TWI692548B - 金屬電沉積用之電極結構 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種電極結構，可檢測電流，並且視情形作動非鐵系金屬電沉積用電解池內之警報訊號，例如金屬電解提煉用，尤指從離子溶液進行電解生產銅和其他非鐵系金屬。本發明又涉及與該電極結構連接使用之資料獲取系統。

Description

金屬電沉積用之電極結構

本發明係關於一種系統，供檢測和視情形監視非鐵系金屬電精煉、電鍍或電提煉工場的電解池內之電流。

在電沉積工廠，尤其是非鐵系金屬電精煉、電鍍或電提煉工場中，生產和所生產金屬之品質，特別視電解槽各單元電池的電極內之電流密度和分布而定。

尤其是，會影響生產效率和品質的主要因素之一，涉及發生電極中電流分布不規則，因過電流情況或不正常電流縮減之故。例如，在金屬電提煉工廠中，各單元電池之陰極必須定期從其底座拆下，供金屬收集作業。此等經常移動會在電極復位於其底座時，造成電氣接觸不完美，以致電極內之供應電流分布不規則，因而降低生產品質和效率。另外必須心裡有數，金屬在電沉積有時會發生不均勻，以致電流分布不正常。此現象可例如參見銅的電提煉情況，在陰極的下方和/或側部往往發現澱積較多金屬。另一情形可能引起電流分布的大大不規則，已知與電極上成長樹枝晶狀形式有關，尤其是在銅、鎘或鋅的電提煉法。當此等樹枝晶狀形式碰到面向的電極，會產生電氣短路情形，嚴重減弱金屬生產，從電解槽之其他電極抽走供應電流，可能對短路中牽涉到的電極，造成無法修復的損害。

為控制上述不規則電流分布情形，在金屬電精煉、電鍍和電提煉場，有時要使用電流警報和監視裝置。此等裝置通常位在電極結構(或例如電極吊桿)上，或是在相對應供電匯流排上；另外可位在接近電化學電池，懸吊或置於鄰近。在後一情況時，準確可靠識別流電極之電流，大為複雜，事實上不同源點的訊號會同時到達裝置，此等訊號之分析需用到複雜的數學模型。此項複雜性的實際效應是，由於電流分布的不規則，難 以可靠方式檢測電流訊號的小變化。

另方面，若把電流警報和監視裝置，定位在陰極或陽極結構，至裝置的電源具有關鍵元件，衝擊到其實際使用。直接在陰極結構上的電源線存在，非常不良，因其所在位置的腐蝕性環境，會使電線快速劣化(甚至可能產生明火，顯著造成工場安全後果)。有電線存在也妨礙金屬收集作業，或總之在存取電極時，即構成工場操作員的危害或不便。使用電池組或其他蓄能機構，以有限的使用壽命，克服電線存在所造成電源問題，但非令人滿意的解決方案，因為暗示在保養方面：為確保正確可靠的作業，在電提煉場中必須對大量電極，頻頻進行裝置電池組之檢查和更換，在不健康的環境條件下，造成工場人員不舒服。

所以，亟需提供一種上述問題的解決方案，例如非鐵系金屬電精煉、電鍍或電提煉場用之電極結構形式，具備電流警報和檢測裝置，需要一些保養作業，可有若干年之保證使用壽命，提供簡單可靠的電流訊號檢測。

另外需知，按照工場作業參數，發生過電流或其他不規則電流分布情形，常與低訊號變化有關，因雜訊引起難以辨別變化。故亟需提供一種電流訊號獲取和處理系統，使其可靠性和效率達最大，加上電流警報和監視裝置，能夠直接在電極結構檢測電流訊號。

本發明係關於一種系統，用於檢測流入非鐵系金屬電精煉、電鍍或電提煉所用電解池電極之電流，視情形在過電流或其他不規則電流分布情形時，能夠警示工場人員。尤其是，本發明可以快速識別受到任何電氣短路的電極，那短路可能例如因樹枝晶狀成長、金屬澱積不規則，或可能機械意外，使陽極和陰極彼此直接呈電氣接觸所致。

