NO332378B1

NO332378B1 - Marking and reading system

Info

Publication number: NO332378B1
Application number: NO20042824A
Authority: NO
Inventors: Jon Kristian Hagene
Original assignee: Norsk Elektro Optikk As
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2004-07-05
Publication date: 2012-09-10
Also published as: NO20042824L; CA2612634A1; WO2006004427A1; NO20042824D0

Abstract

Merkeenhet anvendt for merking av elektrode, der elektroden kan anvendes i industrielle prosesser. Merkeenheten omfatter en fremgangsmåte for å frembringe et merke som representerer informasjon relatert til elektroden. Merket er arrangert som en del av elektroden. En korresponderende avlesningsenhet for å frembringe informasjon relatert til en elektrode omfatter en strålingsenhet for å rette stråling mot elektroden, en deteksjonsenhet for å detektere stråling reflektert fra elektroden eller stråling sendt gjennom elektroden, og for å konvertere nevnte detekterte stråling til et konvertert signal. En dekodingsenhet er tilpasset å transformere det konverterte signalet til et dekodet signal. En del av det dekodede signalet er relatert til et merke på nevnte elektrode.Label unit used for labeling electrode, where the electrode can be used in industrial processes. The tag unit comprises a method of generating a tag representing information related to the electrode. The mark is arranged as part of the electrode. A corresponding reading unit for generating information related to an electrode comprises a radiation unit for directing radiation to the electrode, a detection unit for detecting radiation reflected from the electrode or radiation transmitted through the electrode, and for converting said detected radiation into a converted signal. A decoding unit is adapted to transform the converted signal into a decoded signal. Part of the decoded signal is related to a tag on said electrode.

Description

Oppfinnelsens anvendelsesområde Scope of the invention

Oppfinnelsen er knyttet til elektroder som primært brukes i elektrokjemisk industri. Spesielt er denne oppfinnelsen knyttet til elektroder som erstattes ved regelmessige intervaller etter at de er oppbrukt. The invention relates to electrodes which are primarily used in the electrochemical industry. In particular, this invention relates to electrodes which are replaced at regular intervals after they are used up.

Bakgrunn for oppfinnelsen Background for the invention

I elektrokjemisk industri er smelteverk for aluminium normalt utstyrt med reduksjonsceller med katoder og anoder. Disse betegnes generelt som elektroder. Reduksjonscellene påsettes elektrisk strøm og det finner sted en elektrolytisk prosess som produserer et sluttprodukt, slik som f.eks. aluminium. In the electrochemical industry, smelters for aluminum are normally equipped with reduction cells with cathodes and anodes. These are generally referred to as electrodes. Electric current is applied to the reduction cells and an electrolytic process takes place which produces an end product, such as e.g. aluminum.

Typisk vil elektrodene bli erstattet ved regelmessige intervaller da de blir tært opp etter en stund avhengig av kvaliteten på elektroden og andre prosessparametre. I noen tilfeller har man erfart at individuelle elektroder eller produserte partier med elektroder har uventet kort levetid. Det er kjent at avvik ved elektroder kan medføre uønskede hendelser i reduksjonscellene, slik som f.eks. eksplosjoner eller fragmentering av elektroden. Typically, the electrodes will be replaced at regular intervals as they corrode after a while depending on the quality of the electrode and other process parameters. In some cases, it has been experienced that individual electrodes or manufactured batches of electrodes have unexpectedly short lifetimes. It is known that deviations at electrodes can cause unwanted events in the reduction cells, such as e.g. explosions or fragmentation of the electrode.

Hittil har det vært vanskelig å holde orden på de ulike elektrodene for sikrere å kunne identifisere hvilke elektroder som svikter og for å styrke kvalitetskontrollen med prosessene involvert i produksjonen av slike elektroder. Up until now, it has been difficult to keep the various electrodes in order in order to be able to more reliably identify which electrodes are failing and to strengthen the quality control of the processes involved in the production of such electrodes.

Hver elektrode lages ved å blande sammen ingredienser som så vibrasjonsformes til den ønskede form. Elektroden brennes så i en ovn ved høye temperaturer sammen med mange andre elektroder. Etter brennprosessen lagres elektrodene eller de transporteres til andre verk hvor de enten kan lagres eller utstyres med en anodehenger med nipler som gjør det mulig å koble elektroden til strøm. Each electrode is made by mixing together ingredients which are then vibrationally shaped into the desired shape. The electrode is then burned in a furnace at high temperatures together with many other electrodes. After the burning process, the electrodes are stored or they are transported to other plants where they can either be stored or equipped with an anode hanger with nipples that make it possible to connect the electrode to electricity.

US 2004/0058238 A1 beskriver en fremgangsmåte for merking av elektroder, der et merke er utformet på overflaten til elektroden, der merket innehar informasjon som er relatert til elektroden. Videre fremgår det en anordning for å merke elektroden. US 2004/0058238 A1 describes a method for marking electrodes, where a mark is formed on the surface of the electrode, where the mark contains information related to the electrode. Furthermore, a device for marking the electrode appears.

US 6,315,801 B1 beskriver tilføring av en substans for å danne et merke på en elektrode. US 6,315,801 B1 describes the addition of a substance to form a mark on an electrode.

US 6,527,193 B1 presenterer avlesning av et merke på et objekt ved hjelp av en spørringsenhet, der signaler fra spørringsenheten reflekteres av overflaten til objektet eller reflekteres gjennom deler av objektet, det de reflekterte signalene danner grunnlag for dekoding av merket, og der merket er relatert til informasjon om objektet. US 6,527,193 B1 presents the reading of a mark on an object by means of an interrogator, where signals from the interrogator are reflected by the surface of the object or reflected through parts of the object, the reflected signals form the basis for decoding the mark, and where the mark is related to information about the object.

US 5,463,213 beskriver et kodeavlesningssystem for avbildning og dekoding av et todimensjonalt merke som er utformet på overflaten til et objekt, der merket innehar informasjon som er relatert til objektet. Videre fremgår det anvendelse av en spredd belysning ved avlesning av et merke. US 5,463,213 describes a code reading system for imaging and decoding a two-dimensional mark formed on the surface of an object, where the mark contains information related to the object. Furthermore, the use of diffused lighting when reading a mark is evident.

US4756814 A omtaler individuell merking av elektrode, der elektroden anvendelse i smelteverk for aluminium. Det fremgår videre at elektroden er fremstilt av råmateriale som omfatter koks og tjære, og som gjennom produksjon formes og varmebehandles. Videre fremgår det at merkingen omfatter et kodemønster i form av minst to hull, der hullene er anordnet på overflaten til elektroden for å representere informasjon forbundet med elektroden. Videre fremgår det at avlesning av merket kan foretas når det måtte ønskes. Det fremgår videre at kodemønster kan dannes på elektroden ved press eller vibrasjon før en varmebehandlingsprosess. US4756814 A mentions individual marking of electrodes, where the electrode is used in smelters for aluminium. It also appears that the electrode is made from raw material that includes coke and tar, and which is shaped and heat-treated during production. Furthermore, it appears that the marking includes a code pattern in the form of at least two holes, where the holes are arranged on the surface of the electrode to represent information associated with the electrode. Furthermore, it appears that the mark can be read whenever desired. It also appears that code patterns can be formed on the electrode by pressure or vibration before a heat treatment process.

Formålet med oppfinnelsen Purpose of the invention

Følgelig er formålet med oppfinnelsen å frembringe et apparat som muliggjør sporing og innsamling av informasjon knyttet til individuelle elektrodedeler for å kunne bedre muligheten til å forstå og identifisere mulige årsaker til elektrodesvikt og dermed gjøre det mulig å bedre kvaliteten og påliteligheten til elektrodene. Accordingly, the purpose of the invention is to produce an apparatus which enables the tracking and collection of information relating to individual electrode parts in order to improve the ability to understand and identify possible causes of electrode failure and thus make it possible to improve the quality and reliability of the electrodes.

Oppfinnelsen The invention

Formålet ved oppfinnelsen nås ved et leseapparat, elektrodemerkeleseenhet, ifølge det selvstendige patentkravet. The purpose of the invention is achieved by a reading device, electrode tag reading unit, according to the independent patent claim.

Foretrukne utførelsesformer av leseapparatet er gitt av de uselvstendige patentkravene. Preferred embodiments of the reading device are given by the independent patent claims.

Leseapparatet har en strålingsenhet som retter strålen mot nevnte elektrode, og en deteksjonsenhet for å detektere stråling reflektert fra eller sendt gjennom minst en del av elektroden og for å konvertere nevnte detekterte stråling til et konvertert signal. En dekoderenhet er tilpasset til å transformere nevnte konverterte signal til et dekodet signal, hvorav en del er relatert til et merke på nevnte elektrode. Konverteringsmidler for å konvertere nevnte dekodede signal til en elektrodekode gir en kode som representerer en egenskap knyttet til nevnte elektrode. The reading device has a radiation unit which directs the beam towards said electrode, and a detection unit for detecting radiation reflected from or sent through at least part of the electrode and for converting said detected radiation into a converted signal. A decoder unit is adapted to transform said converted signal into a decoded signal, part of which is related to a mark on said electrode. Conversion means for converting said decoded signal into an electrode code provides a code representing a characteristic associated with said electrode.

Det er videre beskrevet et kodesystem for å representere elektrodeinformasjon ved å ha et overflateområde av elektroden med en merkeområdet. Merkeområdet omfatter minst ett submerke knyttet til informasjon forbundet med nevnte elektrode. A coding system is further described for representing electrode information by having a surface area of the electrode with a marking area. The label area includes at least one sublabel linked to information associated with said electrode.

Videre presenteres et elektrodeinformasjonssystem for en elektrode til bruk i industrielle prosesser omfattende en kodings- og merkingsenhet som skaffer nevnte elektrode et elektrodespesifikt merke, og en merkelese- og dekoderenhet til å identifisere mulige merker på nevnte elektrode. I tillegg forener en assosierings-modul nevnte merke(r) med elektrodespesifikk informasjon og skaper dermed en link mellom nevnte merke(r) og informasjon relatert til nevnte elektrode. Furthermore, an electrode information system is presented for an electrode for use in industrial processes comprising a coding and marking unit which provides said electrode with an electrode-specific mark, and a mark reading and decoding unit to identify possible marks on said electrode. In addition, an association module unites said mark(s) with electrode-specific information and thus creates a link between said mark(s) and information related to said electrode.

