FI62600B

FI62600B - OVERALL DETECTION FOR DETECTING AVERAGE CHARACTERISTICS AND ELECTRICAL EQUIPMENT

Info

Publication number: FI62600B
Application number: FI2547/73A
Authority: FI
Inventors: Daniel Baxter Cofer; Bruce Eldon Betterton
Original assignee: Southwire Co
Priority date: 1972-12-15
Filing date: 1973-08-14
Publication date: 1982-09-30
Also published as: FI62600C; FR2210770B1; US3809902A; ES421439A1; IT1008587B; TR18439A; FR2210770A1

Description

------- roi KUULUTUSJULKAISU , 0 ^ η Λ JS® Β (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 62600 C Patentti myönnetty 10 Cl 13?3 (45) Patent meiCclat ^ T ^ (51) Kv.lk?/lnt.CI.3 G 01 R 31/02 SUOMI —FINLAND (21) P«t«ntt!h»k.mi*-I*.fit»n»6knln| 25^7/73 (22) Htkemlipllvl —Amöknlng«d*g lt. 08.73 ' ' (23) Alkupllvl—GHtllhMtd·! 3,1+.08.73 (41) Tullut julklMkil — Bllvlt offmtllf , - ,------- roi NOTICE OF PUBLICATION, 0 ^ η Λ JS® Β (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 62600 C Patent granted 10 Cl 13? 3 (45) Patent meiCclat ^ T ^ (51) Kv.lk?/lnt.CI. 3 G 01 R 31/02 FINLAND —FINLAND (21) P «t« ntt! H »k.mi * -I * .fit» n »6knln | 25 ^ 7/73 (22) Htkemlipllvl —Amöknlng «d * g lt. 08.73 '' (23) Alkupllvl — GHtllhMtd ·! 3,1 + .08.73 (41) Tullut julklMkil - Bllvlt offmtllf, -,

Patentti· ]· rekisterihallitu· (44) NlhtMUcsIpanon ja kuutjulkalaun pvm. —Patent ·] · Registry Office · (44) Date of NlhtMUcsIpano and moon bullet -

Patent- och regiiterttyrelsen ' ' Anaftkan utltjd och utl.»kr)ftan publicarad 09 @2 (32)(33)(31) Ρ)Τ4·**Χ atuoikaua—Sagird prioritat ^ lg USA(US) 315^11 (71) Southwire Company, 126 Fertilla Street, Carrollton, Georgia 30117, USA (US) (72) Daniel Baxter Cofer, Carrollton, Georgia, Bruce Eldon Betterton,Patent and Regular Administration '' Anaftkan utltjd och utl. »Kr) Ftan publicarad 09 @ 2 (32) (33) (31) Ρ) Τ4 · ** Χ atuoikaua — Sagird Priority ^ lg United States ) Southwire Company, 126 Fertilla Street, Carrollton, Georgia 30117, USA (72) Daniel Baxter Cofer, Carrollton, Georgia, Bruce Eldon Betterton,

Carrollton, Georgia, USA(US) (7M Leitzinger Oy (i>U) Menetelmä ja laite alkavien oikosulkutilojen ilmaisemiseksi elektro-lyyttikennoissa - Förfarande och anordning för detektering av begyn-nande kortslutningstillständ i elektrolysceller Tämä keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteeseen oikosulkutilojen olemassaolon ilmaisemiseksi viereisten elektrodien välillä, jotka ovat sijoitetut elektrolyyttikennoon. Tällaisille elektrolyyttikennoille on ominaista anodi ja katodi, jotka kumpikin ovat oleellisesti upotetut sopivaan elektrolyyttiin, ja tällöin usein kehittyy oikosulkuti-loja, jotka johtuvat läheisten elektrodien välillä tapahtuvasta fysikaalisesta kosketuksesta. Alkavia oikosulkutiloja elektrolyyttikennos-sa on ilmaistu aikaisemmin käyttämällä aikaisemman laatuisia mittauksia, jolloin osoitetaan eli pyyhkäistään kennon pintaa infrapunaher-källä laitteella ositusolosuhteissa, jotka voivat ilmaista epänormaalisuuden lämmön suhteen, jota kehittyy oikosulkutilan läsnäollessa. Tämä menetelmä ja laite on käyttökelpoinen pyyhkäisemään lukuisia elektrolyyttikennoja helposti tuotannollisesti niin, että kukin tällainen kenno voidaan nopeasti arvostella ja määritellä mahdollisten alkavien oikosulkutilojen olemassaolon suhteen.The present invention relates to a method and apparatus for detecting short circuits in electrically short-circuited cells. The present invention relates to a method and an apparatus for detecting short-circuited states in electrolyte cells. Such electrolyte cells are characterized by an anode and a cathode, each of which is substantially immersed in a suitable electrolyte, and often develop short-circuit states due to physical contact between nearby electrodes. measurements, in which case the surface of the cell is detected or swept by an infrared-sensitive device under partitioning conditions which may indicate an abnormality in the heat generated in the presence of a short-circuit condition. The device and apparatus are useful for easily sweeping numerous electrolyte cells in production so that each such cell can be quickly judged and determined for the existence of possible incipient short-circuit states.

Tämä keksintö koskee yleensä oikosulkutilojen ilmaisua ja erityisesti alkavien oikosulkutilojen ilmaisua, jota esiintyy elektrolyytti-kennoissa, joita käytetään metallin puhdistuksessa.This invention relates generally to the detection of short-circuit states, and more particularly to the detection of incipient short-circuit states present in electrolyte cells used in metal cleaning.

Sähköpäällys, joka lisäksi on käyttökelpoinen lisättäessä suhteelli- 2 62600 sen ohut ulkopuolinen metallipäällyste alustaan tai alustametalliin, on myöskin tunnettu käyttötapa jalostettaessa metallia, kuten kuparia. Kuparin elektrolyyttisessä puhdistuksessa suhteellisen epäpuhtaat kuparianodit ovat valmistetut tavallisella valumenetelmällä ja sijoitetut säiliöihin, jotka sisältävät sopivaa elektrolyyttiliuosta, kuten kuparisulfaattia. Säiliöt ovat myös varustetut sopivilla katodeilla, jotka tyypillisesti voivat muodostua puhtaista, ohuista kuparisista "lähtölevyistä". Suhteellisen epäpuhtaat kuparianodit ja suhteellisen puhtaat kuparikatodit kytketään sopivan sähköpiirin lähteeseen ja kupari päällystetään anodeista nk. lähtölevyille, jolloin saadaan suhteellisen puhtaan kuparin katodilevyjä, jotka poistetaan elektropäällystyssäiliöistä myöhempää käyttöä varten.An electrical coating, which is further useful for adding a relatively thin outer metal coating to a substrate or substrate metal, is also a known use in the processing of a metal such as copper. In the electrolytic purification of copper, relatively impure copper anodes are prepared by a conventional casting method and placed in containers containing a suitable electrolyte solution such as copper sulfate. The tanks are also provided with suitable cathodes, which can typically consist of clean, thin copper "starting plates". Relatively impure copper anodes and relatively pure Copper cathodes are connected to a source of suitable electrical circuitry and copper is coated from the anodes to so-called output plates, resulting in relatively pure copper cathode plates which are removed from the electroplating tanks for later use.

