CN112924051A - 一种铜电解槽立体温度测量装置及方法 - Google Patents

一种铜电解槽立体温度测量装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铜电解槽立体温度测量装置及方法，多组温度监测装置分别一一对应地设置在铜电解槽的相邻两个电极之间的槽体内壁上，每组温度监测装置包括多个温度监测发射模块和多个温度监测接收模块，多个温度监测发射模块和多个温度监测接收模块分别设置在两个电极之间的槽体内壁上，且位于同一切面上，多个温度监测发射模块在主机的控制下依次向多个温度监测接收模块发射无线电信号和超声波，多个温度监测接收模块依次接收每个温度监测模块发射的无线电信号和超声波，获取接收无线电信号和接收超声波的时间差，主机根据时间差，获得每个温度监测发射模块与每个温度监测接收模块连线的交点的温度，从而实现了铜电解槽的立体温度的测量。

Description

一种铜电解槽立体温度测量装置及方法
技术领域
本发明涉及铜电解槽温度测量技术领域，特别是涉及一种铜电解槽立体温度测量装置及方法。
背景技术
铜电解槽的温度影响着电解铜过程中电解槽的化学反应，从而影响电解铜的产量及生产过程造成的能耗。目前电解槽的温度检测方法只是用几个测量点的温度来代替整个槽内温度，无法提供整个槽内立体温度数据。
发明内容
本发明的目的是提供一种铜电解槽立体温度测量装置及方法，以实现铜电解槽的立体温度的测量。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种铜电解槽立体温度测量装置，所述装置包括：主机和多组温度监测装置；
多组所述温度监测装置分别一一对应地设置在铜电解槽的相邻两个电极之间的槽体内壁上；
每组温度监测装置包括多个温度监测发射模块和多个温度监测接收模块；
在两个电极之间的一侧槽体内壁上沿着铜电解槽的顶部到底部的方向一一设置多个所述温度监测发射模块，在两个电极之间的另一侧槽体内壁上沿着铜电解槽的顶部到底部的方向一一设置多个所述温度监测接收模块；多个所述温度监测发射模块与多个所述温度监测接收模块均位于同一切面上；
多个所述温度监测发射模块的控制端与所述主机连接，多个所述温度监测发射模块用于在所述主机的控制下依次向多个温度监测接收模块发射无线电信号和超声波；
多个所述温度监测接收模块的输出端与所述主机连接，多个所述温度监测接收模块用于依次接收每个温度监测模块发射的无线电信号和超声波，获取接收无线电信号和接收超声波的时间差，并将所述时间差传输至所述主机；
所述主机用于根据所述时间差，获得每个温度监测发射模块与每个温度监测接收模块连线的交点的温度。
可选的，多个温度监测发射模块包括：第一温度监测发射模块、第二温度监测发射模块和多个第三温度监测发射模块；
在两个电极之间的一侧槽体内壁上沿着铜电解槽的顶部到底部的方向依次设置第一温度监测发射模块和多个第三温度监测发射模块；在两个电极之间的另一侧槽体内壁上沿着铜电解槽的顶部到底部的方向依次设置第二温度监测发射模块和多个所述温度监测接收模块；
所述第一温度监测发射模块和所述第二温度监测发射模块均用于向铜电解槽的底部发射无线电信号和超声波；多个所述第三温度监测发射模块用于向两个电极之间的另一侧槽体内壁发射无线电信号和超声波。
可选的，多个温度监测接收模块包括：第一温度监测接收模块、第二温度监测接收模块和多个第三温度监测接收模块；
所述第一温度监测接收模块设置在所述第一温度监测发射模块下方的铜电解槽的底部，所述第二温度监测接收模块设置在所述第二温度监测发射模块下方的铜电解槽的底部；在两个电极之间的另一侧槽体内壁上沿着铜电解槽的顶部到底部的方向依次设置多个第三温度监测接收模块；
所述第一温度监测接收模块用于接收所述第一温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波；所述第二温度监测接收模块用于接收所述第二温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波；多个所述第三温度监测接收模块用于接收多个所述第三温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波。
可选的，所述温度监测发射模块包括：第一控制芯片、第一无线通讯模块、无线电信号发射模块和超声波发射模块；
所述第一控制芯片通过所述第一无线通讯模块与所述主机连接，所述第一控制芯片还分别与所述无线电信号发射模块和所述超声波发射模块连接；
所述第一控制芯片用于在所述主机的控制下，控制所述无线电信号发射模块发射无线电信号，同时控制所述超声波发射模块发射超声波。