Det presenteres også en elektrodemerkeleseenhet for å frembringe informasjon relatert til en elektrode omfattende en avbildningsenhet for å oppnå et bilde av minst en del av nevnte elektrode og en dekodingsenhet tilpasset til å transformere nevnte bilde til et dekodet signal, en del av dette relatert til merket på nevnte elektrode. Konverteringsmidler er gitt for å konvertere nevnte dekodet signal til en elektrodekode som representerer en egenskap relatert til nevnte elektrode som dermed blir gjort lett tilgjengelig. Also presented is an electrode mark reading unit for producing information related to an electrode comprising an imaging unit for obtaining an image of at least part of said electrode and a decoding unit adapted to transform said image into a decoded signal, part of which relates to the mark on said electrode. Conversion means are provided to convert said decoded signal into an electrode code representing a property related to said electrode which is thus made readily available.

Videre beskrives en elektrodemerkelese-enhet som gir informasjon relatert til en elektrode omfattende en avbildningsenhet som tar et bilde av minst en del av nevnte elektrode, og en kodefortolkningsenhet for å tolke nevnte bilde slik at man kan finne og tolke merker i et merkeområde på minst en del av nevnte elektrode som kommer til syne på nevnte bilde, og for å få en kode som representerer nevnte merkeområde. Furthermore, an electrode mark reading unit is described that provides information related to an electrode comprising an imaging unit that takes an image of at least part of said electrode, and a code interpretation unit for interpreting said image so that one can find and interpret marks in a mark area of at least a part of said electrode that comes into view on said image, and to obtain a code representing said marking area.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i mer detalj med henvisninger til de vedlagte tegningene der Fig. 1 viser et transportbånd for elektroder, en elektrodemerkingsenhet og en enhet for elektrodemerkeavlesing. Fig. 2 viser en elektrode sett ovenfra og hoveddelene i enheten for elektrodemerkeavlesing. The invention will now be described in more detail with reference to the attached drawings where Fig. 1 shows a conveyor belt for electrodes, an electrode marking unit and a unit for electrode mark reading. Fig. 2 shows an electrode seen from above and the main parts of the device for electrode mark reading.

Fig. 3 viser en elektrode og en lyskilde med en vifteformet stråle sett fra siden. Fig. 3 shows an electrode and a light source with a fan-shaped beam seen from the side.

Fig. 4 illustrerer hvordan lysstrålen fra lyskilden vises sett fra kameraenes synsvinkel. Fig. 5 forestiller den vifteformede belysningslinjen sett fra kameraets synsvinkel. Fig. 4 illustrates how the light beam from the light source appears from the camera's point of view. Fig. 5 represents the fan-shaped illumination line seen from the camera's point of view.

Fig. 6 forestiller verktøy for rengjøring av elektrodehull. Fig. 6 represents tools for cleaning electrode holes.

Fig. 7 viser en elektrode med hull til en monteringsstang. Fig. 7 shows an electrode with a hole for a mounting rod.

Fig. 8a viser ulike konfigurasjoner av elektrodekoden. Fig. 8a shows different configurations of the electrode code.

Fig. 8b viser et eksempel på et kodingssystem brukt for å muliggjøre deteksjon og korreksjon av feil i kode. Fig. 8c forestiller et eksempel på et kodesystem brukt i denne oppfinnelsen der alle hullene ligger ved siden av hverandre. Fig. 8b shows an example of a coding system used to enable the detection and correction of errors in code. Fig. 8c depicts an example of a coding system used in this invention where all the holes are next to each other.

Fig. 9 viser ulike konfigurasjoner av elektrodehull. Fig. 9 shows different configurations of electrode holes.

Fig. 10 viser deler av en elektrodemerkingsenhet basert på stempler presset inn i elektroden i støpings- eller vibrasjonformingsprosessen. Fig. 10 shows parts of an electrode marking unit based on stamps pressed into the electrode in the casting or vibration forming process.

Fig. 11 viser en første utførelse av et elektrodemerkingsapparat. Fig. 11 shows a first embodiment of an electrode marking device.

Fig. 12 viser en annen utførelse av et elektrodemerkingsapparat. Fig. 12 shows another embodiment of an electrode marking device.

Fig. 13 forestiller en tredje utførelse av et elektrodemerkingsapparat ifølge. Fig. 13 represents a third embodiment of an electrode marking apparatus according to.

Fig. 14 viser et skjematisk diagram av produksjonsflyten på en fabrikk for produksjon av elektroder. Fig. 15 forestiller kontroll- og databasesystemet til denne oppfinnelsen, spesielt kodings- og merkingssystemet. Fig. 16 viser detaljene ved lese- og dekodersystemet som typisk vil være en del av leseren eller en del av kontroll- og databasesystemet. Fig. 14 shows a schematic diagram of the production flow in a factory for the production of electrodes. Fig. 15 depicts the control and database system of this invention, particularly the coding and marking system. Fig. 16 shows the details of the reading and decoder system which will typically be part of the reader or part of the control and database system.

Et kjernekonsept i forbindelse med oppfinnelsen er basert på å gi hver elektrode en unik kode etter at den er vibrasjonsformet og før enhver brenneprosess, og et apparat for å lese dette merket ved ethvert senere stadium av produksjonen eller bruken av elektroden. I denne beskrivelsen er begrepet «elektrode» ment å bety enhver type anode- eller katodeenhet som brukes i elektrokjemisk industri. En koding- og merkingsenhet gir følgelig en elektrode som kan brukes i industrielle prosesser med merket 110. Kodings- og merkingsenheten består av en informasjonsenhet som gir et merke som representerer informasjon i en eller annen form knyttet til elektroden. En elektrodemerkingsenhet 300 påfører selve elektroden merket som informasjonsenheten har levert. A core concept in connection with the invention is based on giving each electrode a unique code after it is vibrationally shaped and before any burning process, and an apparatus for reading this mark at any later stage of the manufacture or use of the electrode. In this specification, the term "electrode" is intended to mean any type of anode or cathode device used in the electrochemical industry. A coding and marking unit therefore provides an electrode that can be used in industrial processes with the mark 110. The coding and marking unit consists of an information unit that provides a mark representing information in some form associated with the electrode. An electrode labeling unit 300 applies the label supplied by the information unit to the electrode itself.

Kodings- og merkingsenheten omfatter en merkingsenhet 300 som kan være enhver type overflateendringsenhet for elektroder for modifisering av minst deler av overflaten til nevnte elektrode, som f.eks. farge, reflektivitet, struktur, tekstur, topologi, eller enhver annen modifikasjon som kan bli oppdaget ved optiske, akustiske eller elektromagnetiske metoder. The coding and marking unit comprises a marking unit 300 which can be any type of surface modification unit for electrodes for modifying at least parts of the surface of said electrode, such as e.g. color, reflectivity, structure, texture, topology, or any other modification that can be detected by optical, acoustic or electromagnetic methods.

I ett eksempel er en substanspåføringsenhet tilpasset til å legge et stoff på minst en del av elektrodens overflate, slik at det skapes et merke på overflaten av elektroden. Slike substanser kan kombineres med påføring av varmebeskyttende eller mekanisk beskyttende coating på elektrodens overflate for å beskytte merket og muligens resten av elektrodens overflate. In one example, a substance application unit is adapted to deposit a substance on at least a portion of the surface of the electrode so as to create a mark on the surface of the electrode. Such substances can be combined with the application of a heat-protective or mechanically protective coating on the electrode's surface to protect the mark and possibly the rest of the electrode's surface.

Hver unike kode lagres i et databasesystem sammen med prosessdata og fullstendig spesifikasjon og opprinnelse av grunningrediensene brukt i prosessen. Tidspunkt og dato for alle hendelser fra forming til brenning lagres i tillegg til posisjon i brennovnen. Alle prosessparametre for brenningsprosessen relatert til hver individuelle elektrode lagres også i databasen. Dette kan inkludere temperatur-gradienter og temperaturprofiler samt gass-sammensetning som beskriver forbrenningsprosessen. Each unique code is stored in a database system together with process data and full specification and origin of the basic ingredients used in the process. The time and date of all events from forming to firing are stored in addition to the position in the kiln. All process parameters of the burning process related to each individual electrode are also stored in the database. This can include temperature gradients and temperature profiles as well as gas composition that describes the combustion process.

Slike data er viktige siden kvaliteten og opprinnelsen til råstoff som petroleumskoks og bek brukt i produksjonen av elektrodene i tillegg til mikseprosessen som kan påvirke kvaliteten på individuelle elektroder og partier med elektroder. Tilsetningsstoffer kan også brukes for å bedre elektrodenes egenskaper. Petroleumskoks, bek og eventuelle tilsetningsstoffer blandes i en mikser. Blandingen legges så i en preform (vibrasjonsformer) der elektrodene presses og vibreres til de får den riktige formen. Such data is important since the quality and origin of raw materials such as petroleum coke and pitch used in the production of the electrodes in addition to the mixing process can affect the quality of individual electrodes and batches of electrodes. Additives can also be used to improve the electrodes' properties. Petroleum coke, pitch and any additives are mixed in a mixer. The mixture is then placed in a preform (vibration molds) where the electrodes are pressed and vibrated until they get the right shape.

Kodings- og merkingsenheten ville i ett eksempel bli utstyrt med en merke-genereringsenhet for å generere et merke basert på noe av den ovennevnte informasjonen eller annen tilgjengelig informasjon knyttet til nevnte elektrode. En lagringsenhet for merker kan inkluderes for å lagre informasjon relatert til alle merker. The coding and marking unit would in one example be equipped with a mark generation unit to generate a mark based on some of the above information or other available information relating to said electrode. A tag storage device can be included to store information related to all tags.

Kodings- og merkingsenheten kan tilpasses ytterligere med en lagringsenhet for regler som lagrer et sett forutbestemte regler som kan brukes til å velge, gjenfinne eller generere nevnte merke basert på nevnte informasjon. The encoding and labeling unit may be further adapted with a rules storage unit that stores a set of predetermined rules that can be used to select, retrieve or generate said label based on said information.

På tilsvarende måte vil brennprosessen i f.eks. en brennovn påvirke kvaliteten på elektrodene. Ovnen er delt inn i kamre eller seksjoner som igjen er delt inn i subkamre eller subseksjoner (pits). Det finnes ovner som har "lokk" og det finnes noen som er åpne. Posisjonen i ovnen (seksjon, subseksjon), temperaturnivå og gradient, temperaturprofil, forbrenningsprosess, brensel osv. er følgelig viktige parametre å inkludere i et slikt databasesystem. Ovnen oppvarmes ofte ved forbrenning av innsprøytet olje. Okygentilførselen osv. vil også bidra til den resulterende forbrenningsprosessen. Målinger av temperatur og oksygeninnhold og karbonoksider kan gi et bilde av prosessen. In a similar way, the burning process in e.g. an incinerator affect the quality of the electrodes. The furnace is divided into chambers or sections which in turn are divided into sub-chambers or subsections (pits). There are ovens that have a "lid" and there are some that are open. The position in the furnace (section, subsection), temperature level and gradient, temperature profile, combustion process, fuel etc. are therefore important parameters to include in such a database system. The oven is often heated by burning injected oil. The oxygen supply etc. will also contribute to the resulting combustion process. Measurements of temperature and oxygen content and carbon oxides can provide a picture of the process.