Kuparin elektrolyyttinen puhdistus ja samoin muiden metallien tuotannollisissa määrissä yleensä vaatii suuren lukumäärän elektrolyyttiken-noja, joista kukin sisältää lukuisia anodeja ja katodeja, ja kunkin kennon selvä toiminta riippuu sähköisen virrantiheyden tarkasta säädöstä eri anodien ja katodien välillä. Alan asiantunteville on selvää, että oikosulkupiirejä voi ilmaantua viereisen anodin ja katodin välillä, ja tällaiset oikosulkupiirit kehittävät virtauksen sopivan radan oikosulkupiirin paikallisella alueella, joka kohottaa virrantiheyttä tällaisella alueella määrään, joka on suurempi kuin ihanteellinen haluttu virrantiheys. Tällaisia oikosulkupiirejä voi ilmaantua lukuisista syistä, kuten vierekkäisen anodin ja katodin epätäsmällisestä alku-sijoituksesta, suhteellisen ohuen katodin lähtölevyn kupruilusta tai kuparikyhmyjen kasvusta katodista koskettaen viereistä anodia elektrolyyttisen puhdistuksen aikana. Mikä tahansa onkaan oikosulkupiiritilan syy, niin metallinen katodi, joka on valmistettu oikosulun tuloksena ei omaa haluttuja metallurgisia ominaisuuksia, josta on seurauksena, että tämän tapaiset ei-hyväksyttävät katodit täytyy uudelleen sulattaa suhteellisen epäpuhtaiksi kuparianodeiksi ja saattaa jälleen elektrolyyttiseen puhdistukseen. Tämä tarkoittaa sitä, että sähkö alkuaan käytettynä tehottoman katodin elektrolyyttiseen valmistukseen sekä myöskin sähkö tai muu polttoaine käytettynä tällaisen katodin uudelleensulatukseen on käytetty turhaan ja haaskattu siten aikaa ja kustannuksia johtuen tällaisen tehottoman katodin valmistuksesta.Electrolytic purification of copper, as well as other metals in production quantities, generally requires a large number of electrolyte cells, each containing a plurality of anodes and cathodes, and the clear operation of each cell depends on precise control of electrical current density between different anodes and cathodes. It will be apparent to those skilled in the art that short-circuits may occur between an adjacent anode and cathode, and such short-circuits generate a current in the local area of a suitable path short-circuit that raises the current density in such area to an amount greater than the ideal desired current density. Such short circuits can occur for a variety of reasons, such as inaccurate initial positioning of the adjacent anode and cathode, bubbling of the relatively thin cathode output plate, or growth of copper clumps from the cathode touching the adjacent anode during electrolytic cleaning. Whatever the reason for the short circuit state, a metallic cathode made as a result of a short circuit does not have the desired metallurgical properties, with the result that such unacceptable cathodes must be remelted into relatively impure copper anodes and subjected to electrolytic cleaning again. This means that electricity initially used to electrolytically fabricate an inefficient cathode, as well as electricity or other fuel used to remelt such a cathode, has been wasted and thus wasted time and cost due to the fabrication of such an inefficient cathode.

Aikaisemmat yritykset löytää oikosulkupiiritilojen läsnäolo elektro-lyyttipuhdistuskennoissa ovat yleensä kehitetyt niin, että käytetään liikuteltavia gaussin mittaria ja/tai volttimittaria mittaamaan yksi- 3 62600 tyisen kennon jännitetiloja. Volttimittaria käytetään tavalliseen tapaan mittaamaan jännite kunkin yksityisen elektrolyyttikennon poikki, jolloin epänormaalin korkea tai alhainen jännitelukema osoittaa joko avointa piiriä tai oikosulkupairiä kennossa. Avoimen piirin kennot tilassa, joka voi aiheutua sellaisista tekijöistä kuin tehottomasta kosketuksesta kennon elektrodin ja voimalähteen välillä, ei muodosta mitään häviötä sähkövoimassa, ja on huomattava, että avoimen piirin kenno ei tuota puhdistettua metallia ja esittää virheellistä olotilaa, joka on ilmaistava ja korjattava. Gaussin mittari, jonka alan asiantuntevat tietävät laitteena, jolla mitataan johtavan elimen ympärillä olevaa kenttää, jonka kautta sähkövirta kulkee, on samoin sellainen, jota on käytetty aikaisemmin elektrolyyttipuhdistussäiliöiden tarkastuksessa mittaamaan virran kulkua anodi- ja katodilevyjen kautta. Aikaisemman laatuiset gaussin mittarin mittaustutkimukset vaativat tarkastajan toimia, joka käsin kuljetti gaussin mittaria kunkin yksityisen säiliön anodi- ja katodilevyjen yläpuolella ja yrittäen löytää epänormaalin virtauksen tilan olemassaolo yhdellä tai useammalla levyllä.Previous attempts to find the presence of short-circuit circuits in electrolytic cleaning cells have generally been developed using a mobile Gaussian meter and / or voltmeter to measure the voltage conditions of an individual cell. A voltmeter is used in the usual manner to measure the voltage across each individual electrolyte cell, with an abnormally high or low voltage reading indicating either an open circuit or a short circuit in the cell. Open circuit cells in a state that may be caused by factors such as inefficient contact between the cell electrode and the power source do not generate any loss of electrical power, and it should be noted that the open circuit cell does not produce purified metal and exhibits an erroneous state that must be detected and corrected. A Gaussian meter, known to those skilled in the art as a device for measuring the field around a conductive member through which an electric current passes, is likewise one previously used in inspecting electrolyte cleaning tanks to measure current through anode and cathode plates. Previous-grade Gaussian meter measurements required the action of an inspector who manually carried the Gaussian meter above the anode and cathode plates of each private tank and attempted to find the existence of an abnormal flow state on one or more plates.

Edellä olevasta selityksestä käy selville, että aikaisempi tekniikka vaatii lukuisia yksityisiä käsin suoritettavia mittauksia kullakin yksityisellä elektrolyyttipuhdistuskennolla joka päivä, ja vain täten voidaan mahdollisesti säilyttää ja arvioida kennojen toimintatila. Siten vaatimukset käyttöhenkilökunnan tarkastusta varten ovat hyvin suuret ja erityisesti taloudellisessa tuotannossa tällöin käytetään tyypillisesti elektrolyyttipuhdistuksessa lukuisia suuria yksityisiä kennoja ja kennoelektrodeja. Esim. laitos kuparin elektrolyyttiseksi puhdistamiseksi voi käsittää lukuisia kehystyöskentelyalueita, jolloin kukin kehys sisältää kymmenen osaa elektrolyyttikennoja. Kukin näistä kenno-osista käsittää kaksikymmentäkuusi erillistä kennoa ja kukin kenno puolestaan sisältää kolmekymmentäkoIme katodia ja vastaavasti anodeja, ja siten voidaan havaita, että kukin tällainen tyypillinen laitoskehys käsittää kaikkiaan 17,160 elektrodia. On selvää, että kunkin elektrolyytin tarkastelu aikaisemman laatuisella volttimittarin ja gaussin mittarin tekniikalla vaatii tarkastajan kävelemään pitkin elektrolyyttikenno-osastoja, jotka sisältävät kuumennettua elektrolyyttiä ja jolloin olisi mahdollista yksityiset kunkin kennon elektrolyytin jännitteen ja virranvoimakkuuden mittaukset, niin tällainen on sekä vaarallista että myöskin aikaaviepää.It is clear from the above description that the prior art requires numerous private manual measurements with each private electrolyte purification cell every day, and only in this way can the operating status of the cells be possibly maintained and evaluated. Thus, the requirements for the inspection of operating personnel are very high, and especially in economical production, a large number of large private cells and cell electrodes are typically used for electrolyte cleaning. For example, a plant for electrolytic cleaning of copper may comprise a number of frame working areas, each frame containing ten parts of electrolyte cells. Each of these cell sections comprises twenty-six separate cells, and each cell in turn contains thirty-three cathodes and anodes, respectively, and thus it can be seen that each such typical plant frame comprises a total of 17,160 electrodes. It is clear that examining each electrolyte with prior art voltmeter and Gaussian meter technology requires the inspector to walk along electrolyte cell compartments containing heated electrolyte and allowing private measurements of electrolyte voltage and current for each cell, both dangerous and time consuming.