可选的，所述温度监测接收模块包括：第二控制芯片、第二无线通讯模块、无线电信号接收模块、超声波接收模块和计时器；
所述无线电信号接收模块与所述第二控制芯片连接，所述无线电信号接收模块用于接收所述温度监测发射模块发射的无线电信号，并将接收到的无线电信号传输至所述第二控制芯片；
所述第二控制芯片与所述计时器连接，所述第二控制芯片用于在接收到无线电信号时控制所述计时器开始计时；
所述超声波接收模块与所述第二控制芯片连接，所述超声波接收模块用于接收所述温度监测发射模块发射的超声波，并将接收到的超声波传输至所述第二控制芯片；
所述第二控制芯片通过所述第二无线通讯模块与所述主机连接，所述第二控制芯片还用于在接收到超声波时控制所述计时器停止计时，获取所述计时器的计时时间，并将所述计时时间传输至所述主机。
可选的，所述主机包括：第三控制芯片和第三无线通讯模块；
所述第三控制芯片通过所述第三无线通讯模块分别与多个所述温度监测发射模块和多个所述温度监测接收模块连接，所述第三控制芯片用于控制多个所述温度监测发射模块依次向多个所述温度监测接收模块发射无线电信号和超声波，并接收多个所述温度监测接收模块的时间差，根据所述时间差获得每个温度监测发射模块与每个温度监测接收模块连线的交点的温度。
一种铜电解槽立体温度测量方法，所述方法包括：
初始化温度监测发射模块的编号i为1；
控制第i个温度监测发射模块发射无线电信号和超声波；
在每个温度监测接收模块接收到所述无线电信号时开始计时；
在每个所述温度监测接收模块接收到所述超声波时停止计时，获得每个温度监测接收模块接收第i个温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波的时间差；
令温度监测发射模块的编号i增加1，返回步骤“控制第i个温度监测发射模块发射无线电信号和超声波”，直至温度监测发射模块的编号i等于最大编号，获得每个温度监测接收模块接收每个温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波的时间差；
根据每个温度监测接收模块接收每个温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波的时间差，获得每个温度监测接收模块与每个温度监测发射模块的连线上的平均温度；
将两条相交连线的平均温度的平均值作为两条相交连线的交点的温度，并将所述交点的温度确定为铜电解槽中交点所在位置处的温度。
可选的，所述根据每个温度监测接收模块接收每个温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波的时间差，获得每个温度监测接收模块与每个温度监测发射模块的连线上的平均温度，具体包括：
获得每个温度监测接收模块与每个温度监测发射模块之间的距离和每个温度监测接收每个温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波的时间差的商，并将所述商确定为超声波的传播速度；
根据所述超声波的传播速度，利用公式
Figure BDA0002906686210000041
确定每个温度监测接收模块与每个温度监测发射模块的连线上的平均温度；
其中，Vij为第i个温度监测发射模块向第j个温度监测接收模块发射的超声波的传播速度，Tij为第i个温度监测发射模块与第j个温度监测接收模块的连线上的平均温度。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供了一种铜电解槽立体温度测量装置及方法，多组温度监测装置分别一一对应地设置在铜电解槽的相邻两个电极之间的槽体内壁上，每组温度监测装置包括多个温度监测发射模块和多个温度监测接收模块，多个温度监测发射模块沿着铜电解槽的顶部到底部的方向一一设置在两个电极之间的一侧槽体内壁上，多个温度监测接收模块沿着铜电解槽的顶部到底部的方向一一设置在两个电极之间的另一侧槽体内壁上，多个温度监测发射模块与多个温度监测接收模块均位于同一切面上，多个温度监测发射模块在主机的控制下依次向多个温度监测接收模块发射无线电信号和超声波，多个温度监测接收模块依次接收每个温度监测模块发射的无线电信号和超声波，获取接收无线电信号和接收超声波的时间差，多个温度监测发射模块与多个温度监测接收模块在每两个相邻的电极之间形成多个不同位置的交点，主机根据时间差，获得每个温度监测发射模块与每个温度监测接收模块连线的交点的温度，从而实现了铜电解槽的立体温度的测量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种铜电解槽立体温度测量装置的俯视图；