Etter bakeprosessen registreres og lagres alle transport- og lagringstrinn i databasen. I tillegg kan en kvalitetskontroll utføres for å fjerne elektroder med dårlig kvalitet. De elektrodene som aksepteres i kvalitetskontrollen kan overflatebehandles, f.eks. med impregnering, for bedre å kunne motstå opptæring fra 02 eller C02 gjennom bruk i cellen. Informasjon om de unike elektrodene og anodehenger med nipler lagres når anodehenger eller anodestang er montert. After the baking process, all transport and storage steps are recorded and stored in the database. In addition, a quality control can be performed to remove poor quality electrodes. The electrodes that are accepted in the quality control can be surface treated, e.g. with impregnation, to better resist corrosion from 02 or C02 through use in the cell. Information about the unique electrodes and anode hanger with nipples is stored when the anode hanger or anode rod is fitted.

Det neste trinnet i elektrodens livssyklus er bruken av elektroden i elektrolysecellen. Cellens ID og en posisjon i cellen registreres nå for hver elektrode. Når elektroden fjernes fra cellen vil mesteparten vært erodert og identifiseringen må baseres på enten på posisjonen i cellen eller på nummeret på aluminiumsstangen. Slutt-informasjon fra elektroden vil bli lagret i databasesystemet når elektroden fjernes. Restene av elektrodene kan muligens resirkuleres og informasjon om resirkuleringen kan muligens også lagres i databasesystemet. The next step in the electrode's life cycle is the use of the electrode in the electrolysis cell. The cell's ID and a position in the cell are now recorded for each electrode. When the electrode is removed from the cell, most of it will have been eroded and the identification must be based either on the position in the cell or on the number on the aluminum rod. End information from the electrode will be stored in the database system when the electrode is removed. The remains of the electrodes can possibly be recycled and information about the recycling can possibly also be stored in the database system.

Basert på data vil det være mulig å korrelere råmaterialer og prosessparametre gjennom framstillingen av elektroden til anvendelse i smeltehallen i tillegg til uventede hendelser i smelteprosessen. Based on data, it will be possible to correlate raw materials and process parameters through the production of the electrode for use in the smelting hall in addition to unexpected events in the smelting process.

Figur 1 illustrerer hvordan elektroder 100 kan transporteres på et transportbånd 200. En elektrodemerkingsenhet 300 er plassert ved transportbåndet 200. Elektrodene 100 inkluderer en elektrodemerkeområde 110, som enten kan være en overflatedel eller en volumdel. Merkeenheten 300 brukes til å gi elektrodene 100 et elektrodemerke innen merkeområdet 110. Elektrodemerket gitt av merkingsenheten 300 kan i hovedsak dekke hele merkeområdet 110 eller det kan være i form av ett eller flere submerker 120 som dekker bare en del av merkedelen 110. Figure 1 illustrates how electrodes 100 can be transported on a conveyor belt 200. An electrode marking unit 300 is located at the conveyor belt 200. The electrodes 100 include an electrode marking area 110, which can either be a surface part or a volume part. The marking unit 300 is used to give the electrodes 100 an electrode mark within the marking area 110. The electrode mark given by the marking unit 300 can essentially cover the entire marking area 110 or it can be in the form of one or more sub-marks 120 that cover only part of the marking part 110.

Merkedelen 110 kan bestå av flere submerker 120 i form av hullokasjoner der et fysisk hull eller en fordypning faktisk er til stede eller der et hull eller en fordypning fortsatt ikke er skapt. Kombinasjonen av hull eller fordypninger i merkedelen vil svare til en unik numerisk kode som på en unik måte identifiserer det merkede objektet. Figur 1 viser også hvordan en merkelese-enhet 400 kan plasseres ved siden av, langs med eller i nærheten av transportbåndet 200. The mark part 110 can consist of several sub-marks 120 in the form of hole locations where a physical hole or a recess is actually present or where a hole or a recess has not yet been created. The combination of holes or depressions in the marking part will correspond to a unique numerical code that uniquely identifies the marked object. Figure 1 also shows how a label reading unit 400 can be placed next to, along or near the conveyor belt 200.

Oppfinnelsen gir også en merkelesingsenhet for elektroder som frembringer informasjon knyttet til en elektrode. En strålingsenhet 420 er satt opp til å styre stråling mot nevnte elektrode. Strålingsenheten 420 kan tilpasses til projisere en kollimert lysstråle på elektroden, f.eks. ved å bruke en kollimert lyskilde. I en utførelse av oppfinnelsen er strålingsenheten tilpasset til å gi stråling med et generelt punktformet tverrsnitt, der den største tverrsnittsdimensjonen er mindre enn diameteren på åpningen av resessen definert av nevnte merke på elektroden, slik at hele eller mesteparten av strålingen treffer nevnte elektrode generelt eller hovedsakelig innen nevnte resess. I én utførelse omfatter strålingsenheten 420 en laserkilde. En deteksjonsenhet 450 er satt opp til å oppdage stråling reflektert fra eller sendt gjennom minst en del av nevnte elektrode 100, og for å konvertere nevnte detekterte stråling til et konvertert signal. Strålingsenheten 420 kan omfatte en elektromagnetisk strålingskilde eller en akustisk strålingskilde. Strålingskilden 420 kan i et eksempel av oppfinnelsen tilpasses til å gi en vifteformet stråle rettet mot elektroden 100. The invention also provides a tag reading unit for electrodes which produces information relating to an electrode. A radiation unit 420 is set up to direct radiation towards said electrode. The radiation unit 420 can be adapted to project a collimated light beam onto the electrode, e.g. by using a collimated light source. In one embodiment of the invention, the radiation unit is adapted to provide radiation with a generally point-shaped cross-section, where the largest cross-sectional dimension is smaller than the diameter of the opening of the recess defined by said mark on the electrode, so that all or most of the radiation hits said electrode generally or mainly within said recess. In one embodiment, the radiation unit 420 comprises a laser source. A detection unit 450 is set up to detect radiation reflected from or transmitted through at least a part of said electrode 100, and to convert said detected radiation into a converted signal. The radiation unit 420 may comprise an electromagnetic radiation source or an acoustic radiation source. In one example of the invention, the radiation source 420 can be adapted to provide a fan-shaped beam directed at the electrode 100.

En dekoderenhet tilpasses til å transformere nevnte konverterte signal til et dekodet signal, hvorav en del er knyttet til et merke på nevnte elektrode. Dekoderenheten vil typisk være en del av en databasert kontroll og et databasesystem 1500. A decoder unit is adapted to transform said converted signal into a decoded signal, part of which is associated with a mark on said electrode. The decoder unit will typically be part of a data-based control and a database system 1500.

En konverteringsenhet omfatter midler for å konvertere nevnte dekodede signal til en elektrodekode og dermed frembringe kode som representerer en egenskap relatert til nevnte elektrode. Denne konverteringsenheten vil også typisk være en del av det datamaskinbaserte kontroll og databasesystem 1500. A conversion unit comprises means for converting said decoded signal into an electrode code and thereby generating code representing a property related to said electrode. This conversion unit will also typically be part of the computer-based control and database system 1500.

Merkelesingsenheten for elektroder har et kamera, f.eks. med funksjonalitet for å skape et todimensjonalt bilde. I én utførelse har kameraet en todimensjonal sensor. Kameraet er rettet mot elektroden for å ta todimensjonelle bilder av elektrodens overflate. Ovennevnte dekoderenhet kan tilpasses til å prosessere todimensjonelle bilder av elektrodens overflate. I en annen utførelse av oppfinnelsen har kameraet et endimensjonalt kamera for å gi et endimensjonalt bilde av strålingsområdet på elektroden. The tag reader for electrodes has a camera, e.g. with functionality to create a two-dimensional image. In one embodiment, the camera has a two-dimensional sensor. The camera is aimed at the electrode to take two-dimensional images of the electrode's surface. The above decoder unit can be adapted to process two-dimensional images of the surface of the electrode. In another embodiment of the invention, the camera has a one-dimensional camera to provide a one-dimensional image of the radiation area on the electrode.

Figur 2 viser en elektrode 100 sett ovenfra og hoveddelene 420, 430, 450 til en merkelese-enhet 400. Dersom optisk teknologi brukes, vil verktøyet for stråling typsik være en lyskilde 420, f.eks. en laserdiode eller en LED (lys emitterende diode), som sender ut lys mot elektroden 100, helst lys i form av en vifte 430 som skaper en opplyst stripe når den projiseres på elektroden 100. Et kamera 450 avbilder området av elektroden som belyses av lyskilden. Kameraets synsfelt 455 vises i Figur 2. Et hull eller en fordypning i elektroden som treffes av lysviften 430 kan lages så dyp at hullets vegger i hovedsak hindrer alt eller mesteparten av lyset som reflekteres fra den delen av elektrodens overflate. Stiplet linje 456 i Figur 2 indikerer en kameraretning der kameraet «ser» et hovedsakelig mørkt område av overflaten eller med andre ord et mørkt hull eller en mørk fordypning. Figure 2 shows an electrode 100 seen from above and the main parts 420, 430, 450 of a tag reading unit 400. If optical technology is used, the tool for radiation will typically be a light source 420, e.g. a laser diode or an LED (light emitting diode), which emits light towards the electrode 100, preferably light in the form of a fan 430 which creates an illuminated strip when projected onto the electrode 100. A camera 450 images the area of the electrode illuminated by the light source . The camera's field of view 455 is shown in Figure 2. A hole or depression in the electrode that is hit by the light fan 430 can be made so deep that the walls of the hole essentially block all or most of the light that is reflected from that part of the electrode's surface. Dotted line 456 in Figure 2 indicates a camera direction where the camera "sees" a mainly dark area of the surface or in other words a dark hole or a dark depression.

Den internasjonale patentsøknaden PCT/NO03/00110 til denne søker, publisert som WO 03/089833, inkluderes herved som referanse. WO 03/089833 beskriver et inspeksjonsapparat for innvendig inspeksjon av rørledninger. Denne oppfinneren oppdaget at mange deler av løsningen i WO 03/089833, en løsning opprinnelig utviklet for et helt annet formål, overraskende og fordelaktig kunne brukes i denne oppfinnelsen som en del av merkelesingsenheten brukt til å identifisere elektrodemerket. The international patent application PCT/NO03/00110 of this applicant, published as WO 03/089833, is hereby incorporated by reference. WO 03/089833 describes an inspection apparatus for internal inspection of pipelines. This inventor discovered that many parts of the solution in WO 03/089833, a solution originally developed for a completely different purpose, could surprisingly and advantageously be used in this invention as part of the tag reading unit used to identify the electrode tag.