本發明亦涉及一種電流檢測系統，具有充分供電壽命，確保數年間免保養作業，且可以耐受非鐵系金屬電精煉、電鍍或電提煉場之腐蝕性環境。

本發明亦涉及一種電流檢測系統，提供可靠讀出流入電極的電流，得以減少對所檢測源自相鄰電極和/或來自其他電應機構的訊號影響。

本發明亦涉及一種資料獲取系統，供測量非鐵系金屬電提煉工廠中的電流，當該系統與上述電流檢測系統併用時，可準確識別與發生過電流或電流分布不規則情形關聯之訊號小變化。

本發明諸要旨揭示於所附申請專利範圍。

本發明之一要旨，係關於金屬電沉積用之陽極結構，包括陽極、支持陽極用之陽極吊桿，和至少一個無線積體裝置，其中後一裝置包括下列元件：無線通訊機構、直接或間接檢測流經該陽極吊桿的電流之至少一個電流感測器、電能儲存系統，和微控制器(亦稱為MCU)。無線積體裝置經週期作動循環，包括備用模態和啟用模態，其中備用模態總共期間佔各週期循環期間的90.000%~99.998%。

陽極可由任何材料製成，具備適用於非鐵系金屬電精煉、電沉積或電提煉之任何結構；例如，陽極可由鉛，或閥金屬，諸如鈦，製成。陽極可經觸媒活化，由實體片、柵或格、鏤空、孔隙性或冲孔結構模製。

「無線積體裝置」一辭指一種電流檢測裝置、無裸露外部電線供電於裝置、與其他裝置通訊，或啟動警報。裝置裝設、繫結、黏著或密封於陽極結構，於陽極吊桿為佳。

「無線通訊機構」一辭指一種系統，供傳送並且可能接收電磁波，諸如無線電波或微波。無線通訊標準，諸如藍芽、Wi-Fi、ZigBee、3G或GSM，均可用於此目的。

「電能儲存系統」一辭指至少一種系統，例如一電池組或複數電池組，在未連接於外部電源系統時，可供電給無線積體裝置。電能儲存系統供電給像微控制器等需要電力供應的積體裝置之一切元件。微控制器係控制本發明週期作動循環之單位。此週期作動循環(其中積體裝置主要置於備用模態)好處是，保存電能儲存系統之壽命，提供操作壽命一年以上。

「備用模態」一辭指電能低消耗狀態。在此備用模態，無線積體裝置尤其是微控制器之電能消耗，降到最低必要量以供電於：(a)時計設定，於備用期間和作動期；(b)全部副系統，以保存RAM內所含資料，並在時鐘供應喚醒訊號後，重新開始微控制器操作。

電流感測器可例如為溫度感測器或霍耳(Hall)感測器。後者在技術上已知能夠經由測量流經陽極吊桿的電流所產生磁場感應之霍耳效應，提供間接測量流入陽極結構之電流。

在陽極吊桿測量之溫度變化，可供進一步或是變通指示在單位電化學電池內電流分布發生不規則。溫度感測器可從下列裝置內選用：熱偶、熱敏電阻體、熱阻器，或能夠產生與溫度成比例的電壓訊號之其他市售電子積體裝置。然而，技術專家均知，適用於本說明書特定目的之任何溫度感測器均可用，不悖本發明之範圍。

在一具體例中，本發明陽極結構包括陽極吊桿，為手柄形狀，或換言之，就立面看，是由較低之水平主部，或經由二傾斜中部連接該水平主部兩側的二水平上側部形成，無線積體裝置係位在二傾斜中部之一的頂面。當陽極從其底座卸下，供金屬收集作業時，陽極吊桿的手柄形狀，可方便存取於陰極吊桿。

上述指涉到陽極吊桿部位之「水平」一辭，指在立面上的一般水平幾何形狀。此定義包含小曲率半徑之彎曲體，或是水平在直立方向邊緣誤差20%或以下之體。

在無線積體裝置包括霍耳感測器之所有情況下，首先可定位成為該感測器位於二傾斜中部之一的上方第三段上，其中二傾斜中部形成與垂直呈20-70度。霍耳感測器此項定位，就立面言，大致相當於陰極吊桿的平均高度，其優點是減少源自相鄰電極的磁場訊號影響，尤其是源自面向本發明陽極結構的陰極吊桿的訊號影響。