图2为本发明提供的一种铜电解槽立体温度测量装置的侧视图；
图3为本发明提供的温度监测发射模块的结构图；
图4为本发明提供的温度监测接收模块的结构图；
图5为本发明提供的一种铜电解槽立体温度测量方法的流程图；
符号说明：1-铜电解槽，2-电极，3-温度监测发射模块，3-1-第一温度监测发射模块，3-2-第二温度监测发射模块，3-3-第三温度监测发射模块，4-温度监测接收模块，4-1-第一温度监测接收模块，4-2-第二温度监测接收模块，4-3-第三温度监测接收模块，5-交点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种铜电解槽立体温度测量装置及方法，以实现铜电解槽的立体温度的测量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明为了进行铜电解槽的优化控制，获得铜电解槽的立体温度数据，提供了一种铜电解槽立体温度测量装置，如图1所示，装置包括：主机和多组温度监测装置。
多组温度监测装置分别一一对应地设置在铜电解槽1的相邻两个电极2之间的槽体内壁上。
每组温度监测装置包括多个温度监测发射模块3和多个温度监测接收模块4。
在两个电极2之间的一侧槽体内壁上沿着铜电解槽1的顶部到底部的方向一一设置多个温度监测发射模块3，在两个电极2之间的另一侧槽体内壁上沿着铜电解槽1的顶部到底部的方向一一设置多个温度监测接收模块4；多个温度监测发射模块3与多个温度监测接收模块4均位于同一切面上。
多个温度监测发射模块3的控制端与主机连接，多个温度监测发射模块3用于在主机的控制下依次向多个温度监测接收模块4发射无线电信号和超声波。
多个温度监测接收模块4的输出端与主机连接，多个温度监测接收模块4用于依次接收每个温度监测模块发射的无线电信号和超声波，获取接收无线电信号和接收超声波的时间差，并将时间差传输至主机。
主机用于根据时间差，获得每个温度监测发射模块3与每个温度监测接收模块4连线的交点5的温度。
如图2所示，多个温度监测发射模块3包括：第一温度监测发射模块3-1、第二温度监测发射模块3-2和多个第三温度监测发射模块3-3。
在两个电极2之间的一侧槽体内壁上沿着铜电解槽1的顶部到底部的方向依次设置第一温度监测发射模块3-1和多个第三温度监测发射模块3-3；在两个电极2之间的另一侧槽体内壁上沿着铜电解槽1的顶部到底部的方向依次设置第二温度监测发射模块3-2和多个温度监测接收模块4。
第一温度监测发射模块3-1和第二温度监测发射模块3-2均用于向铜电解槽1的底部发射无线电信号和超声波；多个第三温度监测发射模块3-3用于向两个电极2之间的另一侧槽体内壁发射无线电信号和超声波。
多个温度监测接收模块4包括：第一温度监测接收模块4-1、第二温度监测接收模块4-2和多个第三温度监测接收模块4-3。
第一温度监测接收模块4-1设置在第一温度监测发射模块3-1下方的铜电解槽1的底部，第二温度监测接收模块4-2设置在第二温度监测发射模块3-2下方的铜电解槽1的底部；在两个电极2之间的另一侧槽体内壁上沿着铜电解槽1的顶部到底部的方向依次设置多个第三温度监测接收模块4-3。
第一温度监测接收模块4-1用于接收第一温度监测发射模块3-1发射的无线电信号和超声波；第二温度监测接收模块4-2用于接收第二温度监测发射模块3-2发射的无线电信号和超声波；多个第三温度监测接收模块4-3用于接收多个第三温度监测发射模块3-3发射的无线电信号和超声波。
如图3所示，温度监测发射模块3包括：第一控制芯片、第一无线通讯模块、无线电信号发射模块和超声波发射模块。
第一控制芯片通过第一无线通讯模块与主机连接，第一控制芯片还分别与无线电信号发射模块和超声波发射模块连接。
第一控制芯片用于在主机的控制下，控制无线电信号发射模块发射无线电信号，同时控制超声波发射模块发射超声波。
如图4所示，温度监测接收模块4包括：第二控制芯片、第二无线通讯模块、无线电信号接收模块、超声波接收模块和计时器。
无线电信号接收模块与第二控制芯片连接，无线电信号接收模块用于接收温度监测发射模块3发射的无线电信号，并将接收到的无线电信号传输至第二控制芯片。
第二控制芯片与计时器连接，第二控制芯片用于在接收到无线电信号时控制计时器开始计时。
超声波接收模块与第二控制芯片连接，超声波接收模块用于接收温度监测发射模块3发射的超声波，并将接收到的超声波传输至第二控制芯片。
第二控制芯片通过第二无线通讯模块与主机连接，第二控制芯片还用于在接收到超声波时控制计时器停止计时，获取计时器的计时时间，并将计时时间传输至主机。
主机包括：第三控制芯片和第三无线通讯模块。