En belysningskilde som gir vifteformet stråling og et endimensjonalt kamera som avbilder den opplyste linjen i den opplyste delen av elektroden, kan bli brukt til generere et todimensjonalt bilde av elektrodeområdet med merker og submerker når elektroden flyttes i forhold til merkelesingsenheten eller når merkelesingsenheten skanner elektroden. Apparatur for bevegelse kan følgelig bli satt opp for å flytte strålingsenheten 420 i forhold til elektroden 100. Enten strålingsenheten eller selve elektroden kan flyttes. En numerisk kode kan ekstraheres fra nevnte todimensjonelle bilde. An illumination source that provides fan-shaped radiation and a one-dimensional camera that images the illuminated line in the illuminated portion of the electrode can be used to generate a two-dimensional image of the electrode area with marks and submarks as the electrode is moved relative to the mark reading unit or as the mark reading unit scans the electrode. Accordingly, apparatus for movement can be set up to move the radiation unit 420 relative to the electrode 100. Either the radiation unit or the electrode itself can be moved. A numerical code can be extracted from said two-dimensional image.

I ett alternativ lyser lyskilden til elektrodens merkelesingsenhet opp målet eller objektet som skal undersøkes med en kollimert lysstråle og en sensor måler den tilsvarende reflektiviteten til elektroden som den kollimerte strålen treffer. Lyskilden og sensoren kan skannes tvers over merkeområdet for å ta opp et bilde av merket hvorfra en numerisk kode kan ekstraheres. In one alternative, the light source of the electrode's tag reading unit illuminates the target or object to be examined with a collimated light beam and a sensor measures the corresponding reflectivity of the electrode that the collimated beam hits. The light source and sensor can be scanned across the mark area to capture an image of the mark from which a numerical code can be extracted.

Belysningskilden er i ett alternativ en laser. Normalt vil ikke laserlyset og veggen i hullet være synlig for kameraet fra en vinkel med hensyn til laserlysets innfallsvinkel fordi veggen i hullet skaper en skygge. Dette vil gi manglende eller mørke bilder av hullene og disse kan bli detektert. Dersom hullene er delvis fylte, vil det være mulig å måle dybden på 3D-bildene og finne ut om det er et hull eller ikke. The illumination source is in one alternative a laser. Normally, the laser light and the wall of the hole will not be visible to the camera from an angle with respect to the angle of incidence of the laser light because the wall of the hole creates a shadow. This will give missing or dark images of the holes and these can be detected. If the holes are partially filled, it will be possible to measure the depth of the 3D images and find out if there is a hole or not.

Som et alternativ kan elektrodeleseenheten realiseres ved å bruke en elektromagnetisk strålingskilde og en tilsvarende elektromagnetisk sensor, detektor eller kamera til å registrere reflektiviteten, teksturen og/eller elektrodens dimensjoner. As an alternative, the electrode reading unit can be realized by using an electromagnetic radiation source and a corresponding electromagnetic sensor, detector or camera to record the reflectivity, texture and/or dimensions of the electrode.

Ytterligere ett alternativ er å gi elektrodeleseenheten en akustisk strålingskilde og en tilsvarende akustisk sensor, detektor eller kamera til å registrere over nevnte parametre. A further alternative is to provide the electrode reading unit with an acoustic radiation source and a corresponding acoustic sensor, detector or camera to record above-mentioned parameters.

For å trekke ut en numerisk kode fra opptatte to- eller tredimensjonale bilder er det gitt en bildeprosesseringsenhet for å prosessere de opptatte bildene. Bildeprosesseringsenheten består av programmoduler som utfører følgende prosessfunksjoner: - Finne området av merket ved å oppdage fordypninger på høydedataene eller mørke områder i bildedataene og definere en minimum bounding box (omsluttende ramme) rundt disse oppdagede områdene. -Lokalisere tydelig steder der det er/ikke er hull og muligens også lokalisere steder der en ubestemt irregularitet, kanskje et hull, kan være. -Dersom alle funn er tydelige brukes et fullstendig regelbasert system for å bestemme den numeriske koden, eller alternativt brukes en statistisk tilnærming eller klassifiseringstilnærming til å bestemme den mest sannsynlige numeriske koden. Figur 3 viser elektroden 100 og lyskilden 420 med en vifteformet lysstråle 430 sett fra siden. I Figur 3 kan en se at mesteparten av overflaten på hullene 120 vil være opplyst av strålen, men for noen av hullene vil det være én del som ikke er opplyst, og den vil framstå som mørk for en observatør som ser det fra utsiden av planet til vifteformet stråle 430. Figur 4 viser hvordan lysstrålen eller vifteformet stråle 430 fra lysskilden 420 faller oppå en merkeområde sett fra kameraets synsvinkel. Utenfor hullområdene 120 vil en linje med lys være synlig, i tillegg til i mulige hullposisjoner hvor det ikke er hull, også kalt tomme hullposisjoner 121.1 posisjoner hvor det er fysiske hull 120 vil linjen stort sett forsvinne. Figur 5 viser også hvordan den vifteformede lysstrålen 430 ser ut fra kameraets synsvinkel 450. Linjen er synlig på lokasjoner uten hull 121 og mellom hull-lokasjonene. Der hvor det er faktiske hull 120 vil linjen normalt være tilnærmet usynlig, mens derimot for det uvanlige tilfellet av delvis smuss- eller avfallsfylte hull 122 vil linjen i det minste være delvis synlig, men den opplyste lyslinjen kan ha en eller annen uregelmessighet slik som en kul i sin kurve. Et krumt linjesegment eller et manglende linjesegment indikerer at det er et hull 120. Figur 6 viser renseutstyr 600 for rengjøring av hullene 122 som ihvertfall delvis kan være fylt eller dekket av støv, avfall eller smuss. Renseutstyr 600 kan omfatte børster 650 og en eller flere dyser 620 som sender ut en strøm av et trykksatt medium 610, typisk en væske eller en gass, helst trykkluft, mot elektroden. Renseutstyr basert på børster og/eller sammenpresset væske eller gass kan monteres slik av støvet eller avfallet fjernes fra merkeområdet på elektroden før elektroden kommer til elektrodemerke-lese-enhet. Avsugs-enheter kan inkluderes for å redusere støveksponeringen i arbeidsmiljøet. En spyle-enhet som bruker ren luft eller annet rent fluid/væske kan monteres slik at spylemediet hindrer at støv legger seg på støvsensitive deler av strålingsenheten eller lese- og dekoderenheten, slik som f.eks. sensorens eller kameraet inngangsaperture eller på strålings- eller belysningskildenes utgangsåpning. Pilen i Figur 6 viser hvordan en elektrode flyttes langs rengjøringsmidlene 600. Figur 7 viser hvordan elektrodene 100 kan utstyres med hull 150 for anode-hengernipler for kobling til en anodehenger 700. Typisk vil hullene 150 til anodehengeren være plassert på en annen side av elektroden 100 enn siden der elektrodens merkeområde er plassert. Anodehengeren 700 kan også utstyres med en merkedel for anodestangen 710. Denne gaffelformede anodehengeren plasseres med gaffelenden inn i hullene 150 i elektroden og kan støpes med f.eks. støpejern. Denne prosessen kan også ha varierende kvalitet. Det er vanligvis ikke praktisk å transportere elektroden langt etter at anodehengeren er montert. En viktig egenskap ved en slik anodehenger er å muliggjøre tilkoblingen av en elektrisk strømforsyning til elektroden. Den gaffelformede anodehengeren bør også utstyres med et merke av In order to extract a numerical code from captured two- or three-dimensional images, an image processing unit is provided to process the captured images. The image processing unit consists of program modules that perform the following processing functions: - Find the area of the mark by detecting depressions in the height data or dark areas in the image data and defining a minimum bounding box (enclosing frame) around these detected areas. - Clearly locate places where there are/are not holes and possibly also locate places where an undetermined irregularity, perhaps a hole, may be. -If all findings are clear, a full rule-based system is used to determine the numerical code, or alternatively, a statistical or classification approach is used to determine the most likely numerical code. Figure 3 shows the electrode 100 and the light source 420 with a fan-shaped light beam 430 seen from the side. In Figure 3, one can see that most of the surface of the holes 120 will be illuminated by the beam, but for some of the holes there will be one part that is not illuminated, and it will appear dark to an observer who sees it from outside the plane to fan-shaped beam 430. Figure 4 shows how the light beam or fan-shaped beam 430 from the light source 420 falls on top of a marking area seen from the camera's point of view. Outside the hole areas 120, a line of light will be visible, in addition to in possible hole positions where there are no holes, also called empty hole positions 121.1 positions where there are physical holes 120, the line will mostly disappear. Figure 5 also shows how the fan-shaped light beam 430 looks from the camera's viewing angle 450. The line is visible at locations without holes 121 and between the hole locations. Where there are actual holes 120, the line will normally be virtually invisible, while, on the other hand, for the unusual case of partially dirt- or waste-filled holes 122, the line will be at least partially visible, but the illuminated line of light may have some irregularity such as a cool in its curve. A curved line segment or a missing line segment indicates that there is a hole 120. Figure 6 shows cleaning equipment 600 for cleaning the holes 122 which may at least be partially filled or covered by dust, waste or dirt. Cleaning equipment 600 may comprise brushes 650 and one or more nozzles 620 which send out a stream of a pressurized medium 610, typically a liquid or a gas, preferably compressed air, towards the electrode. Cleaning equipment based on brushes and/or compressed liquid or gas can be installed so that the dust or waste is removed from the mark area on the electrode before the electrode reaches the electrode mark reading unit. Extraction units can be included to reduce dust exposure in the working environment. A flushing unit that uses clean air or other clean fluid can be mounted so that the flushing medium prevents dust from settling on dust-sensitive parts of the radiation unit or the reading and decoding unit, such as e.g. the sensor's or camera's entrance aperture or on the radiation or illumination source's exit aperture. The arrow in Figure 6 shows how an electrode is moved along the cleaning means 600. Figure 7 shows how the electrodes 100 can be equipped with holes 150 for anode hanger nipples for connection to an anode hanger 700. Typically, the holes 150 for the anode hanger will be located on another side of the electrode 100 than the side where the electrode marking area is located. The anode hanger 700 can also be equipped with a marking part for the anode rod 710. This fork-shaped anode hanger is placed with the fork end into the holes 150 in the electrode and can be molded with e.g. cast iron. This process can also have varying quality. It is usually not practical to transport the electrode far after the anode hanger is installed. An important feature of such an anode hanger is to enable the connection of an electrical power supply to the electrode. The fork-shaped anode hanger should also be fitted with a mark of

samme type som den på elektroden da elektroden vil «forbrukes» gjennom bruk i reduksjonscellen. same type as the one on the electrode as the electrode will be "consumed" through use in the reduction cell.

