一种电极表面电流密度测量方法及系统与流程

本发明涉及电流测量领域，特别是涉及一种电极表面电流密度测量方法及系统。

背景技术：

在铜、铅、锌、镍等金属的水溶液电解精炼、电解沉积的工业生产过程中，一般单个电解槽包含数十块阳极和对应数量的阴极，阳极板和阴极板交叉并排排列。电解槽的阳极、阴极都是板状，成为阳极板、阴极板，单面面积为1m2以上，单块电极可以通过500A以上的电流。由于电解槽上阴阳极之间空间狭窄，电极距离几十个毫米，电极表面上局部的变形可能都会引起电流在电极表面上分布不均；电解过程中电解液成分在电解槽深度上的变化，可能会导致电解溶液中电流密度发生变化，从而导致电极表面上电流分布的不均，当电流在电极表面分布不均时，会导致电流效率降低、产品品相下降，严重的引起局部电流集中，产生电极表面的凸起导致短路等故障的发生。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电极表面电流密度测量方法及系统，用于精确测量电极表面的电流密度大小。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种电极表面电流密度测量方法，其特征在于，所述方法包括：

将电极表面划分为多个区域；

采用确定面积的光纤环测量各所述区域的电流大小；所述光纤环的直径≤2cm，所述光纤环的面积≤3cm²，所述光纤环的测量精度≤1％；

根据所述光纤环的面积以及在各所述区域测量到的电流大小计算各所述区域的电流密度；

根据各所述区域的电流密度计算所述电极表面的电流密度分布。

可选的，采用一个光纤环分别测量各所述区域的电流密度大小。

可选的，采用多个光纤环同时测量各所述区域的电流密度大小。

可选的，所述测量各所述区域的电流密度大小，具体包括：所述光纤环按照设定方向移动，测量各所述区域的电流密度大小。

一种电极表面电流密度测量系统，所述系统包括：

划分模块，用于将电极表面划分为多个区域；

测量模块，采用确定面积的光纤环在各所述区域测量电流大小；

第一密度计算模块，用于根据所述光纤环的面积以及在各所述区域测量到的电流大小计算各所述区域的电流密度；

第二密度计算模块，用于根据各所述区域的电流密度计算所述电极表面的电流密度分布。

可选的，所述测量模块为一个光纤环。

可选的，所述测量模块包括多个光纤环。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明根据在各所述区域测量得到的电流密度，从而能够获得所述电极表面的电流密度分布，为提高电解电流效率和产品质量、降低产品成本提供参数优化依据。。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电极表面电流密度测量方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种电极表面电流密度测量系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种电极表面电流密度测量方法及系统，用于精确测量电极表面电流的密度大小。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，一种电极表面电流密度测量方法包括以下步骤：

步骤101：将电极表面划分为多个区域。

步骤102：采用确定面积的光纤环测量各所述区域的电流大小。

具体的，采用一个光纤环分别在各所述区域测量电流大小，所述光纤环按照设定方向移动，在各所述区域测量电流大小。或者采用多个光纤环同时在各所述区域测量电流大小。所述光纤环的直径≤2cm，所述光纤环的面积≤3cm²，所述光纤环的测量精度≤1％；

步骤103：根据所述光纤环的面积以及在各所述区域测量到的电流大小计算各所述区域的电流密度。

得到光纤环内电极表面通过的电流大小，根据光纤环的环绕面积以及电流大小，得到光纤环内电极表面的电流密度，从而得到电极表面的电流密度。

步骤104：根据各所述区域的电流密度计算所述电极表面的电流密度分布。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明根据各所述区域的面积以及各所述区域的电流大小计算各所述区域的电流密度，从而能够获得所述电极表面的电流密度，为提高电解电流效率和产品质量、降低产品成本提供参数优化依据。

如图2所示，本发明还提供了一种电极表面电流密度测量系统，所述系统包括：

划分模块201，用于将电极表面划分为多个区域。

测量模块202，采用确定面积的光纤环在各所述区域测量电流大小。测量模块202可以为一个光纤环。或者所述测量模块202包括多个光纤环。

第一密度计算模块203，用于根据所述光纤环的面积以及在各所述区域测量到的电流大小计算各所述区域的电流密度。

第二密度计算模块204，用于根据各所述区域的电流密度计算所述电极表面的电流密度分布。

上述系统根据光纤环在各所述区域的电流大小和所述光纤环面积计算各所述区域的电流密度，从而能够获得所述电极表面的电流密度分布，为提高电解电流效率和产品质量、降低产品成本提供参数优化依据。

本方法和系统还可用于测量电解溶液截面上的电流密度。其测量原理与测量电极表面电流密度的原理相同。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。