第三控制芯片通过第三无线通讯模块分别与多个温度监测发射模块3和多个温度监测接收模块4连接，第三控制芯片用于控制多个温度监测发射模块3依次向多个温度监测接收模块4发射无线电信号和超声波，并接收多个温度监测接收模块4的时间差，根据时间差获得每个温度监测发射模块3与每个温度监测接收模块4连线的交点5的温度。
优选地，温度监测发射模块3和温度监测接收模块4结构完全相同。第一控制芯片和第二控制芯片为STM32F103VCT6或C8051F060，计时器为TDC-GP22或智能控制芯片的片载计时器，第一无线通讯模块和第二无线通讯模块为ESP8266或24L01，无线电信号发射模块、无线电信号接收模块、超声波发射模块和超声波接收为US-100或HC-SR04。
主机的第三控制芯片为STM32F103VCT6或C8051F060，第三无线通讯模块为ESP8266或24L01。
本发明提供的一种铜电解槽1立体温度测量装置的具体工作过程为：
如图2所示，将多个第三温度监测发射模块3-3沿着铜电解槽1的顶部至底部的方向依次编号为3-3-1、3-3-2和3-3-4，将多个第三温度监测接收模块4-3沿着铜电解槽1的顶部至底部的方向依次编号为4-3-1、4-3-2和4-3-3。
1、主机控制第三温度监测发射模块3-3-1发射超声波，同时它的无线电信号发射模块发射无线电信号(例如发射数据55)。此时，主机控制第三温度监测发射模块3-3-2和第三温度监测发射模块3-3-3处于待机状态。第三温度监测发射模块3-3-1发射同时，第三温度监测接收模块4-3-1、第三温度监测接收模块4-3-2、第三温度监测接收模块4-3-3处在开机接收状态下。当三个第三温度监测接收模块接收到第三温度监测发射模块3-3-1发射的无线电信号时立刻启动三个第三温度监测接收模块的计时器，开始计时。当三个第三温度监测接收模块接收到超声波信号时停止计时。由于无线电信号以光速传播，所以从发射模块到各接收模块的信号传输时间可以忽略不计。三个第三温度监测接收模块的单片机读取各自计时芯片数据，并通过各自的第二无线通讯模块将数据发送给主机。
2、主机控制第三温度监测发射模块3-3-2发射超声波，同时它的无线电信号发射模块发射无线电信号(例如发射数据55)。此时，主机控制第三温度监测发射模块3-3-1和第三温度监测发射模块3-3-3处于待机状态。第三温度监测发射模块3-3-2发射同时，第三温度监测接收模块4-3-1、第三温度监测接收模4-3-2、第三温度监测接收模块4-3-3处在开机接收状态下。当三个第三温度监测接收模块接收到第三温度监测发射模块3-3-2发射的无线电信号时立刻启动三个模块的计时器，开始计时。当三个第三温度监测接收模块接收到超声波信号时停止计时。由于无线电信号以光速传播，所以从发射模块到各接收模块的信号传输时间可以忽略不计。三个第三温度监测接收模块的单片机读取各自计时芯片数据，并通过各自的第二无线通讯模块将数据发送给主机。
3、主机控制第三温度监测发射模块3-3-3发射超声波，同时它的无线电信号发射模块发射无线电信号(例如发射数据55)。此时，主机控制第三温度监测发射模块3-3-1和第三温度监测发射模块3-3-2处于待机状态。第三温度监测发射模块3-3-3发射同时，第三温度监测接收模块4-3-1、第三温度监测接收模块4-3-2、第三温度监测接收模块4-3-3处在开机接收状态下。当三个第三温度监测接收模块接收到第三温度监测发射模块3-3-3发射的无线电信号时立刻启动三个模块的计时器，开始计时。当三个第三温度监测接收模块接收到超声波信号时停止计时。由于无线电信号以光速传播，所以从发射模块到各接收模块的信号传输时间可以忽略不计。三个第三温度监测接收模块的单片机读取各自计时芯片数据，并通过各自的第二无线通讯模块将数据发送给主机。
主机控制第三温度监测发射模块3-3-1、第三温度监测发射模块3-3-2、第三温度监测发射模块3-3-3、第三温度监测接收模块4-3-1、第三温度监测接收模块4-3-2和第三温度监测接收模块4-3-3待机，第一温度监测发射模块3-1和第二温度监测发射模块3-2发射无线电信号和超声波，第一温度监测发射模块3-1和第二温度监测发射同时，第一温度监测接收模块4-1和第二温度监测接收模块4-2处在开机接收状态下。当两个温度监测接收模块接收到第一、二温度监测发射模块发射的无线电信号时立刻启动三个模块的计时器，开始计时。当两个温度监测接收模块接收到超声波信号时停止计时。由于无线电信号以光速传播，所以从发射模块到各接收模块的信号传输时间可以忽略不计。三个接收模块的单片机读取各自计时芯片数据，并通过各自的第二无线通讯模块将数据发送给主机。