Elektroden monteres så i en reduksjonscelle sammen med andre elektroder. Ved nedsenkingen i badet kan det termiske sjokket føre til at elektroden sprekker opp og deler av den kan falle ned i smeiten. Gjennom bruk vil elektroden forbrukes delvis i smelteren og delvis i gassen over smeiten. For at de skal virke med sterkere strøm er noen mer moderne elektroder utstyrt med en riflet eller profilert bunnoverflate for å øke overflatearealet. Figur 8a viser flere forskjellige konfigurasjoner av kodeområdet 110, henholdsvis et firkantet kodeområde 111, et rektangulært kodeområde 112, et lineært kodeområde 113, et triangulært kodeområde 114, og et sirkulært kodeområde 115. Rektangulære hull 116 er også vist. Figur 8b viser et kodesystem 117 med et merkeområde 110 med paritetshull for å oppdage og muligens korrigere feil i avlest kode som skyldes skitt eller ødelagte merker. Hovedkodeområdet omfatter 6 kolonner 0-5 og 5 rader 0-4. I tillegg er det lagt til én rad og én kolonne slik at et rådvis og et kolonnevis paritetssystem kan inkluderes. Figur 8c viser et kodesystem 118 med tre forskjellige koder i et merkeområde 110 hvor hullene i anoden er konfigurert til å være et kontinuerlig område slik at alle hullene er tilgrensende. Oppgaven med å lese koden vil da være å oppdage kanter mellom hullområdet og det omkringliggende området uten hull. Denne implementeringen kan gjøre det lettere å holde den delen merket med hull fri for skitt. The electrode is then mounted in a reduction cell together with other electrodes. During immersion in the bath, the thermal shock can cause the electrode to crack open and parts of it can fall into the melt. Through use, the electrode will be consumed partly in the smelter and partly in the gas above the smelter. In order for them to work with stronger currents, some more modern electrodes are equipped with a grooved or profiled bottom surface to increase the surface area. Figure 8a shows several different configurations of the code area 110, respectively a square code area 111, a rectangular code area 112, a linear code area 113, a triangular code area 114, and a circular code area 115. Rectangular holes 116 are also shown. Figure 8b shows a code system 117 with a mark area 110 with parity holes to detect and possibly correct errors in read code due to dirt or broken marks. The main code area comprises 6 columns 0-5 and 5 rows 0-4. In addition, one row and one column have been added so that a council-wise and a column-wise parity system can be included. Figure 8c shows a coding system 118 with three different codes in a marking area 110 where the holes in the anode are configured to be a continuous area so that all the holes are contiguous. The task of reading the code will then be to detect edges between the hole area and the surrounding area without holes. This implementation can make it easier to keep the part marked with holes free from dirt.

Kodeområdet kan designes ifølge et kodesystem der hvert merke omfatter flere subseksjoner, hver subseksjon har et submerke, hvor et submerke tilsvarer tilstedeværeøse eller fravær av et hull eller et eller annet detekterbart kjennetegn i en del av kodeområdet. Hvert submerke kan f.eks. utgjøre et binært siffer knyttet til informasjon forbundet med nevnte elektrode. Et submerke kan omfatte et materiale med egenskaper som kan skjelnes fra nevnte elektrodes overflatedel, ved f.eks. dets farge, tekstur, eller reflektivitet. En gruppe submerker som utgjør et merke kan arrangeres i ethvert geometrisk mønster. En numerisk kode er følgelig realiserbar i et merke ved å bruke de binære sifrene i formen av hull. Typisk er forholdet mellom hver merkeseksjon og en numerisk kode et forutbestemt forhold, hvor hver numeriske kode representerer en form for informasjon knyttet til nevnte elektrode 100. The code area can be designed according to a code system where each mark comprises several subsections, each subsection having a sub-mark, where a sub-mark corresponds to the presence or absence of a hole or some other detectable characteristic in a part of the code area. Each sub-brand can e.g. constitute a binary digit associated with information associated with said electrode. A sub-brand may comprise a material with properties that can be distinguished from the surface part of said electrode, by e.g. its color, texture, or reflectivity. A group of submarks that make up a mark can be arranged in any geometric pattern. A numerical code is therefore realizable in a mark by using the binary digits in the form of holes. Typically, the relationship between each label section and a numerical code is a predetermined relationship, where each numerical code represents a form of information related to said electrode 100.

Redundans og/eller begrensninger på antall tilgrensende hull som er til stede eller fraværende kan introduseres som en del av kodesystemet for å gjøre kodesystemet mer tolerant og robust i forhold til skitt og mekaniske feil i merkedelen eller området. Redundancy and/or limitations on the number of adjacent holes present or absent can be introduced as part of the coding system to make the coding system more tolerant and robust in relation to dirt and mechanical errors in the tag part or area.

Kodesystemet kan baseres på regler som polariserer merket eller kombinasjonen av submerker gjør den unidireksjonal på en slik måte at det tydelig kan fastslås hva som er opp og ned på merket uavhengig av hvordan elektroden er rotert. Med andre ord vil en rotasjon av en versjon av merket aldri framstå som identisk til en annen versjon av et merkeområde. For tiden er et 6x6 kvadratisk mønster av hull den foretrukne løsningen. En annen løsning vil være 4x8 rektangulært mønster av hull. Imidlertid er mange andre geometriske konfigurasjoner mulig. The coding system can be based on rules that polarize the mark or the combination of submarks makes it unidirectional in such a way that it can be clearly determined what is up and down on the mark regardless of how the electrode is rotated. In other words, a rotation of one version of the mark will never appear identical to another version of a mark area. Currently, a 6x6 square pattern of holes is the preferred solution. Another solution would be 4x8 rectangular pattern of holes. However, many other geometric configurations are possible.

Det presenteres også et kodetolkningssystem, muligens realisert som en del av elektrodemerke lese-enheten. Deler av funksjonaliteten til et kodetolkningssystem er realisert som en prosessorenhet som tilpasses til å framstille et deteksjonssignal eller bilde, f.eks. fra lese-enhetens kamera, for å identifisere den mulige forekomsten av spesifikke kjennetegn på nevnte elektrodes overflate, slik som f.eks. hull, kaviteter o.l. på elektrodenes overflate. I kodetolkningssystemet, som i en utførelse vil baseres på et regelsystem, kanskje med et lager bestående av et forutbestemt sett av kjennetegn, vil de identifiserte kjennetegnene konverteres til en numerisk kode. Ikke-eksisterende koder pga. lesefeil, forurensede eller skadede merker kan omgjøres til gyldige koder ved å slå opp i en tabell, hvor tabellen definerer den mest sannsynlige koden for hver mulige feilaktige kode. A code interpretation system is also presented, possibly realized as part of the electrode tag reading unit. Parts of the functionality of a code interpretation system are realized as a processor unit which is adapted to produce a detection signal or image, e.g. from the reading unit's camera, to identify the possible occurrence of specific characteristics on said electrode's surface, such as e.g. holes, cavities etc. on the surface of the electrodes. In the code interpretation system, which in one embodiment will be based on a rule system, perhaps with a store consisting of a predetermined set of characteristics, the identified characteristics will be converted into a numerical code. Non-existent codes due to read errors, contaminated or damaged tags can be converted to valid codes by looking up a table, where the table defines the most likely code for each possible erroneous code.

I kodetolkningssystemet kan ikke-eksisterende koder på grunn av lesefeil, forurensede eller skadede merker mappes til gyldige koder ved å begrense mulige resulterende koder til det område av koder definert av de koder som allerede har blitt tilordnet enten i en prosess, på dette ene verk eller som tidligere har blitt tildelt (en elektrode). In the code interpretation system, non-existent codes due to reading errors, contaminated or damaged marks can be mapped to valid codes by limiting possible resulting codes to the range of codes defined by the codes that have already been assigned either in a process, on this one work or which has previously been assigned (an electrode).

I kodetolkningssystemet kan ikke-eksisterende koder pga. lesefeil, forurensede eller skadede merker også omgjøres til gyldige koder ved å bruke regelbaserte metoder eller statistiske klassifiseringsmetoder. Disse metodene drar fordel av redundans i kodesystemet og bruker tilstanden til et nærliggende submerke for å finne den mest sannsynlige og riktige numeriske koden. F.eks. kan et redundansnivå brukes i koden til en merkeseksjon til å identifisere og rette feil i de tolkede kodene. F.eks. kan man sette som betingelse at det aldri skal være mer enn 2 fraværende hull ved siden av hverandre i x eller y-retningen. For et 6x6-mønster vil antall mulige kombinasjoner reduseres fra 68 milliarder til 3,5 milliarder. In the code interpretation system, non-existent codes can due to read errors, contaminated or damaged tags are also converted to valid codes using rule-based methods or statistical classification methods. These methods take advantage of redundancy in the coding system and use the state of a nearby subtag to find the most likely and correct numerical code. E.g. a level of redundancy can be used in the code of a label section to identify and correct errors in the interpreted codes. E.g. can be set as a condition that there should never be more than 2 missing holes next to each other in the x or y direction. For a 6x6 pattern, the number of possible combinations will be reduced from 68 billion to 3.5 billion.

Alle gyldige merker og mønstre i tillegg til en oppslagstabell som gir en link mellom hvert sett med mulige feilkoder og den mest sannsynlige koden, kan lagres i tabeller i minnemoduler. All valid marks and patterns as well as a look-up table providing a link between each set of possible fault codes and the most likely code can be stored in tables in memory modules.

Regler for antall tilgrensende hull eller mangel på hull kan gjøre det lettere å fastslå hvor merkeområdet 110 er lokalisert i tillegg til å gjøre det mulig å oppdage og til og med rette feil. Imidlertid kan dette ses på som en del av kodesystemet og kodesystemet kan bruke alle passende tilnærminger brukt til dataoverføringslinker samt datalagring. Rules for the number of adjacent holes or the lack of holes can make it easier to determine where the marking area 110 is located as well as making it possible to detect and even correct errors. However, this can be seen as part of the coding system and the coding system can use any appropriate approach used for data transmission links as well as data storage.