4 626004 62600

Lisäksi aikaisemman laatuinen oikosulkupiiri-ilmaisun tekniikka vaatii korkean tason käyttöhenkilöä arvioimaan volttimittarin ja/tai gauss in mittarin lukemia sen määrittämiseksi, onko jotkut mittailukemat todella osoittamassa oikosulku-piirin tilaa. Edellä olevien vaikeuksien lisäksi aikaisemman laatuiseen tekniikkaan liittyy lisäksi sellainen probleema, että tällainen tarkastus yleensä sopii ilmaisemaan vain oikosulkupiiriä, joka on ollut olemassa vähintään kuudesta kahteentoista tuntiin riippuen virran tiheydestä, ja siten vaaditaan katodia uudelleen valmistukseen usein, kuten edellä on selitetty, jolloin menetetään huomattavasti sähköenergiaa ja työtä menetelmässä. Vaikka oleellisesti on pyritty kehittämään järjestelmää, joka ilmaisisi elektrolyyttikennon oikosulku-piiritilan läsnäolon aikaisemmassa vaiheessa kennon toiminnassa, niin ainoastaan tavallinen gaussin mittari on jatkuvasti ollut käytettynä laitteena, jolla toimitaan todellisuudessa ja toistuvasti metallin jalostustoiminnassa.In addition, prior art short circuit detection technology requires a high level operator to evaluate the voltmeter and / or Gaussian meter readings to determine if some readings are actually indicating the status of the short circuit. In addition to the above difficulties, the prior art also has the problem that such an inspection is generally only suitable for detecting a short circuit that has existed for at least six to twelve hours depending on the current density, thus requiring frequent remodeling frequently, as described above. and work on the method. Although substantial efforts have been made to develop a system that would detect the presence of an electrolyte cell short circuit circuit at an earlier stage in cell operation, only a standard Gaussian meter has consistently been used as a device to operate in real and repetitive metal processing operations.

Sanonta "alkava oikosulkupiiri" tässä käytettynä tarkoittaa oikosulkupiirin tilaa, joka vallitsee elektrolyyttikennossa, mutta joka ei ole vielä kehittynyt sellaiseen laajuuteen, jolloin oikosulkupiiritila voidaan ilmaista tavallisella gaussin mittarilla.The phrase "starting short circuit" as used herein means the state of a short circuit that prevails in an electrolyte cell, but which has not yet developed to such an extent that the state of the short circuit can be expressed by a standard Gaussian meter.

Siten tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada parannettu menetelmä ja laite elektrolyyttikennojen tarkastamiseksi.Thus, it is an object of the present invention to provide an improved method and apparatus for inspecting electrolyte cells.

Edelleen tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja laite elektro-päällystävän kennon tilan ilmaisemiseksi, joka osoittaa oikosulkupiiritilän olemassaolon kennossa.It is a further object of the present invention to provide a method and apparatus for detecting the state of an electro-coating cell, which indicates the existence of a short-circuit circuit space in the cell.

Lisäksi tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja laite alkavan oikosulkupiiritilan olemassaolon ilmaisemiseksi elektropäällystyskennoissa.It is a further object of the present invention to provide a method and apparatus for detecting the existence of an incipient short-circuit state in electroplating cells.

Edelleen tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja laite alkavien oikosulkupiiritilojen ilmaisemiseksi yhdessä tai useammassa lukuisista ryhmään kytketyistä elektropäällystyskennoista ilman että tarvitaan kunkin kennon käsin tapahtuvaa tarkastusta.It is a further object of the present invention to provide a method and apparatus for detecting starting short-circuit conditions in one or more of a plurality of electroplating cells connected to an array without the need for manual inspection of each cell.

Näiden tarkoitusten saavuttamiseksi on keksinnön mukainen menetelmä tunnettu siitä, mitä ilmenee oheisesta patenttivaatimuksesta 1. Keksinnön mukaisen laitteen pääasialliset tunnusmerkit on esitetty vaatimuksessa 7.To achieve these objects, the method according to the invention is characterized by what is apparent from the appended claim 1. The main features of the device according to the invention are set out in claim 7.

Seuraavassa sovellutusesimerkin selityksessä viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa: 5 62600In the following description of an application example, reference is made to the accompanying drawings, in which: 5 62600

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti isometrisesti kennoa ositus- eli pyyh-käisytoiminnassa tämän keksinnön mukaisessa sovellutuksessa,Figure 1 schematically shows an isometric cell in partitioning or sweeping operation in an embodiment of the present invention,

Kuvio 2 esittää päältä nähtynä metallinpuhdistussäiliölaitosta, joka on varustettu kennon osituksella tämän keksinnön mukaisesti.Figure 2 shows a top view of a metal cleaning tank plant provided with a cell partition according to the present invention.

Kuvio 3 esittää kaaviollisesti sovellutuksen lukuosaa, ja kuvio 4 esittää valokuvaa todellisesta merkitsemislaitteen painannan jäljennöksestä tämän keksinnön sovellutuksen mukaisesti ja kuvaten erilaisia poikkeuksellisia kennotiloja, kuten selitetään yksityiskohtaisemmin myöhemmin.Fig. 3 schematically shows a reading part of the application, and Fig. 4 shows a photograph of an actual reproduction of the marking device in accordance with an embodiment of the present invention and illustrating various exceptional cell states, as will be explained in more detail later.

Yleensä alkavat oikosulkupiiritilat ilmaistaan tämän keksinnön mukaisesti pyyhkäisemällä elektropäällystyskennoa tai lukuisia tällaisia kennoja lämpöherkällä tunnustelijalla, kuten infrapunailmaisimella sellaisella pyyhkäisymäärällä ja valitulla pyyhkäisyn poikkeutuk-sella, että aikaansaadaan tieto lämpöepänormaalisuuksista, jotka johtuvat epänormaalista virran tiheydestä, joka syntyy alkavilla oikosulkupiireillä. Edullisessa tämän keksinnön sovellutuksessa infrapunapyyhkijä toistuvasti pyyhkii tutkittavan kennoalueen poikki, samalla kun sitä poikkeutetaan pyyhkäisyn suuntaan nähden kohtisuorassa suunnassa, jolloin pyyhkäisy- ja poikkeutusmäärät säädetään aikaansaamaan oleellisesti rajakkain toisiinsa liittyvät pyyhkäisy-radat pitkin kennojen pintoja siten, että mikään pyyhkäisy ei oleellisesti limity tai joudu eroon muista pyyhkäisyistä, jolloin ei jää mitään pyyhkäisemätöntä aluetta kahden peräkkäisen pyyhkäisyn väliin. Pyyhkäisy- ja poikkeutusmäärät järjestetään aikaansaamaan vähintään yksikköalueen minimipyyhkäisymäärät tutkimuksessa.Generally, the starting short-circuit conditions according to the present invention are detected by scanning the electroplating cell or a plurality of such cells with a heat-sensitive sensor such as an infrared detector with a number of scans and a selected scan offset. In a preferred embodiment of the present invention, the infrared wiper repeatedly wipes across the cell area under study while being deflected in a direction perpendicular to the sweep direction, the sweep and deflection rates being adjusted to provide substantially contiguous interlocking or non-interlocking sweep paths sweeps, leaving no non-swept area between two consecutive sweeps. The number of sweeps and deflections are arranged to provide at least the minimum number of sweeps per unit area in the study.