主机根据接收的每个时间差，获得每个温度监测发射模块与每个温度监测接收模块连线的交点5的温度。
本发明还提供了一种铜电解槽立体温度测量方法，如图5所示，方法包括：
S101，初始化温度监测发射模块的编号i为1。
S102，控制第i个温度监测发射模块发射无线电信号和超声波。
S103，在每个温度监测接收模块接收到无线电信号时开始计时。
S104，在每个温度监测接收模块接收到超声波时停止计时，获得每个温度监测接收模块接收第i个温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波的时间差。
S105，令温度监测发射模块的编号i增加1，返回步骤“控制第i个温度监测发射模块发射无线电信号和超声波”，直至温度监测发射模块的编号i等于最大编号，获得每个温度监测接收模块接收每个温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波的时间差。
S106，根据每个温度监测接收模块接收每个温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波的时间差，获得每个温度监测接收模块与每个温度监测发射模块的连线上的平均温度。
S107，将两条相交连线的平均温度的平均值作为两条相交连线的交点的温度，并将交点的温度确定为铜电解槽中交点所在位置处的温度。
步骤S106，具体包括：
获得每个温度监测接收模块与每个温度监测发射模块之间的距离(预先标定好的)和每个温度监测接收每个温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波的时间差的商，并将商确定为超声波的传播速度；
根据超声波的传播速度，利用公式
Figure BDA0002906686210000111
确定每个温度监测接收模块与每个温度监测发射模块的连线上的平均温度。
其中，Vij为第i个温度监测发射模块向第j个温度监测接收模块发射的超声波的传播速度，Tij为第i个温度监测发射模块与第j个温度监测接收模块的连线上的平均温度。
本发明设置每两个相邻电极之间的多个温度监测发射模块与多个温度监测接收模块均位于同一切面上，多个温度监测发射模块与多个温度监测接收模块在每两个相邻的电极之间形成多个不同位置的交点，主机根据时间差，获得每个温度监测发射模块与每个温度监测接收模块连线的交点的温度，即可得知铜电解槽中每两个相邻电极之间的不同位置的温度，从而实现了铜电解槽的立体温度的测量。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种铜电解槽立体温度测量装置，其特征在于，所述装置包括：主机和多组温度监测装置；
多组所述温度监测装置分别一一对应地设置在铜电解槽的相邻两个电极之间的槽体内壁上；
每组温度监测装置包括多个温度监测发射模块和多个温度监测接收模块；
在两个电极之间的一侧槽体内壁上沿着铜电解槽的顶部到底部的方向一一设置多个所述温度监测发射模块，在两个电极之间的另一侧槽体内壁上沿着铜电解槽的顶部到底部的方向一一设置多个所述温度监测接收模块；多个所述温度监测发射模块与多个所述温度监测接收模块均位于同一切面上；
多个所述温度监测发射模块的控制端与所述主机连接，多个所述温度监测发射模块用于在所述主机的控制下依次向多个温度监测接收模块发射无线电信号和超声波；
多个所述温度监测接收模块的输出端与所述主机连接，多个所述温度监测接收模块用于依次接收每个温度监测模块发射的无线电信号和超声波，获取接收无线电信号和接收超声波的时间差，并将所述时间差传输至所述主机；
所述主机用于根据所述时间差，获得每个温度监测发射模块与每个温度监测接收模块连线的交点的温度。
2.根据权利要求1所述的铜电解槽立体温度测量装置，其特征在于，多个温度监测发射模块包括：第一温度监测发射模块、第二温度监测发射模块和多个第三温度监测发射模块；
在两个电极之间的一侧槽体内壁上沿着铜电解槽的顶部到底部的方向依次设置第一温度监测发射模块和多个第三温度监测发射模块；在两个电极之间的另一侧槽体内壁上沿着铜电解槽的顶部到底部的方向依次设置第二温度监测发射模块和多个所述温度监测接收模块；
所述第一温度监测发射模块和所述第二温度监测发射模块均用于向铜电解槽的底部发射无线电信号和超声波；多个所述第三温度监测发射模块用于向两个电极之间的另一侧槽体内壁发射无线电信号和超声波。
3.根据权利要求2所述的铜电解槽立体温度测量装置，其特征在于，多个温度监测接收模块包括：第一温度监测接收模块、第二温度监测接收模块和多个第三温度监测接收模块；