Ett enkelt eksempel basert på paritetskontroll vil i det følgende bli beskrevet. Figur 8b viser et kodesystem 117 med et merkeområde 110 hvor de mulige hull-posisjonene er lokalisert i en 7x6 matrise. Det grunnleggende kodeområdet er 6x5 i størrelse og én rad og én kolonne har blitt lagt til for å gi kolonne- og rekkevise paritetshullposisjoner. Anta at hvert hull representerer et binært siffer «1» og at mangelen på et hull i en mulig hullposisjon representerer en binær «0». La ay betegne den binære verdien til kolonne i og rad j. I kodesystemet 117 i figur 8b er det 7 kolonner (0-6) og 6 rader (0-5). A simple example based on parity control will be described below. Figure 8b shows a coding system 117 with a marking area 110 where the possible hole positions are located in a 7x6 matrix. The basic code area is 6x5 in size and one row and one column have been added to provide column and row parity hole positions. Assume that each hole represents a binary digit "1" and that the lack of a hole in a possible hole position represents a binary "0". Let ay denote the binary value of column i and row j. In the code system 117 in figure 8b there are 7 columns (0-6) and 6 rows (0-5).

Paritetshullposisjonene eller paritetsdelene vil være lokalisert i i rad 5 og kolonne 6. Paritetsbitet vil være summen av raden eller summen av kolonne modulo 2, dvs. Resultatet vil bli 0 hvis summen er et partall og 1 hvis summen er et oddetall. Paritetsdelene for kolonnene vil da være: The parity bit positions or the parity parts will be located in row 5 and column 6. The parity bit will be the sum of the row or the sum of the column modulo 2, i.e. the result will be 0 if the sum is an even number and 1 if the sum is an odd number. The parity parts for the columns will then be:

Og tilsvarende for rekkene: And correspondingly for the rows:

Til slutt vil a65være summen av paritetsbitene modul 2. Finally, a65 will be the sum of the parity bits modulo 2.

Figur 8b, 117:2 viser en praktisk implementering av det todimensjonale paritetssystemet for et utvalgt eksempel. Figure 8b, 117:2 shows a practical implementation of the two-dimensional parity system for a selected example.

Vi ser at a6o=a6i =a62=0 og at a63=a64=1 ■ For kolonnepariteten a06=ai5=1 og at a25=a35=a45=a55=0. Pariteten for paritetetsdelene, a65=0. We see that a6o=a6i =a62=0 and that a63=a64=1 ■ For the column parity a06=ai5=1 and that a25=a35=a45=a55=0. The parity of the parity parts, a65=0.

I figur 8b, 117:3 viser det samme merkeområdet som 117:2 hvor ett av hullene er fylt med skitt slik at den avleste koden vil resultere i a33=0 i stedet for den korrekte verdien a33=1 ■ Ved å rekalkulere paritetene får vi tilsvarende verdier for alle paritetetsdelene unntatt a35=0 og a63=1 ■ Utregnede verdier fra kode lest tilbake fra 177:3 gir a35=1 og a63=0 hvor forventet resultat er a35=0 og a63=1 ■ Hvis vi antar at det er én enkel feil (ikke flere feil), kan vi fastslå at det er feil i rad 3 og i kolonne 3, dvs. at a33 har feil verdi. Det bør være 1 (hull) og ikke 0. In figure 8b, 117:3 shows the same marking area as 117:2 where one of the holes is filled with dirt so that the read code will result in a33=0 instead of the correct value a33=1 ■ By recalculating the parities we get corresponding values for all parity parts except a35=0 and a63=1 ■ Calculated values from code read back from 177:3 give a35=1 and a63=0 where the expected result is a35=0 and a63=1 ■ If we assume that it is one single error (no more errors), we can determine that there are errors in row 3 and in column 3, i.e. that a33 has the wrong value. It should be 1 (gap) and not 0.

Ovennevnte forklaring er ment å vise et enkelt eksempel på hvordan feil i avleste data kan oppdages og korrigeres. Imidlertid kan enhver metode som kan tilpasses dette merkesystemet og som er kjent blant personer med kompetanse på datalagring, dataoverføring og signalbehandlingsteknologi brukes. The above explanation is intended to show a simple example of how errors in read data can be detected and corrected. However, any method adaptable to this tag system and known to those skilled in the art of data storage, data transmission and signal processing technology may be used.

Elektrode merke-enhet kan være av hvilken som helst type som er kapabel til å endre overflatens reflektivitet, tekstur eller lage fordypninger eller andre endringer på elektroden som kan oppdages ved optiske, akustiske eller elektromagnetiske metoder. De nevnte endringene kan betegnes som submerker. Ulike submerker samlet sammen for å lage unike koder i bestemte mønstre hvor submerker er enten til stede eller fraværende. The electrode marking device may be of any type capable of altering surface reflectivity, texture, or creating indentations or other changes on the electrode detectable by optical, acoustic, or electromagnetic methods. The aforementioned changes can be referred to as sub-brands. Different submarks grouped together to create unique codes in specific patterns where submarks are either present or absent.

Submerkene kan genereres ved å bruke en drill, en meisel, ved sandblåsing, høytrykks vannskjæring, laserkutting eller ved enhver annen metode kapabel til å endre overflatens struktur, fjerne materie eller maskinere overflaten på en kjent måte. The sub-marks can be generated by using a drill, a chisel, by sandblasting, high pressure water cutting, laser cutting or by any other method capable of changing the structure of the surface, removing matter or machining the surface in a known manner.

Submerkene kan lages ved å tilsette et stoff med en farge, tekstur, reflektivitet eller enhver annen egenskap som kan skjelnes fra elektrodens basismateriale. Dette stoffet er helst også motstandsdyktig mot varme og avsliping/mekanisk slitasje. Figur 9 viser ulike hullformer, der formen avhenger av hvordan hullene er maskinert. Nummeret 126 betegner hull som kan bores. Numrene 125,126 og 127 viser hull som kan freses. Figur 10 viser en merke-enhet for elektroder 300 basert på stempler 360 som presses inn i elektroden i støpings- eller vibrasjonsprosessen. Stempler 360 trykkes inn i koks/bek-blandingen gjennom en vegg 363 av en vibrasjonsformende del av merke-enheten 300. Merkestemplende 360 kan betjenes ved hydrauliske sylindre 355 og stempler 350 via hydraulikk rør/slanger 356. Hydraulisk trykk i de individuelle stemplene kan reguleres via ventiler via et databasert kontrollsystem som benytter den passende unike koden for den aktuelle elektroden. Figur 11 viser en implementering av elektrodemerkeenhet 300. En bore jig 315 er istand til å gjennomføre bevegelse i Z-retningen 320, dvs. i en retning generelt parallell til dybden på hullene, og i Y-retningen 310, dvs. i en retning generelt loddrett i forhold til retningen på dybden på hullene (opp/ned i figur 11). Transportbåndet 200 er kontrollert av et kontrollsystem med detektsjonsutstyr for elektrodeposisjon for å oppdage den faktiske posisjonen til elektroden. Sensorer kan settes opp til å registrere elektrodens posisjon på transportbåndet. En drill eller meisel 305 drives av en boremaskin. Drillen kan kontrolleres av en robotenhet, f.eks. med kontroll i y- og z-retningene mens derimot x-retningen besørges av et samlebånd. For økt kapasitet kan flere driller bli satt opp på ulike høyder i en pipelinet konfigurasjon. Figur 12 viser en annen implementering av en merke-enhet 300. Denne implementeringen er basert på flere driller plassert på ulike høyder for å muliggjøre et pipelinet drillmønster. Hver drill beveger seg bare i z-retningen. Hvis det påkrevde elektrodemerket krever et hull i en posisjon, må transportbåndet stoppes for at punktet på elektroden som skal drilles er vendt mot en drill 305 som har den riktige posisjonen for å bore et hull på det ønskede stedet på elektroden. Figur 13 viser ytterligere en implementering av en merke-enhet 300, tilpasset til å drille hull i et sirkulært mønster. Drillsystemet 305, 310 roterer rundt en bore-akse 335. Elektroden vil være i en fast posisjon når merkesystemet opererer. I tillegg til den sirkulære bevegelsen er det bevegelse i z-retningen. Figur 14 viser et skjematisk diagram av produksjonsflyten ved en produksjonsfabrikk for elektroder. Råmaterialer slik som f.eks. petroleumskoks 1020, bek 1010 og tilsetningsstoffer mottas og lagres lokalt. Kvalitetsdata for bek 6010 i tillegg til kvalitetsdata for koks 6020 sendes til den databaserte kontroll og databasesystemet 1500 for registrering og lagring. Råmaterialene puttes i en mikser 1000 og prosessdata om blandingen 6030 sendes til kontroll- og databasesystemet 1500. De blandede råmaterialene puttes inn vibrasjonsformeren 1100 hvor elektrodene formes. Prosessdata 6040 fra vibrasjonsformingsprosessen mates inn i kontroll- og databasesystemet 1500. The submarks can be made by adding a substance with a color, texture, reflectivity or any other property that can be distinguished from the base material of the electrode. This material is preferably also resistant to heat and abrasion/mechanical wear. Figure 9 shows different hole shapes, where the shape depends on how the holes are machined. The number 126 denotes holes that can be drilled. The numbers 125,126 and 127 show holes that can be milled. Figure 10 shows a marking unit for electrodes 300 based on pistons 360 which are pressed into the electrode in the casting or vibration process. Stamps 360 are pressed into the coke/pitch mixture through a wall 363 by a vibration-forming part of the marking unit 300. Marking stampers 360 can be operated by hydraulic cylinders 355 and pistons 350 via hydraulic pipes/hoses 356. Hydraulic pressure in the individual stamps can be regulated via valves via a computerized control system that uses the appropriate unique code for the electrode in question. Figure 11 shows an implementation of electrode marking unit 300. A drilling jig 315 is able to carry out movement in the Z direction 320, i.e. in a direction generally parallel to the depth of the holes, and in the Y direction 310, i.e. in a direction generally perpendicular to the direction of the depth of the holes (up/down in figure 11). The conveyor belt 200 is controlled by a control system with electrode position detection equipment to detect the actual position of the electrode. Sensors can be set up to record the electrode's position on the conveyor belt. A drill or chisel 305 is driven by a drilling machine. The drill can be controlled by a robotic unit, e.g. with control in the y and z directions, while the x direction is handled by an assembly line. For increased capacity, several drills can be set up at different heights in a pipelined configuration. Figure 12 shows another implementation of a marking device 300. This implementation is based on multiple drills placed at different heights to enable a pipelined drill pattern. Each drill only moves in the z direction. If the required electrode mark requires a hole in a position, the conveyor belt must be stopped so that the point of the electrode to be drilled is facing a drill 305 that has the correct position to drill a hole at the desired location on the electrode. Figure 13 shows a further implementation of a marking unit 300, adapted to drill holes in a circular pattern. The drill system 305, 310 rotates around a drill axis 335. The electrode will be in a fixed position when the marking system operates. In addition to the circular movement, there is movement in the z direction. Figure 14 shows a schematic diagram of the production flow at a production factory for electrodes. Raw materials such as e.g. petroleum coke 1020, pitch 1010 and additives are received and stored locally. Quality data for pitch 6010 in addition to quality data for coke 6020 is sent to the computer-based control and database system 1500 for registration and storage. The raw materials are put into a mixer 1000 and process data about the mixture 6030 is sent to the control and database system 1500. The mixed raw materials are put into the vibration former 1100 where the electrodes are shaped. Process data 6040 from the vibration forming process is fed into the control and database system 1500 .