Jos nyt tarkastellaan tämän keksinnön sovellutusta, niin kuvio 1 esittää kaaviollisesti osaa esimerkkinä olevasta elektrolyyttisestä metal-lipuhdistuskennosta kuvaten sitä yleisesti numerolla 10 ja siihen kuuluu säiliö 11 sisältäen lukuisia välin päässä toisistaan olevia katodeja 12 ja anodeja 13. Kukin katodi 12 on yhdistetty negatiiviseen sähköiseen johtokiskoon 14, samalla kun kukin anodi 13 on vastaavasti yhdistetty positiiviseen sähköiseen johtokiskoon 15. Säiliö 11 on yleensä täytetty sopivalla elektrolyytillä 16, joka kuparin puhdistuskennon tapauksessa, kuten edellä on mainittu voi olla kuparisulfaattia. Alan asiantunteville on selvää, että katodi- ja anodielektrodit käytännössä 62600 käytettynä elektrolyyttisen kuparin puhdistuksessa omaavat ominaisen muodon,jolloin tällaiset muotoyksityiskohdat tarkoituksella ovat jätetyt pois kuviosta 1 selvyyden vuoksi tämän keksinnön kuvauksessa. Lisäksi vaikka tämän keksinnön sovellutusesimerkkiä kuvataan kuparin puhdistuksessa, niin on alan asiantunteville selvää, että tätä keksintöä voidaan käyttää muiden metallien puhdistuksissa sekä myös elektropäällystyksessä yleensä ilmaisemaan siinä tapahtuvien alkavien oikosulkupiiritilojen läsnäolo. Tässä tapahtuva selvitys kuparin puhdistuksessa on ainoastaan esimerkki ja sillä ei rajoiteta tätä keksintöä käytettäväksi vain kuparin puhdistuksessa.Considering an embodiment of the present invention, Figure 1 schematically shows a portion of an exemplary electrolytic metal cleaning cell, generally designated 10, and includes a reservoir 11 including a plurality of spaced apart cathodes 12 and anodes 13. Each cathode 12 is connected to a negative electrical conductor 14 , while each anode 13 is respectively connected to a positive electrical conductor 15. The container 11 is generally filled with a suitable electrolyte 16, which in the case of a copper cleaning cell, as mentioned above, may be copper sulphate. It will be apparent to those skilled in the art that the cathode and anode electrodes used in practice in electrolytic copper purification 62600 have a characteristic shape, such shape details being intentionally omitted from Figure 1 for clarity in the description of the present invention. Furthermore, although an application example of the present invention is described in copper purification, it will be apparent to those skilled in the art that this invention can be used in other metal purifications as well as electroplating in general to detect the presence of incipient short-circuit conditions. The disclosure herein in the purification of copper is only an example and does not limit the present invention to use only in the purification of copper.

Infrapunapyyhkäisin 20 on tuettu kannattajalla 21 tai muulla tavoin asennettuna sille ja sovitettu poikittaiseen liikkeeseen pitkin kan-natinelintä 22, joka puolestaan on sovitettu valinnaiseen säädeltävään liikkeeseen pitkin rataa 23, joka vastaa kennosäiliön 11 sivuttaista suuntaa. Tämän keksinnön sovellutuksessa järjestettynä metallin puh-distustuotantoon kannatinelin 22 voi edullisesti olla järjestetty kuljetettavalle siltakiskolle, jota tavallisesti käytetään tällaiseen tarkoitukseen ja jota liikutetaan pitkin kiskoja (ei esitetty kuviossa 2), jotka ovat tuetut kehyksen tai muun työskentelyalueen sivujen yläpuolella, johon työskentely alueelle on sijoitettu lukuisia kennoja 10. Liikkuvissa siltanostureissa on tavallisesti nostokuljetin, joka on sopiva poikittaiseen liikkeeseen suunnassa 24 yhdensuuntaisesti kannatinelimen 22 kanssa, ja tämä poikittainen liike 24 on sopiva seu-raavassa selitettyyn tarkoitukseen. On luonnollisesti ymmärrettävää, että olemassa olevan nosturin käyttö tukemaan infrapunapyyhkäisintä 20 on eräs mahdollisuus, ja infrapunapyyhkäisijänä voi vaihtoehtoisesti olla sellainen, joka on järjestetty erillisen tukilaitteen kanssa. Alan asiantunteville on selvää, että infrapunapyyhkäisimen sivuttaissuuntainen liike kennosäiliöön nähden tämän keksinnön sovellutuksessa määräytyy kennojen ja siltanosturin olemassa olevien asemien mukaisesti. Pyyhkäisin voi liikkua johonkin sopivaan suuntaan, joka tekee mahdolliseksi halutun kennojen pinta-alueen pyyhkäisyn, mukaan luettuna pyyhkäisimen liike suorassa kulmassa kuviossa 1 esitettyyn liikkeeseen nähden.The infrared scanner 20 is supported by a support 21 or otherwise mounted thereon and adapted for transverse movement along a support member 22, which in turn is adapted for optional adjustable movement along a path 23 corresponding to the lateral direction of the cell container 11. In an embodiment of the present invention arranged for metal cleaning production, the support member 22 may advantageously be provided on a transportable bridge rail normally used for such purpose and moved along rails (not shown in Figure 2) supported above the sides of the frame or other working area. cells 10. Mobile bridge cranes usually have a lifting conveyor suitable for transverse movement in the direction 24 parallel to the support member 22, and this transverse movement 24 is suitable for the purpose described below. It will, of course, be appreciated that the use of an existing crane to support the infrared scanner 20 is one possibility, and the infrared scanner may alternatively be one provided with a separate support device. It will be apparent to those skilled in the art that the lateral movement of the infrared scanner relative to the cell tank in the practice of this invention is determined by the existing positions of the cells and the overhead crane. The sweeper may move in any suitable direction that allows sweeping of the desired cell surface area, including movement of the sweeper at right angles to the movement shown in Figure 1.