所述第一温度监测接收模块设置在所述第一温度监测发射模块下方的铜电解槽的底部，所述第二温度监测接收模块设置在所述第二温度监测发射模块下方的铜电解槽的底部；在两个电极之间的另一侧槽体内壁上沿着铜电解槽的顶部到底部的方向依次设置多个第三温度监测接收模块；
所述第一温度监测接收模块用于接收所述第一温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波；所述第二温度监测接收模块用于接收所述第二温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波；多个所述第三温度监测接收模块用于接收多个所述第三温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波。
4.根据权利要求1所述的铜电解槽立体温度测量装置，其特征在于，所述温度监测发射模块包括：第一控制芯片、第一无线通讯模块、无线电信号发射模块和超声波发射模块；
所述第一控制芯片通过所述第一无线通讯模块与所述主机连接，所述第一控制芯片还分别与所述无线电信号发射模块和所述超声波发射模块连接；
所述第一控制芯片用于在所述主机的控制下，控制所述无线电信号发射模块发射无线电信号，同时控制所述超声波发射模块发射超声波。
5.根据权利要求1所述的铜电解槽立体温度测量装置，其特征在于，所述温度监测接收模块包括：第二控制芯片、第二无线通讯模块、无线电信号接收模块、超声波接收模块和计时器；
所述无线电信号接收模块与所述第二控制芯片连接，所述无线电信号接收模块用于接收所述温度监测发射模块发射的无线电信号，并将接收到的无线电信号传输至所述第二控制芯片；
所述第二控制芯片与所述计时器连接，所述第二控制芯片用于在接收到无线电信号时控制所述计时器开始计时；
所述超声波接收模块与所述第二控制芯片连接，所述超声波接收模块用于接收所述温度监测发射模块发射的超声波，并将接收到的超声波传输至所述第二控制芯片；
所述第二控制芯片通过所述第二无线通讯模块与所述主机连接，所述第二控制芯片还用于在接收到超声波时控制所述计时器停止计时，获取所述计时器的计时时间，并将所述计时时间传输至所述主机。
6.根据权利要求1所述的铜电解槽立体温度测量装置，其特征在于，所述主机包括：第三控制芯片和第三无线通讯模块；
所述第三控制芯片通过所述第三无线通讯模块分别与多个所述温度监测发射模块和多个所述温度监测接收模块连接，所述第三控制芯片用于控制多个所述温度监测发射模块依次向多个所述温度监测接收模块发射无线电信号和超声波，并接收多个所述温度监测接收模块的时间差，根据所述时间差获得每个温度监测发射模块与每个温度监测接收模块连线的交点的温度。
7.一种铜电解槽立体温度测量方法，其特征在于，所述方法包括：
初始化温度监测发射模块的编号i为1；
控制第i个温度监测发射模块发射无线电信号和超声波；
在每个温度监测接收模块接收到所述无线电信号时开始计时；
在每个所述温度监测接收模块接收到所述超声波时停止计时，获得每个温度监测接收模块接收第i个温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波的时间差；
令温度监测发射模块的编号i增加1，返回步骤“控制第i个温度监测发射模块发射无线电信号和超声波”，直至温度监测发射模块的编号i等于最大编号，获得每个温度监测接收模块接收每个温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波的时间差；
根据每个温度监测接收模块接收每个温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波的时间差，获得每个温度监测接收模块与每个温度监测发射模块的连线上的平均温度；
将两条相交连线的平均温度的平均值作为两条相交连线的交点的温度，并将所述交点的温度确定为铜电解槽中交点所在位置处的温度。
8.根据权利要求7所述的铜电解槽立体温度测量方法，其特征在于，所述根据每个温度监测接收模块接收每个温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波的时间差，获得每个温度监测接收模块与每个温度监测发射模块的连线上的平均温度，具体包括：
获得每个温度监测接收模块与每个温度监测发射模块之间的距离和每个温度监测接收每个温度监测发射模块发射的无线电信号和超声波的时间差的商，并将所述商确定为超声波的传播速度；
根据所述超声波的传播速度，利用公式
Figure FDA0002906686200000041
确定每个温度监测接收模块与每个温度监测发射模块的连线上的平均温度；