Etter vibrasjonsformingen flyttes elektrodene til merke-enheten 300. Merke-enheten 300 ber om et nytt og unikt nummer 6050 fra kontroll og databasesystemet 1500. Dette nummeret konverteres enten i kontroll- og databasesystemet 1500 eller i merke-enheten 300 til informasjon som definerer mønsteret til et tilsvarende elektrodemerke. Merke-enheten 300 bruker så denne informasjonen til å lage merket på nevnte elektrode, ved en egnet maskineringsprosess f.eks. ved å presse stempler inn i elektroden i produksjonen, ved boring, vannskjæring, sandblåsing eller annen metode som er innlysende for en fagmann på området. Elektroden flyttes nå til en første lese-enhet for elektrodemerker 400 for bekreftelse 6060 på at elektrodemerket er lesbart/gyldig for merkeleseenheten 400 og at lesemerket kan overføres til kontroll- og databasesystemet 1500 og kan konverteres til et nummer som korrekt identifiserer elektroden 100. Umiddelbart etter dette lesetrinnet vil elektroden 100 plasseres i brennovnen 2000 og posisjonen til hver elektrode vil bli lagret sammen med prosessdata 6070 fra ovnen 2000 i kontroll- og databasesystemet 1500. Når brennprosessen er ferdig, tas elektrodene 100 ut og sendes til en annen lese-enhet for elektroder 400 for igjen å bekrefte 6080 at elektrodemerket er lesbart for en merkeleseenhet 400 og at det avleste merket kan overføres til kontroll- og databasesystemet 1500 og der kan konverteres til et nummer som korrekt identifiserer elektroden 100. Elektroden overføres så til en kvalitetskontrollstasjon 3000 for å generere kvalitetsinformasjon 6090. Kvalitetsinformasjon 6090 knyttet til hver elektrode sendes til kontroll- og databasesystemet 1500. Elektroder 101 med dårlig kvalitet vil bli sendt til en skraphaug 3100. Godkjente elektroder sendes til et lager 4000 og muligens til et transportområde 5000 hvor elektrodene registreres ved å bruke en lese-enhet for elektrodemerker og informasjon om elektrodenummer versus lagringsplass lagres både når elektrodene lagres og når de fjernes ved lageret 4000. Informasjon om elektroder som fraktes registreres også. Informasjon om lagring og transport av elektroder 6100 utveksles med kontroll- og databasesystemet 1500. After the vibration shaping, the electrodes are moved to the marking unit 300. The marking unit 300 requests a new and unique number 6050 from the control and database system 1500. This number is converted either in the control and database system 1500 or in the marking unit 300 into information that defines the pattern of a corresponding electrode brand. The marking unit 300 then uses this information to make the mark on said electrode, by a suitable machining process, e.g. by pressing pistons into the electrode in production, by drilling, water cutting, sandblasting or any other method that is obvious to a person skilled in the field. The electrode is now moved to a first electrode tag reader 400 for confirmation 6060 that the electrode tag is readable/valid for the tag reader 400 and that the tag can be transferred to the control and database system 1500 and can be converted to a number that correctly identifies the electrode 100. Immediately after in this reading step, the electrode 100 will be placed in the furnace 2000 and the position of each electrode will be stored together with process data 6070 from the furnace 2000 in the control and database system 1500. When the burning process is finished, the electrodes 100 are taken out and sent to another electrode reading unit 400 to again confirm 6080 that the electrode tag is readable by a tag reading unit 400 and that the read tag can be transferred to the control and database system 1500 and there can be converted into a number that correctly identifies the electrode 100. The electrode is then transferred to a quality control station 3000 to generate quality information 6090. Quality information 6090 related to each electrode is sent to the control and database system 1500. Poor quality electrodes 101 will be sent to a scrap pile 3100. Approved electrodes are sent to a warehouse 4000 and possibly to a transport area 5000 where the electrodes are recorded using an electrode tag and information reader about electrode number versus storage space is stored both when the electrodes are stored and when they are removed at warehouse 4000. Information about electrodes that are transported is also recorded. Information about the storage and transport of electrodes 6100 is exchanged with the control and database system 1500.

Prosessdata og annen data knyttet til individuelle elektroder og partier med elektroder lagres i nevnte kontroll- og databasesystem. I informasjonssystemet vil dataene linkes til unike koder relatert til hver elektrode. Process data and other data relating to individual electrodes and batches of electrodes are stored in the aforementioned control and database system. In the information system, the data will be linked to unique codes related to each electrode.

Data lagret i og håndtert av nevnte kontroll- og databasesystem 1500 kan omfatte data relatert til enhver kombinasjon av, men ikke nødvendigvis begrenset til, følgende data: opprinnelse og kjennetegn ved råmaterialer, blandingsprosess, formingsprosess, brennprosess, resultater av kvalitetskontroll, impregnering, transport og lagring, montering av anodehenger, posisjon til reduksjonsceller/elektrolyse celler, ytelsen til reduksjonsceller og uregelmessigheter og levetid til elektroder og celler. Data stored in and handled by said control and database system 1500 may include data related to any combination of, but not necessarily limited to, the following data: origin and characteristics of raw materials, mixing process, forming process, firing process, results of quality control, impregnation, transport and storage, installation of anode hangers, position of reduction cells/electrolysis cells, performance of reduction cells and irregularities and lifetime of electrodes and cells.

I kontroll- og databasesystemet brukes den lagrede prosessinformasjonen om elektrodeliv ved å anvende en regelbasert eller statistisk metode-tilnærming for å identifisere og kaste elektroder som sannsynligvis vil svikte gjennom bruk i en reduksjonscelle, for å unngå uregelmessigheter og spare utgifter. In the control and database system, the stored process information on electrode life is used by applying a rule-based or statistical method approach to identify and discard electrodes likely to fail through use in a reduction cell, to avoid irregularities and save costs.

I kontroll- og databasesystemet kan de lagrede prosessdataene brukes som "features" (feature er her en parameter som brukes i statistisk baserte klassifikasjonssystemer). Informasjon om gode og dårlige elektroder brukes som et læringssett for statistiske metoder for å gjøre det mulig å klassifisere elektroder i ethvert steg av produksjonen som gode eller dårlige. Dette vil bidra til å unngå bruk av potensielt defekte elektroder. De statistiske metodene kan typisk være en eller flere av mange tilgjengelige metoder som bruker f.eks. klassifikasjonstrær, nevrale nett eller enhver annen statistisk metode. In the control and database system, the stored process data can be used as "features" (feature is here a parameter used in statistically based classification systems). Information about good and bad electrodes is used as a training set for statistical methods to enable electrodes at any stage of production to be classified as good or bad. This will help to avoid the use of potentially defective electrodes. The statistical methods can typically be one or more of many available methods that use e.g. classification trees, neural networks or any other statistical method.

Figur 15 viser kontroll- og databasesystemet 1500 og et system 1550 for konvertering av et serienummer for anoder til en merkeseksjon 110 med passende hull eller submerker. Konverteringssystemet 1550 kan enten helt eller delvis integreres i 1500 eller være en del av merke-enheten 300. I det følgende vil vi anta at vi bruker merkekodekonfigurasjon 117 vist i figur 8b, men prosedyren vil være tilsvarende ved alle andre kodesystemer. Figure 15 shows the control and database system 1500 and a system 1550 for converting an anode serial number to a tag section 110 with appropriate holes or subtags. The conversion system 1550 can either be fully or partially integrated into 1500 or be part of the tag unit 300. In the following, we will assume that we use the tag code configuration 117 shown in figure 8b, but the procedure will be similar for all other code systems.

Kontroll- og databasesystemet 1500 har innhentet prosessdata 6010, 6020, 6030 og 6040 som tilsvarer den neste anoden som skal merkes. Kontroll- og databasesystemet sender det neste unike serienummeret 6050 til kode-enheten 370 og regellagringsenhet 373, som genererer den neste lovlige numeriske koden som tilsvarer serienummeret 6050. For kodesystem 117 er dette nummeret et 30 bits heltall. Det resulterende nummeret 6052 genereres ved å øke input-nummeret 6050 inntil det oppfyller reglene lagret i regellagringsenheten 373. Det 30 bits heltallet deles i 5 rader med 6 bits hver, MSB bits til venstre på øverste rad. Disse 5 radene ses på som en matrise av 6x5 binære sifre. Regler for maksimalt antall tilgrensende ettall og nuller brukes, hvis tallet ikke består testen, økes tallet. The control and database system 1500 has acquired process data 6010, 6020, 6030 and 6040 corresponding to the next anode to be marked. The control and database system sends the next unique serial number 6050 to the coding unit 370 and rule storage unit 373, which generates the next legal numeric code corresponding to the serial number 6050. For coding system 117, this number is a 30-bit integer. The resulting number 6052 is generated by incrementing the input number 6050 until it meets the rules stored in the rule storage unit 373. The 30-bit integer is divided into 5 rows of 6 bits each, MSB bits to the left of the top row. These 5 rows are seen as a matrix of 6x5 binary digits. Rules for the maximum number of adjacent ones and zeros are used, if the number does not pass the test, the number is increased.

Når et gyldig nummer 6052 er funnet, sendes dette nummeret tilbake til kontroll- og databasesystemet og blir lagret her sammen med tilhørende prosessparametre og serienummer 6050. When a valid number 6052 is found, this number is sent back to the control and database system and is stored here together with the associated process parameters and serial number 6050.

Merkegenereringsenheten 376 får det gyldige nummeret 6052 som input og ekspanderer 30-bits nummeret til en 6x5 matrise av binære tall. Denne matrisen er identisk til matrisen brukt i beregningene av regellagringsenhet 373. En ny rad adderes på bunn av matrisen og en ny kolonne adderes på høyresiden for å tillate paritetsbit. Kolonnevis og rådvis paritet blir addert basert på beregninger forklart i teksten. Et paritetsbit for paritetsraden og paritetskolonnen er satt i nedre, høyre posisjon i matrisen. The tag generator 376 receives the valid number 6052 as input and expands the 30-bit number into a 6x5 matrix of binary numbers. This matrix is identical to the matrix used in the computations of rule storage unit 373. A new row is added to the bottom of the matrix and a new column is added to the right to allow for the parity bit. Column-wise and council-wise parity is added based on calculations explained in the text. A parity bit for the parity row and parity column is set in the lower right position of the matrix.