Infrapunapyyhkäisin 20 käytettynä tämän keksinnön mukaisesti on sellainen, joka toistuvasti pyyhkäisee hetkellisesti kenttää 25 pitkin rataa 28, joka määräytyy edeltä käsin pyyhkäisykaarella 26. Tällaiset infrapunapyyhkäisimet ovat tunnettuja ja niihin kuuluu tavallisesti 7 62600 pyörivä peili, joka heijastaa kentältä 25 kokoontuneen säteilyn optisen järjestelmän kautta kokoamiseksi infrapunailmaisuelementtiin, jossa ilmaistun infrapunaenergian hetkellinen määrä muutetaan säh-kösignaaliksi. Tällainen infrapunapyyhkäisylaite on olemassa esimerkiksi toiminimeltä Barnes Engineering Company of Stamford, Connecticut, U.S.A.The infrared scanner 20 used in accordance with the present invention is one that repeatedly momentarily scans a field 25 along a path 28 predetermined by a scanning arc 26. Such infrared scanners are known and typically include a 7,6600 rotating mirror that reflects radiation collected from the field 25 , where the instantaneous amount of detected infrared energy is converted into an electrical signal. Such an infrared scanning device exists, for example, from Barnes Engineering Company of Stamford, Connecticut, U.S.A.

Pyyhkäisykaari 26 on edullisesti vähintään riittävän laaja ottaen huomioon infrapunapyyhkäisimen 20 korkeus 27 pyyhkäistävän kennon 10 pinnan yläpuolella, jolloin voidaan pyyhkäistä vähintään yhden pyyhkäistävän kennon koko pituus. Esimerkiksi pyyhkäisykaari 26 on riittävä 90° pyyhkäisemään säiliön 11, jolla on pituus 15 m, pyyh-käisimellä 20, joka on sijoitettu korkeudelle 27, joka on 7,5 m säiliön yläpuolella. Tavallinen tällainen infrapunapyyhkäisin 20 on sijoitettu aikaansaamaan hetkellisen kentän 25, joka on noin läpimitaltaan 0,6 cm säiliön pinnalla suoraan pyyhkäisimen alapuolella.The scanning arc 26 is preferably at least sufficiently wide, taking into account the height 27 of the infrared scanner 20 above the surface of the scanning cell 10, so that the entire length of the at least one scanning cell can be scanned. For example, a sweeping arc 26 is sufficient to 90 ° sweep a container 11 having a length of 15 m with a sweeper 20 located at a height 27 which is 7.5 m above the container. A conventional such infrared sweeper 20 is positioned to provide an instantaneous field 25 of approximately 0.6 cm in diameter on the surface of the container directly below the sweeper.

On tarpeellista alkavien oikosulkupiiritilojen ilmaisemiseksi, joita ilmenee elektrolyyttisessä kuparin puhdistuksessa tämän keksinnön mukaisesti järjestää lämpöepänormaalisuuksien ilmaisu kennometallieli-men, kuten anodin, katodin tai niiden kannattamien minimipituudella, joka minimipituus tavallisesti omaa mitan vähintään 2,54 cm. Alkava oikosulkupiiri syntyy jonkin epänormaalin tilan ilmenemisellä, joka perustuu paikalliseen virrantiheyteen, joka on hieman suurempi kuin nimellinen virrantiheys kohdissa, jotka ovat lähellä lämpöepä-normaalisuutta. Esimerkiksi elektrolyyttisessä puhdistusprosessissa voi syntyä puhdistetun kuparin kyhmyjä alkaen siten kehityksen ulospäin katodista läheiseen anodiin päin. Jos kasautuma-alusta kasvaa kosketuksiin anodin kanssa, niin virrantiheys kyhmyn kohdalla on lisääntynyt, ja kyhmyn kasvu jatkuu, ja siten epänormaalin korkea virrantiheys jatkaa lisääntymistä. Edellä mainittu lisääntynyt virrantiheys kyhmykohdalla esimerkiksi aiheuttaa suhteellisen lämpötilan lisäyksen tai kuuman kohdan, ja tämän kuuman kohdan ilmaisu mahdollisimman aikaisessa vaiheessa aikaansaa nopeat korjausmittaukset suoritettavaksi, ja siten pienennetään tuotannon menetystä ja hukkaan heitettyä sähköä.In order to detect the onset of short-circuit conditions which occur in the electrolytic copper cleaning according to the present invention, it is necessary to provide the detection of thermal abnormalities with a minimum length of a cell metal element such as an anode, cathode or their support, which minimum length is usually at least 2.54 cm. The onset of the short circuit is caused by the occurrence of some abnormal condition based on a local current density that is slightly higher than the nominal current density at points close to the thermal dysfunction. For example, in the electrolytic cleaning process, nodules of purified copper may form, thus developing outwardly from the cathode to the nearby anode. If the accumulation substrate increases in contact with the anode, then the current density at the nodule is increased, and the growth of the nodule continues, and thus the abnormally high current density continues to increase. The above-mentioned increased current density at the nodule point, for example, causes a relative temperature increase or a hot spot, and the detection of this hot spot at the earliest possible stage allows rapid correction measurements to be made, thus reducing production loss and wasted electricity.

Jotta saavutettaisiin kuuman kohdan selvä ilmaisu, jolla kohdalla on edellä mainittu mitta vähintään 2,54 cm mitattuna pyyhkäisimen radan suunnassa 23, niin on tarpeellista pyyhkiä siten, että kuuma kohta tulee 62600 8 vähintään kahden peräkkäisen pyyhkäisimen pyyhkäisyalueelle 25. Edellyttäen nimellisen kentän 25 mitaksi 0,6 cm ja pyyhkäisyn toistomää-räksi 60 pyyhkäisyä sekuntia kohti tässä sovellutuksessa, niin tulee tarpeelliseksi järjestää pyyhkäisijän liikenopeus suunnassa 23 23m/min. jotta saadaan koko säiliöpinnan pyyhkäisy sivuttaisilla jatkuvilla pyyhkäisyradoilla 28 niin, että ei mitään pyyhkäisemätöntä aluetta ole olemassa eikä mikään pyyhkäisy limity toiseen kahden jatkuvan pyyhkäisyradan 28 välillä. On havaittu, että tämän keksinnön mukainen tyydyttävä toiminta saavutetaan pyyhkäisytoistomäärillä alueella 40 -120 pyyhkäisyä sekuntia kohti, jolloin pyyhkäisimen liikenopeus vastaavasti säädetään määrään, joka vaaditaan tekemään kukin perättäinen pyyhkäisy 28 jatkuvasti välittömästi edellisen pyyhkäisyradan yhteydessä.In order to obtain a clear indication of a hot spot with the above dimension of at least 2.54 cm measured in the direction 23 of the sweep track, it is necessary to sweep so that the hot spot enters the sweep zone 25 of at least two consecutive sweepers. 6 cm and a scan rate of 60 scans per second in this application, it becomes necessary to provide a speed of movement of the scanner in the direction 23 to 23 m / min. to obtain a sweep of the entire tank surface by the lateral continuous sweep tracks 28 so that no non-sweep area exists and no sweep overlaps between the two continuous sweep tracks 28. It has been found that satisfactory operation in accordance with the present invention is achieved with sweep repetition rates in the range of 40 to 120 sweeps per second, respectively, the sweeper speed being adjusted to the amount required to perform each successive sweep 28 continuously continuously in the previous sweep path.