其中，Vij为第i个温度监测发射模块向第j个温度监测接收模块发射的超声波的传播速度，Tij为第i个温度监测发射模块与第j个温度监测接收模块的连线上的平均温度。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114136482A (zh) * 2021-12-03 2022-03-04 西安交通大学 超声和温度耦合的滚动轴承外圈滚道表面温度测量方法

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06148003A (ja) * 1992-11-02 1994-05-27 Nippon Soken Inc 超音波を用いた温度測定装置
JP2001356034A (ja) * 2000-06-15 2001-12-26 Yokogawa Electric Corp 超音波流量測定方法及び超音波流量測定装置
WO2004111311A2 (en) * 2003-06-13 2004-12-23 Rdc Contrôle Ltée Device for measuring molten electrolyte temperature
CN102661809A (zh) * 2012-05-30 2012-09-12 北华大学 电解液温度软测量系统及其测量方法
CN202770552U (zh) * 2012-08-15 2013-03-06 华北电力大学 一种基于声学技术的铝电解槽连续测温装置
CN103063169A (zh) * 2012-12-24 2013-04-24 吉林大学 一种利用超声波监测危岩体崩塌的装置
US20130322488A1 (en) * 2012-04-27 2013-12-05 Rachid Yazami Imbedded chip for battery applications
JP2014095600A (ja) * 2012-11-08 2014-05-22 Panasonic Corp 温度測定のための伝搬時間計測システム、及び温度測定のための伝搬時間計測方法
CN103968967A (zh) * 2013-01-31 2014-08-06 珠海格力电器股份有限公司 检测室内空间温度场的方法、系统和空调器的控制系统
CN104359578A (zh) * 2014-11-04 2015-02-18 东北大学 一种铝电解槽连续测温装置及其制造方法
CN105486424A (zh) * 2014-09-17 2016-04-13 南京理工大学 燃烧室内壁瞬态温度场的超声波非侵入式测量方法
CN205347598U (zh) * 2016-01-15 2016-06-29 四川华索自动化信息工程有限公司 一种电解槽槽壳温度测量装置
CN106917109A (zh) * 2017-03-24 2017-07-04 宁波东方之光安全技术有限公司 一种用于电解槽阴极钢棒的测温装置及分布式测温系统
CN206638368U (zh) * 2017-03-29 2017-11-14 神华集团有限责任公司 用于锅炉的温度测量装置
DE102017008838A1 (de) * 2017-09-21 2018-03-01 Daimler Ag Batteriezelle, insbesondere Pouch-Zelle, für eine Batterie, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sowie Verfahren zum Ermitteln einer Temperatur einer Batteriezelle
KR20180000944U (ko) * 2016-09-28 2018-04-05 주식회사 엔코 인듐의 전해채취 장치
CN109754589A (zh) * 2019-01-10 2019-05-14 泰安斯耐特自动化设备有限公司 高压电接点无线测温集中监测装置及监测方法
CN110617900A (zh) * 2019-08-16 2019-12-27 江苏大学 一种基于超声波的链篦机球团温度实时测量装置及测量方法
CN110804746A (zh) * 2019-12-16 2020-02-18 百色百矿集团产业技术研究院有限公司 一种电解槽槽壳的温度在线检测系统及其温度检测方法

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06148003A (ja) * 1992-11-02 1994-05-27 Nippon Soken Inc 超音波を用いた温度測定装置
