存留时间大约是二氧化碳的50倍，其温室效应能力(红外线吸收能力)是二氧化碳的6770倍，在全球气候变暖的情况下，铝生产企业一直在进行减少全氟化碳气体排放的相关研究和技术改造。原铝生产过程中氟化氢的测量方法对控制氟化碳其他排放具有关键的意义，目前的测量方法是采用气体抽样检测，其缺陷是测量麻烦，效率低成本高，不能实时反映现场氟化氢的排放量从而进行排放控制。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铝电解车间敞开式氟化氢测量的方法，该方法提高测量的精确性和实时性，提高测量测量效率，降低测量成本。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案
将一激光检测仪的光学发射端和光学接受端安装在铝电解车间电解池的上方，光学发射端和光学接收端分别设置所述电解池的两侧，采用该激光检测仪检测穿过电解池上方空气的激光光强变化信号；采用设置在铝电解车间天窗附近风速传感器测量现场的风速信号；采用设置在铝电解车间内的湿度传感器测量现场的湿度信号；一 PLC控制器采集所述的激光光强变化信号、风速信号和湿度信号，根据内嵌于PLC控制器内的氟化氢排放计算程序实时计算该铝电解车间的氟化氢排放量；一人机界面监控设备与所述的PLC控制器相连，人机界面监控设备用于显示各类现场设备工作状态和各类测量值和氟化氢排放量；所述的人机界面监控设备可以发出控制指令通过PLC控制器完成对各类现场设备的控制；各类现场设备包括激光检测仪、风速传感器、湿度传感器。本发明的有益效果是
本发明实现了实时的原地测量，避免了气体抽样检测测量的迟滞问题，及时准确的反映现场氟化氢的排放量，有利于迅速采取措施进行处理控制，减少氟化氢在健康上对铝厂的工作人员有影响，减少氟化氢对环境的影响。本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
图1为本发明方法实施时测量系统的逻辑框图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。如附图所示，本发明的实施的测量系统包括激光检测仪2，激光检测仪2的光学发射端1和光学接受端7，PLC控制器3，作为上位机的HMI人机界面监控设备4，风速传感器 5、湿度传感器6。测量方法是将激光检测仪2的光学发射端1和光学接受端7安装在铝电解车间电解池的上方，光学发射端1和光学接收端7分别设置所述电解池的两侧，这样光学发射端1发出的激光信号穿过电解池上方的空气然后到达光学接收端7，采用该激光检测仪2检测穿过电解池上方空气的激光光强变化信号；采用设置在铝电解车间天窗附近的风速传感器5测量现场的风速信号；采用设置在铝电解车间内的湿度传感器6测量现场的湿度信号；PLC控制器3采集所述的激光光强变化信号、风速信号和湿度信号，根据内嵌于 PLC控制器内的氟化氢排放计算程序实时计算该铝电解车间的氟化氢排放量，氟化氢排放计算程序是指将激光检测仪测量到的激光光强变化量表达成氟化氢浓度的算法软件。人机界面监控设备4与所述的PLC控制器3相连，人机界面监控设备4用于显示各类现场设备工作状态和各类测量值和氟化氢排放量；所述的人机界面监控设备4可以发出控制指令通过PLC控制器3完成对各类现场设备的控制；各类现场设备包括激光检测仪2、风速传感器 5、湿度传感器6。本发明的测量原理是，光学发射端1射出氟化氢气体吸收线的激光，光束穿过含有氟化氢的被测空气，由于被测空气的吸收引起光强的衰弱，光学接受端7接收光强变化后的激光信号，通过激光检测仪2检测光强信号。具体实施时激光检测仪2、光学发射端1和光学接受端7之间通过光纤和同轴电缆连接，测量的数据被保存在激光检测仪2 内的内存上，然后把数据信息送给PLC控制器3，同时把风速传感器5和湿度传感器6获得的数据，通过MODBUS，PR0FIBUS等通讯协议传送给PLC控制器3，然后可编程控制器算法程序算出氟化氢的排放量。本发明中通过读取PLC控制器3采集的现场信号，将这些信号在人机界面监控设备4 (上位机)上加以显示，并形象的展现出来各类设备的状态值；同时，使用者可以在上位机上对现场的设备进行操作，发送自己需要的命令。这种监控系统和检测方法在一定程度上解放了劳动力，对安全生产也起到了不可忽视的作用。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1. 一种铝电解车间敞开式氟化氢测量的方法，其特征在于将一激光检测仪的光学发射端和光学接受端安装在铝电解车间电解池的上方，光学发射端和光学接收端分别设置所述电解池的两侧，采用该激光检测仪检测穿过电解池上方空气的激光光强变化信号；采用设置在铝电解车间天窗附近风速传感器测量现场的风速信号；采用设置在铝电解车间内的湿度传感器测量现场的湿度信号；一 PLC控制器采集所述的激光光强变化信号、风速信号和湿度信号，根据内嵌于PLC控制器内的氟化氢排放计算程序实时计算该铝电解车间的氟化氢排放量；一人机界面监控设备与所述的PLC控制器相连，人机界面监控设备用于显示各类现场设备工作状态和各类测量值和氟化氢排放量；所述的人机界面监控设备可以发出控制指令通过PLC控制器完成对各类现场设备的控制；各类现场设备包括激光检测仪、风速传感器、湿度传感器。
全文摘要
本发明公开了一种铝电解车间敞开式氟化氢测量的方法，该将一激光检测仪的光学发射端和光学接受端安装在铝电解车间电解池的上方，光学发射端和光学接收端分别设置所述电解池的两侧，采用该激光检测仪检测穿过电解池上方空气的激光光强变化信号；采用设置在铝电解车间天窗附近风速传感器测量现场的风速信号；采用设置在铝电解车间内的湿度传感器测量现场的湿度信号；一PLC控制器采集所述的激光光强变化信号、风速信号和湿度信号，根据内嵌于PLC控制器内的氟化氢排放计算程序实时计算该铝电解车间的氟化氢排放量；该方法具有实时性和准确性，并且在一定程度上解放了劳动力，对安全生产也起到了不可忽视的作用。
文档编号G01F1/86GK102221384SQ20111009519
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者张潭潭, 李君 , 杜天章, 白云飞, 辛朋辉 申请人:郑州中实赛尔科技有限公司