Kuviossa 2 on esitetty päältäpäin tyypillinen säiliökammion kehys sellaisen metallin kuin kuparin elektrolyyttistä puhdistusta varten. Kehys merkittynä yleisesti numerolla 33 sisältää lukuisia elektrolyytti-kenno-osasto ja 42, joissa kussakin säiliöosastossa on lukuisia kennoja 10, jotka voivat olla oleellisesti samanlaisia kuin kuviossa 1 kennot 10. Kenno-osastot 42 ovat sovitetut neljään riviin, kuten on esitetty kuviossa 2. Kannatinelin 22 on kuljetinnosturin poikittainen palkki asennettuna voimakäyttöiseen liikkeeseen pitkin kiskoja 34 ja 35, ja pyyhkäisinkuljetin 21 on sovitettu poikittaiseen liikkeeseen pitkin kuljetinnosturia. Ulostulomerkki infrapunapvyhkäisimestä ja tarkkailumerkki sekä pyyhkäisimen vaatima toimintateho syötetään sopivalla johtolaitteella 36, jota kannatetaan köynnöskierukkajärjes-telmällä tai jollain muulla sopivalla laitteella, joka on soveltuva sallimaan tarpeellisen nosturin liikkeen. Kaukomekanismilla tai sellaisella järjestelmällä voidaan myös korvata johtosovitelma 36. Nos-turikiskon 35 vastakkaisiin päihin on sijoitettu kytkimien 37 ja 38 pari, joihin vaikutetaan nosturin liikkeellä kytkinasemissa ja jotka aikaansaavat merkit ilmaisten pyyhkäisyn kulun alun ja lopun säiliö-osastojen kullakin rivillä. Lukuisia sysäyskytkimiä 39a - 39f on myös sijoitettu lähelle nosturikiskoa 35, joihin vaikuttaa nosturin kulku, ja jolloin kukin tällainen sysäyskytkin on sijoitettu edeltä määrättyyn suhteeseen jonkin säiliöosaston päähän nähden. Merkit kahdesta kytkimestä 37 ja 38 syötetään tarkkailujohtoon 41; nämä kaksi tark-kailujohtoa yhdessä johdon 36 kanssa kytkettynä infrapunapyyhkäisi-meen syöttävät edelleen osoitin- eli ilmaisinlaitetta, joka on kuvattu kuviossa 3.Figure 2 is a top plan view of a typical tank chamber frame for electrolytic cleaning of a metal such as copper. The frame, generally designated 33, includes a plurality of electrolyte cell compartments and 42, each tank compartment having a plurality of cells 10, which may be substantially similar to cells 10 in Figure 1. The cell compartments 42 are arranged in four rows, as shown in Figure 2. 22 is a transverse beam of a conveyor crane mounted for power movement along rails 34 and 35, and a sweep conveyor 21 is arranged for transverse movement along a conveyor crane. The output signal from the infrared sweeper and the monitoring signal and the operating power required by the sweeper are supplied by a suitable guide device 36 supported by a vine screw system or some other suitable device suitable for allowing the necessary movement of the crane. A remote mechanism 36 or such system may also replace the wiring arrangement 36. A pair of switches 37 and 38 are located at opposite ends of the nos rail 35, which are actuated by crane movement at the switch stations and provide indicia of free sweep start and end in each row of tank compartments. A plurality of impulse switches 39a to 39f are also located close to the crane rail 35, which are affected by the movement of the crane, and each such impulse switch is located in a predetermined relationship with the end of a tank compartment. The signals from the two switches 37 and 38 are fed to the monitoring line 41; the two monitoring lines, together with the line 36 connected to the infrared scanner, further supply the pointing or detector device illustrated in Fig. 3.

9 626009 62600

Kuviosta 3 voidaan havaita, että johdot 36 ja 40 ovat yhdistetyt aikaansaamaan sellaiset sisäänsyötöt jäljennöstallentimeen 44, jotka järjestävät pysyvän syöttömerkin tallennukseen 45. Syöttömerkki jäljennöstallentimeen 44 on sähköinen merkki, joka on aikaansaatu infra-punailmaisuelementillä pyyhkäisimessä 20, ja tämä syöttömerkki on osoitettu kuviossa 3 "video signal", jota syötetään johdolla 36. Jäljennöstallennin 44, kuten tunnettua, käsittää mekaanisen käyttö-mekanismin, joka liikuttaa tallenninnauhaa vakiolla edeltä määrätyllä nopeudella ohi tallenninlaitteen, joka liikkuu poikki tallennin-nauhan leveyden synkronisesti toistuvan pyyhkäisykentän 25 kanssa, joka on järjestetty infrapunapyyhkäisimellä 20. Koska videosignaali syötettynä tallentimeen 44 on kunkin pyyhkäistyn kohdan lämpötilan vaikutuksen alainen säiliön 11 pinnalla, niin saatu tallennus 45 voi olla samanlainen kuin säiliön pinnan lämpötilan kartta.It can be seen from Figure 3 that lines 36 and 40 are connected to provide inputs to the copy recorder 44 that provide a permanent input mark for storage 45. The input mark to the copy recorder 44 is an electrical mark provided by an infrared detection element in the scanner 20, and this input mark is shown in Figure 3. signal "fed on line 36. The copy recorder 44, as is known, comprises a mechanical drive mechanism which moves the recording tape at a constant predetermined speed past the recording device moving across the width of the recording tape synchronously with the repetitive sweep field 25 arranged infrap. the video signal input to the recorder 44 is under the influence of the temperature of each swept point on the surface of the container 11, so the resulting recording 45 may be similar to the map of the surface temperature of the container.

Videosignaali ja aseman sync signaali voivat myös olla syötetyt pitkin johtoja 36, 46a ja 41, 46b katodisädeputki (CRT) osoittimeen 47, mikäli halutaan, joka voidaan järjestää toimintaan aikaansaamaan läm-pömerkin hetkellisesti näköilmaisun kullakin pyyhkäisyradalla 28 kennon 10 poikki.The video signal and the station sync signal may also be fed along lines 36, 46a and 41, 46b to a cathode ray tube (CRT) pointer 47, if desired, which may be arranged to provide a momentary visual indication of a heat signal on each scan path 28 across the cell 10.

Tarkasteltaessa selitetyn sovellutuksen toimintaa edellytetään, että nosturi 22 ja kuljetin 21 ovat alkuaan sijoitetut kuten esitetään kuviossa 2. Sitten kun infrapunapyyhkäisin 20 (ei esitetty kuviossa 2) ja jäljennöstallennin 44 ovat palautuneet, nosturia 22 säädetään tavalliseen tapaan aloittamaan liike pitkin kiskoja 34 ja 35 kehyksen 33 vastakkaiseen päähän päin. Nosturin liike ohi kytkimen 37 syöttää pyyhkäisyn lähtömerkin pitkin johtoa 40, joka voi edullisesti olla yhdistetty alkamaan nauhan liikkeen jäljennöstallentimessa, ja siten automaattisesti käynnistämään pyyhkäisinjuoksun tallennuksen. Edelleen nosturin liike vaikuttaa ensimmäiseen sysäyskytkimeen 39a, joka on sijoitettu tunnettuun asemaan ensimmäiseen säiliöosastoon 42 nähden, jonka poikki kuljetetaan pyyhkäisintä, ja tämän antama merkki ja seuraavat sysäyskytkimet toimivat synkronointimerkkinä sen varmistamiseksi, että CRT osoitin 47 sallii CRT kuvapinnan täydellisen tallennus pyyhkäisyn kunkin yksityisen elektrolyyttikennon osaston 42 tarkastamiseksi .Considering the operation of the described embodiment, it is required that the crane 22 and conveyor 21 be initially positioned as shown in Figure 2. Then, when the infrared scanner 20 (not shown in Figure 2) and the copy recorder 44 are restored, the crane 22 is adjusted in the usual manner to start moving rails 34 and 35 towards the opposite end. The movement of the crane past the switch 37 feeds the sweep output signal along line 40, which may preferably be connected to begin the movement of the tape in the copy recorder, and thus automatically initiate recording of the sweep run. Further, the movement of the crane affects the first impulse switch 39a positioned at a known position relative to the first tank compartment 42 through which the sweeper is conveyed, and its signal and subsequent impulse switches serve as a synchronization signal to ensure that to check.