Etter at den nye 7x6 matrise 6056 er ferdig blir den sendt til merkingsenhet 300, som vil lage det fysiske merket på anoden. Merkingsenhet 300 har innebygde midler til å posisjonere sub-merker i henhold til matrise 6056 og fysiske regler for avstander og posisjoner på anoden lagret i merkingsenhet 300. After the new 7x6 matrix 6056 is finished, it is sent to marking unit 300, which will make the physical mark on the anode. Marking unit 300 has built-in means to position sub-marks according to matrix 6056 and physical rules for distances and positions on the anode stored in marking unit 300.

Figur 16 viser detaljene av avleser- og dekodersystemet som typisk vil være en del av avleser 400 eller en del av kontroll- og databasesystem 1500. Figure 16 shows the details of the reader and decoder system which will typically be part of reader 400 or part of control and database system 1500.

Kameraet vil bli startet av en sensor som detekterer en anode 100 på transportbånd 200, eller det detekterer en anode basert på innsamling av bilder. En ekstern detektor kan være en fotocelle eller en elektromekanisk bryter. The camera will be triggered by a sensor that detects an anode 100 on conveyor belt 200, or it detects an anode based on the collection of images. An external detector can be a photocell or an electromechanical switch.

Kamera 450 lager elektronisk bilde 6061 av anoden og lagrer dette i minnet til kameraets kontrollelektronikk 470. Bilde 6061 blir sendt til den delen av leserelektronikk 472 som finner og isolerer merkeområde 110 i bildet av anoden. Merkeområdet av bilde 6062 blir sendt til dekoderenhet 474 som konverterer bildet av merkeområdet til en matrise av binære tall 6063. Merkedekoderenhet 474 kan være basert både på gråtonebilde og 3D-informasjon fra dekodingsprosessen, noe som kan hjelpe på feilkorreksjon på et senere trinn. Camera 450 creates electronic image 6061 of the anode and stores this in the memory of the camera's control electronics 470. Image 6061 is sent to the part of reader electronics 472 which finds and isolates mark area 110 in the image of the anode. The tag area of image 6062 is sent to decoder unit 474 which converts the image of the tag area into a matrix of binary numbers 6063. Tag decoder unit 474 may be based on both grayscale image and 3D information from the decoding process, which may aid in error correction at a later stage.

Før feilkorreksjon kan matrisen bli sendt til en valgfri polaritetsjekk av merke 476. Denne kontrollen vil rotere eller speile matrisen ved bruk av egenskaper fra merkekodingen for å etablere opp- og nedretningen av matrisen tilhørende koden. Prior to error correction, the array may be sent to an optional polarity check by tag 476. This check will rotate or mirror the array using properties from the tag encoding to establish the up and down orientation of the array associated with the code.

En polaritetskontrollert matrise 6064 er så sendt til feildeteksjonsenhet 478 av avlesersystemet. Hvis feildeteksjonsenheten finner en feil i koden vil denne bli sendt til feilkorreksjonsenhet 480. Hvis feilkorreksjonsenhet 480 finner at det er umulig å korrigere koden vil den gi leseren informasjon om at dette anodemerket bør bli lest på nytt eller spørre om manuell inngripen. A polarity controlled matrix 6064 is then sent to error detection unit 478 of the reader system. If the error detection unit finds an error in the code, this will be sent to the error correction unit 480. If the error correction unit 480 finds that it is impossible to correct the code, it will inform the reader that this anode mark should be read again or ask for manual intervention.

En korrekt matrise blir sendt til kodetolkingsenhet 482 som konverterer den korrekte matrise 6065 til tilhørende tallverdi 6066. Det dekodede tallet blir så sendt til kontroll-og databasesystem 1500 for lagring og assosiering med andre data tilhørende denne elektroden. A correct matrix is sent to code interpretation unit 482 which converts the correct matrix 6065 to the corresponding numerical value 6066. The decoded number is then sent to the control and database system 1500 for storage and association with other data associated with this electrode.

Noen aluminiumsverk produserer ikke anodene selv. Hvis de kjøper elektroder med merker vil de ha mulighet til å bruke elektrodemerkeavleseren men ikke elektrodemerkeren. Det kan derfor være viktig å tilby et arrangement for å kommunisere data fra brukeren av elektrodene til produsenten, det vil si et feedback-system. Noen produsenter av elektroder vil være uavhengige, mens noen ikke er uavhengige. En produsent vil normalt behøve en elektrodemerkingsenhet, og også en elektrodemerkeavleser. Some aluminum works do not produce the anodes themselves. If they buy electrodes with tags, they will be able to use the electrode tag reader but not the electrode marker. It may therefore be important to offer an arrangement to communicate data from the user of the electrodes to the manufacturer, i.e. a feedback system. Some manufacturers of electrodes will be independent, while some are not. A manufacturer will normally need an electrode marking unit, and also an electrode marking reader.

Det presenteres også et elektrodeinformasjonssystem for en elektrode til bruk i industriprosesser. Elektrodeinformasjonssystemet har et kodings- og merkesystem som gir nevnte elektroder et elektrodespesifikt merke og en merkeavleser- og dekodingsenhet for å identifisere mulige merker på nevnte elektrode. Elektrodeinformasjonssystemet kan bli tilpasset, for eksempel ved å inkludere en assosiasjonsenhet, for å assosiere nevnte merker med elektrodespesifikk informasjon og dermed skape en lenke mellom nevnte merker og informasjon relatert til elektroden. An electrode information system for an electrode for use in industrial processes is also presented. The electrode information system has a coding and marking system which gives said electrodes an electrode-specific mark and a mark reading and decoding unit to identify possible marks on said electrode. The electrode information system can be adapted, for example by including an association unit, to associate said marks with electrode-specific information and thus create a link between said marks and information related to the electrode.

Elektrodemerkeavleser for å få informasjon relatert til en elektrode kan være realisert uten strålingsenheten, det vil si at den dannes av kombinasjonen av bildeenheten, dekodingsenheten og konvertering. Bildeenheten gir et bilde av i det minste en del av nevnte elektrode. Dekodingsenheten er tilpasset til å transformere bildet til et dekodet signal, som er relatert til merket på elektroden. En konverterer det dekodede signalet til en elektrodekode, der denne representerer et kjennemerke/egenskap til elektroden. Electrode mark reader to obtain information related to an electrode can be realized without the radiation unit, that is, it is formed by the combination of the imaging unit, the decoding unit and conversion. The image unit provides an image of at least part of said electrode. The decoding unit is adapted to transform the image into a decoded signal, which is related to the mark on the electrode. One converts the decoded signal into an electrode code, where this represents a distinguishing mark/property of the electrode.

Elektrodemerkeavleser kan for å få informasjon relatert til en elektrode, omfatte en bildeenhet og en kodetolkingsenhet. Bildeenheten gir et bilde av i alle fall deler av en elektrode og kodetolkingsenheten tolker nevnte bilde for å finne merker i merkeområdet eller i alle fall en del av elektrode 100 som vises på nevnte bilde. Bildeenheten gir således en kode som representerer merkefeltet. To obtain information related to an electrode, the electrode tag reader may comprise an image unit and a code interpretation unit. The image unit provides an image of at least parts of an electrode and the code interpretation unit interprets said image to find marks in the mark area or at least a part of electrode 100 that appears on said image. The image unit thus provides a code that represents the tag field.

Oppfinnelsen var utviklet fra et problem angående håndtering av anoder/elektroder i elektrokjemisk industri. Imidlertid vil en fagmann på dette feltet og som har fordel av denne beskrivelsen vil være i stand til å bruke et tilsvarende merkesystem til andre deler som er i bruk i samme eller liknende industriprosesser, som utforinger, ildfast sten, støttestrukturer for elektroder eller anoder, etc. The invention was developed from a problem regarding the handling of anodes/electrodes in the electrochemical industry. However, a person skilled in the art who has the benefit of this description will be able to apply a similar marking system to other parts in use in the same or similar industrial processes, such as liners, refractory stones, support structures for electrodes or anodes, etc. .

En stor fordel oppnådd med denne oppfinnelsen er muligheten til å følge hver elektrode fra produsenten til dens sluttbruker, for eksempel en reduksjonscelle i en smeltehall i et smelteverk. A major advantage achieved with this invention is the ability to follow each electrode from the manufacturer to its end user, for example a reduction cell in a smelting hall in a smelter.

Claims

1. Reading device for providing information related to an electrode for use in smelters for aluminium, and which is produced from raw materials which include petroleum coke and/or pitch and which are shaped and heat-treated during production and are adapted to be consumed during use, characterized by comprising a radiation unit (420), comprising an electromagnetic radiation source such as a laser source, for directing radiation towards said electrode (100) in the form of a beam with a cross-sectional dimension smaller than a transverse dimension of a hole (120) which is a part of a code mark (110) on the surface of the electrode (100), so that at least part of the radiation can hit said electrode (100) within the limits of said hole (120), - a detection unit (450) for detecting radiation reflected from or sent through at least a part of said electrode (100), and to convert said detected radiation into a converted signal, - a decoder unit adapted to transform said converted signal into a decoded signal, where a part of the decoded signal is associated with the code mark (110) on said electrode (100), and - conversion means for converting said decoded signal into an electrode code representing a property related to said electrode (100).

2. Reading device according to claim 1, where the radiation unit (420) is adapted to provide a beam with a general point-shaped cross-section, where the largest cross-sectional dimension is smaller than said transverse dimension, so that all or most of the radiation can hit said electrode (100 ) within the limits of said hole (120).

3. Reading device according to claim 1, where the radiation unit (420) is adapted to provide a fan-shaped beam (430) directed towards the electrode (100).

4. Reading device according to claim 1, 2 or 3, where the source of electromagnetic radiation is a laser source.

5. Reading device according to claim 1, comprising a two-dimensional camera (450) directed at the electrode (100) to provide two-dimensional images of the electrode's surface (100).

6. Reading device according to claim 5, where a decoder unit adapted to process two-dimensional images of the electrode's surface (100) is included.

7. Reading device according to claim 1, 2 or 3, comprising a one-dimensional camera (450) to provide a one-dimensional image of the radiation area on the electrode (100).

8. Reading device according to any one of claims 1-7, where the device is adapted to relative movement between the radiation unit (420) and the electrode (100).

9. Reading device according to any one of claims 1-8, wherein the radiation unit (420) is adapted to project a collimated beam onto the electrode (100).

10. Reading device according to any one of claims 1 -9, comprising a processing unit adapted to process said signal to identify possible occurrences of specific properties on said electrode's surface, and convert said identified properties to a numerical code.

11. Reading device according to any one of claims 1-10, comprising a flushing unit (620) designed to prevent dust from accumulating on dust-sensitive parts of the device, such as e.g. the entrance aperture of the detection unit and the exit aperture of the radiation unit.