JP2001356034A (ja) * 2000-06-15 2001-12-26 Yokogawa Electric Corp 超音波流量測定方法及び超音波流量測定装置
WO2004111311A2 (en) * 2003-06-13 2004-12-23 Rdc Contrôle Ltée Device for measuring molten electrolyte temperature
US20130322488A1 (en) * 2012-04-27 2013-12-05 Rachid Yazami Imbedded chip for battery applications
CN102661809A (zh) * 2012-05-30 2012-09-12 北华大学 电解液温度软测量系统及其测量方法
CN202770552U (zh) * 2012-08-15 2013-03-06 华北电力大学 一种基于声学技术的铝电解槽连续测温装置
JP2014095600A (ja) * 2012-11-08 2014-05-22 Panasonic Corp 温度測定のための伝搬時間計測システム、及び温度測定のための伝搬時間計測方法
CN103063169A (zh) * 2012-12-24 2013-04-24 吉林大学 一种利用超声波监测危岩体崩塌的装置
CN103968967A (zh) * 2013-01-31 2014-08-06 珠海格力电器股份有限公司 检测室内空间温度场的方法、系统和空调器的控制系统
CN105486424A (zh) * 2014-09-17 2016-04-13 南京理工大学 燃烧室内壁瞬态温度场的超声波非侵入式测量方法
CN104359578A (zh) * 2014-11-04 2015-02-18 东北大学 一种铝电解槽连续测温装置及其制造方法
CN205347598U (zh) * 2016-01-15 2016-06-29 四川华索自动化信息工程有限公司 一种电解槽槽壳温度测量装置
KR20180000944U (ko) * 2016-09-28 2018-04-05 주식회사 엔코 인듐의 전해채취 장치
CN106917109A (zh) * 2017-03-24 2017-07-04 宁波东方之光安全技术有限公司 一种用于电解槽阴极钢棒的测温装置及分布式测温系统
CN206638368U (zh) * 2017-03-29 2017-11-14 神华集团有限责任公司 用于锅炉的温度测量装置
DE102017008838A1 (de) * 2017-09-21 2018-03-01 Daimler Ag Batteriezelle, insbesondere Pouch-Zelle, für eine Batterie, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sowie Verfahren zum Ermitteln einer Temperatur einer Batteriezelle
CN109754589A (zh) * 2019-01-10 2019-05-14 泰安斯耐特自动化设备有限公司 高压电接点无线测温集中监测装置及监测方法
CN110617900A (zh) * 2019-08-16 2019-12-27 江苏大学 一种基于超声波的链篦机球团温度实时测量装置及测量方法
CN110804746A (zh) * 2019-12-16 2020-02-18 百色百矿集团产业技术研究院有限公司 一种电解槽槽壳的温度在线检测系统及其温度检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘飞岐: "基于信号特征分析的阳极效应检测与预报研究", 中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑, no. 2, pages 023 - 20 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114136482A (zh) * 2021-12-03 2022-03-04 西安交通大学 超声和温度耦合的滚动轴承外圈滚道表面温度测量方法
CN114136482B (zh) * 2021-12-03 2022-10-28 西安交通大学 超声和温度耦合的滚动轴承外圈滚道表面温度测量方法

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