Edellä oleva pyyhkäisy, merkittynä kuviossa 2 "scan 1", jatkuu, kunnes nosturi 22 vaikuttaa kytkimeen 38 osoittaen kenno-osastojen ensim- 62600 10 maisen rivin päätä. Jäljennöstallentimen UH nauhan käyttö automaattisesti päättyy ja pyyhkäisinkuljetin 21 täytyy sitten uudelleen sijoittaa nosturilla 22 linjaan kenno-osastojen toisen rivin U8 kanssa. Sitten kun tämä on suoritettu, nosturin liike jälleen käynnistetään ja kytkimen 38 toiminnan merkit alkavat seuraavan pyyhkäisyjuoksun ja seuraavan pyyhkäisyjuoksun tallenninnauhan alun, osoitettuna kuviossa 2 "sean 2". Scan 2 alkua seuraa pyyhkäisykuljettimen jälleen uudelleenasetus pyyhkäisemään rivin U9 ja sitten pyyhkäisemään rivin 50.The above scan, marked "scan 1" in Figure 2, continues until the crane 22 acts on the switch 38, indicating the end of the first row of cell sections of the cell compartments. The use of the tape of the copy recorder UH automatically ends and the sweep conveyor 21 must then be repositioned by the crane 22 in line with the second row U8 of the cell compartments. Then, when this is done, the movement of the crane is started again and the operation signals of the switch 38 start at the beginning of the next scan run and the next scan run recording tape, shown in Fig. 2 "Sean 2". The start of Scan 2 is followed by a reset of the scan conveyor to scan line U9 and then to scan line 50.

Kuvio H on todellinen valokuvajäljennös tallennuksesta H5, tunnettu nimellä "thermogram" ja valmistettuna kenno-osastosta H2 elektrolyyttisessä kuparinpuhdistuksessa, jolloin kenno-osasto on ollut toiminnassa yhden tunnin. Tämä kenno-osasto käsittää 13 numeroin merkittyä katodiasemaa. Kuvion H thermogrammissa vaaleat alueet esittävät lämmön läsnäoloa verrattuna tummempiin Ckylmempiin) asemiin thermogrammissa. Thermogrammi on valmistettu jäljennöstallentimella HU järjestettynä aikaansaamaan kontrastin niin, että elektrolyytin pinta-ala kennoissa näyttää vaaleammalta, kuten esimerkiksi kohdassa 55 kuviossa H. Tällainen kontrasti järjestettynä tunnettujen tai helposti määritettyjen elektrolyyttien lämpötilan suhteen kennoissa aikaansaa edullisen tarkkailulämpötilan, jota vastaan muita lämpötiloja thermogrammissa voidaan verrata. Vaakasuorat tummat viivat thermogrammissa, kuten viiva 56, esittävät kannatintankoja, jotka ovat sijoitetut elektrolyytin yläpuolelle kannattamaan katodialkulevyjä. Kannatintangot, kuten tummalla viivalla 56 merkitty, normaalisti ovat huomattavasti viileämpiä kuin elektrolyytti kennoissa.Figure H is a true photographic replica of the recording H5, known as the "thermogram", and made from the cell compartment H2 in electrolytic copper purification, with the cell compartment in operation for one hour. This cell compartment comprises 13 numbered cathode stations. In the thermogram of Figure H, the light areas indicate the presence of heat compared to the darker (colder) positions in the thermogram. The thermogram is made with a replica HU arranged to provide a contrast so that the surface area of the electrolyte in the cells appears lighter, as for example at 55 in Figure H. Such a contrast to the temperature of known or readily determined electrolyte cells Horizontal dark lines in the thermogram, such as line 56, show support rods positioned above the electrolyte to support the cathode starter plates. Support rods, as indicated by the dark line 56, are normally significantly cooler than the electrolyte in the cells.

Lämpöolosuhteet vastaten alkavia oikosulkupiirejä on kuvattu seuraa-valla tavalla. Tarkasteltaessa kennoja 12 ja 13 kohdilla 19 ja 20 vastaavasti valkoiset alueet 57 ja 58 ovat läsnä, joissa tummat kannatin-tankoviivat tulisivat normaalisti ilmetä. Vastaavien kennoasemien tarkastelu ilmaisee, että alkulevyt yhdistettynä kannatintankoihin seu-raavissa asemissa olivat taipuneet aikaansaaden epänormaalit virrantiheyden tilat, jotka aikaansaivat kannatintankojen kuumennuksen.The thermal conditions corresponding to the starting short-circuit circuits are described as follows. Looking at cells 12 and 13 at 19 and 20, respectively, white areas 57 and 58 are present where dark support bar lines would normally appear. Examination of the respective cell stations indicates that the front plates combined with the support rods at the following stations were bent, causing abnormal current density conditions that caused the support rods to heat up.

Muita ilmeisiä epänormaalisuuksia voidaan havaita kennoissa 8 ja 9 kohdassa 22 osoitettuna kohdassa 59 kuviossa U. Tämän kohdan tarkastelu osoittaa, että viereisten kennojen kannatintangot olivat suorassa kosketuksessa toisiinsa.Other obvious abnormalities can be observed in cells 8 and 9 at point 22 as indicated at 59 in Figure U. Examination of this point shows that the support rods of adjacent cells were in direct contact with each other.

11 6260011 62600

Kennoissa 5 ja 6 kohdassa 21 vaaleat alueet 60 ja 61 osoittavat kuumia kohtia kannatintangossa. Tämän kohdan tarkastelu osoittaa, että kannatintanko oli kosketuksissa kennoanodin kannattajan kanssa kussakin kennossa S ja 6.In cells 5 and 6, at 21, the light areas 60 and 61 indicate hot spots in the support bar. Examination of this section shows that the support rod was in contact with the cell anode support in each cell S and 6.

Kennossa 4, kohta 6, noin 1/3 kannatintangosta näyttää suhteellisen harmaalta sävyltään kohdassa 62. Tämän aseman tutkiminen osoittaa sen, että lähtölevy on ilmeisesti vahingoittunut alkuperäisessä kuormituksessa kennossa. Kennon 4 kohta 7, kohdassa 63, on myös vaaleampi harmaissa sävyissä kuin normaali tanko. Jälleen anodikosketus kannatin tangon kanssa oli havaittu olevan syy.In cell 4, item 6, about 1/3 of the support rod appears relatively gray in color at item 62. Examination of this position indicates that the output plate is apparently damaged by the initial load in the cell. Cell 4, item 7, item 63, is also lighter in shades of gray than a normal rod. Again, anode contact with the support rod was found to be the cause.

Lisäksi kennossa numero 4 kohdassa 24 heikosti näkyvä kannatintanko, merkitty 64, oli syynä se, että katodilevy oli taipunut kulmassa antaen lisänneen virrantiheyden epänormaalisti, joka aikaansai kuuman läiskän ilmaisun.In addition, in cell number 4 at position 24, the poorly visible support rod, labeled 64, was caused by the cathode plate being bent at an angle, giving an increased current density abnormally, which produced a hot spot expression.

Edellä olevat kuumien kohtien osoitukset ja määrittelyt kuviossa 4 ja kunkin kuuman kohdan toiminnallinen syy on ainoastaan esimerkki kennon epänormaalista tilasta, joka on ilmaistavissa tämän keksinnön mukaisesti. Lisäksi voidaan havaita, että on olemassa lukuisia muita kuumia kohtia osoitettu kuviossa 4, jotka vaikkakaan niitä tässä ei ole erityisesti selitetty, ovat osoitettavissa muilla kennokohdilla, jotka vaativat henkilökunnan tarkastusta ja korjausta. Koko kehyksen 33 pyyhkäisy käsittäen neljä erillistä kenno-osastojen riviä ottaa suunnilleen 16 minuuttia aikaa nopeudella 23 m/min. ynnä aika pyyh-käisimen uudelleen sijoittamiseksi tämän keksinnön mukaisessa sovellutuksessa, ja saadut thermogrammit voidaan suhteellisen helposti tutkia ja määritellä lämpöepänormaalisuuksien ominaisien kohtien suhteen, jotka kuvaavat mahdollisesti alkavia oikosulkupiirejä. On ymmärrettävää luonnollisesti, että oikosulkupiiritilat, jotka ovat kehittyneet laajoiksi ja ovat ilmaistavissa tavallisilla gaussin mittarin mittauksilla, saavat tavallisesti aikaan thermogrammin kuumilla kohdilla vielä suuremmilla alueilla ja selvemmin kuin kuumat kohdat, jotka on aikaansaatu alkavilla oikosulkupairitiloilla, ja siten tällaiset oikosulkupiirit ovat myös ilmaistavissa tällä keksinnöllä. Tar-kastushenkilökunta tarkasteltuaan thermogrammeja voi välittömästi arvioida kennot ja elektrodiasemat hukkaamatta arvokasta aikaa kunkin kennoaseman paikalliseen, rutiinin omaiseen tarkasteluun, kuten aikaisemmin on suoritettu aikaisemman tekniikan mukaisesti.The above hot spot indications and definitions in Figure 4 and the functional cause of each hot spot are only an example of an abnormal state of the cell that can be detected in accordance with the present invention. In addition, it can be seen that there are numerous other hot spots indicated in Figure 4, which, although not specifically explained herein, are detectable at other cell sites that require inspection and repair by personnel. The sweeping of the entire frame 33 comprising four separate rows of cell compartments takes approximately 16 minutes at a speed of 23 m / min. plus time to reposition the wiper in the embodiment of the present invention, and the thermograms obtained can be relatively easily examined and determined for the characteristic points of thermal abnormalities that describe possible short circuits. It will be appreciated, of course, that short circuit circuits which have developed extensively and can be detected by standard Gaussian meter measurements usually produce a thermogram at hot spots in even larger areas and more clearly than hot spots provided by incipient short circuit pairs, and thus such short circuits are also present. After reviewing the thermograms, the inspection staff can immediately evaluate the cells and electrode stations without wasting valuable time on a local, routine inspection of each cell station, as has previously been done in accordance with the prior art.

12 62600 Tämän keksinnön mukaisen» edellä selitetyn sovellutuksen menetelmän ja laitteen lämpöilmaisun käyttö on osoittanut, että alkavia oikosul-kupiiritiloja voidaan ilmaista niin pian kuin 24 tuntia aikaisemmin mahdollisesta aikaisimmasta tällaisten tilojen ilmaisusta tavallisilla gaussin mittareilla tai volttimittareilla. Lisäksi kennojen täydellinen lämpötarkastelu voidaan suorittaa yhden tai useamman kerran kussakin työvuorossa vaatimatta silti oleellista henkilökohtaista tarkastelua ja tarpeetonta käyskentelyä kennojen lähellä. Tämän keksinnön mukaisesti valmistetut thermogrammit järjestävät pysyvän kunkin kennon aseman tallennuksen eri aikoina toiminnassa kullakin kennolla ja siten ne muodostavat arvoja, joita vastaan tarkastustyö helpottuu ja kennojen yhteydessä puhdistetun kuparin valmistus voidaan kulloinkin helposti tutkia. Edellä olevassa käytännön työskente-lysovellutuksessa nimellinen kenncn virrantiheys 150 amperia neliömetriä kohti oli suunnilleen puolet maksimivirrantiheydestä, joka on suunniteltu säiliökammiölle, ja tällainen pienentynyt virrantiheys pidetään koetarkoituksissa, ja se on kohtuullinen ottamalla huomioon, että 24 tunnin etu saavutetaan tämän keksinnön mukaisella menetelmällä tavalliseen gaussin mittarin tekniikkaan verrattuna, ja tämä vastaa 12 tunnin etua, jos säiliökammio toimii täydellä virrantiheydellä.The use of the thermal detection method and apparatus of the above-described embodiment of the present invention has shown that incipient short-circuit conditions can be detected as soon as 24 hours earlier than the earliest possible detection of such conditions by standard Gaussian meters or voltmeters. In addition, a complete temperature inspection of the cells can be performed one or more times in each shift without still requiring substantial personal inspection and unnecessary walking near the cells. The thermograms made in accordance with the present invention provide a permanent recording of the position of each cell at different times in operation on each cell and thus form values against which inspection work is facilitated and the production of refined copper in connection with the cells can be easily studied. In the above practical working application, the nominal cell current density of 150 amperes per square meter was approximately half of the maximum current density designed for the tank chamber, and such reduced current density is considered experimental and is reasonable considering that the 24 hour advantage of compared, and this corresponds to a 12-hour advantage if the tank chamber is operating at full current density.

Lisäksi on ymmärrettävää, että edellä olevassa on kuvattu ainoastaan tämän keksinnön erästä edullista sovellutusmuotoa ja että lukuisia vaihteluita voi löytyä keksinnön piirissä ja seuraavien patenttivaatimuksien puitteissa.Furthermore, it is to be understood that only a preferred embodiment of the present invention has been described above and that numerous variations can be found within the scope of the invention and within the scope of the following claims.

Claims

A method for detecting the existence of an initial short-circuit state in an electrolysis cell (10) using infrared detection technology, wherein the cell is scanned with an infrared indicator, characterized in that the electrolytic cell (10) is scanned repeatedly along a scanning path (28) of the given width to determine the amount of thermal energy radiating therefrom, that the scan path (28) is deflected (23) in a predetermined direction in a direction that forms a substantial angle with the scan path, and that said predetermined deflection amount is controlled in the predetermined amount of Thus, elements (12, 13), whose initial short-circuit state is examined, are scanned on at least two successive scan paths.

A method according to claim 1, characterized in that said two consecutive scans essentially adjoin each other.

Method according to claims 1 and 2, characterized in that said two consecutive scans do not substantially overlap and that substantially no space is left between them.

Method according to any one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the distance between said at least two successively repeated scanning paths is less than 2.5 cm measured in the deflection direction.

Method according to any of the preceding claims 1-4, characterized in that said scanning path (28) is deflected substantially perpendicular to (23) the scanning path.

Method according to any of the preceding claims, characterized in that the number of said repetitive scans is about 40-120 scans per second and that said predetermined amount of deflection is such that each successive scanning path borders directly to the previous scanning path.