在另一具體例中，本發明陽極結構之無線積體裝置，其週期作動循環總期限為1-15000秒。於各週期作動循環中，微控制器可在預定時間距離，啟用至少一個電流感測器，諸如溫度感測器或霍耳感測器，測量陽極吊桿上之電流訊號。微控制器亦可在預定時間距離，啟用無線通訊機構，把感測器所為電流測量之有關資料，發送到至少一個接收機構。無線通訊機構啟用次數，宜選擇等於或少於在每一循環中啟用電流感測器的次數，以減少從電能儲存系統消耗能量。接收機構可位於接近電極，距離宜在100公尺以下，以距離15公分至20公尺為佳，或1至8公尺更好，而且可程式規劃為收集由本發明陽極結構發送之資料。例如，各接收機構可 程式規劃為收集至少一陽極結構之資料，以2至20個陽極結構為佳，甚至以2-10個陽極結構更好。各接收機構可連接到有其他通訊機構之區域電腦。接收機構所收集資料，可利用區域電腦預處理，再利用其他通訊機構，以無線或無線機構發送到中心電腦。此二步驟通訊系統(第一步驟從陽極結構至區域電腦，第二步驟從各區域電腦至中央電腦)優點是，縮短訊號行進距離，可建立諸訊號間之層系，並且視情形預處理，以簡化訊號處理作業，因而提供更有效可靠之資料管理。中央電腦隨後可對從區域電腦接收的資料進行進一步處理，並提供工場活動報告，監視電流分布有不規則存在，必要時啟用警報機構。在中小型銅電提煉場中，待處理之訊號數量容易超過1000，通常等於或大於5000。在此等情況時，上述二步驟通訊系統有益於用來以有效可靠方式，組織來自陽極結構之資料流動。

在又一具體例中，週期作動循環期限為300-6000秒，在每次週期作動循環中，微控制器啟用電流感測器，例如霍耳感測器或溫度感測器1至10次，每次啟用期限在15毫秒以內，以6至8毫秒為佳。微控制器在每次週期作動循環中，可啟用無線通訊機構1至3次。此具體例應點是保存電能儲存系統負載為期達10年。

在又一具體例中，本發明陽極結構又包括視覺警報機構，諸如訊號燈或LED，和/或聲音警報機構。此等警報機構可由無線積體裝置之微控制器，或最好利用其他電腦裝置，在利用積體裝置接收電流測量之時，分析訊號以評估電流分布有不規則時，直接啟用。此評估之進行係例如，在常態值的預定範圍，比較在陽極結構所測量電流。為提高任何警報之可靠性，在測量確認所檢測訊號有不規則存在，經預定次數後，即可啟用警報機構。另外，可對利用單一陽極結構，或利用預定集合之陽極結構所檢測電流訊號，經時進行統計分析。此項分析可用來監視陽極結構平均電流值之時間上任何變化，和/或此等變化之相對速率(使用第一導函數)，其方式為比較此等數值與預定值範圍，和/或監視就相鄰陽極結構檢測預定次數的數值之此等變化，將此等數值彼此間或與預定數值範圍比較。

上述分析方法之外或變通方式為，對即時所檢測電流之一或以上函數(即平均電流和/或與平均值之標準差)，應用數位過濾器。對電流函數使用過濾器，藉減少由於暫時變化引起的訊號起伏，有助於識別電 流分布實際不規則之準確性者可靠性。為此目的，使用第一階數位過濾器，諸如運動平均過濾器，尤其是指數式運動平均過濾器，已由本發明人等成功測試過。經過濾之變數可與堪用值範圍比較，若落在該範圍之外，即啟用警報。

在上述所有情況，無線積體裝置可被覆抗腐蝕材料，諸如塑膠或樹脂，有助於其經時保存。使用熱縮膜密封和保護無線積體裝置之組件，好處是在必要時可存取裝置之組件。熱縮膜可由聚合物材料製成，諸如聚烯烴，可耐電化場之腐蝕環境。另外，積體裝置可內嵌於樹脂或塑膠矩陣內，可提供特別耐用保護。

本發明另一要旨係關於一種無線積體裝置，包括：(i)微控制器；(ii)電能儲存系統；(iii)至少一個測量電流用的電流感測器(例如霍耳感測器和/或溫度感測器)；和(iv)無線通訊機構，其中該裝置是利用電能儲存系統供電，並經週期作動循環，包括備用模態和啟用模態，其中備用模態之總期限佔各週期作動循環期限之90.000%至99.998%，而各該循環具有期限為1至15000秒。於各次循環當中，微控制器以預定時間距離啟用電流感測器和無線通訊機構。在某些情況下，需要啟用電流感測器比無線通訊機構更頻繁，因為後者的電能消耗比前者大。

本發明又一要旨係關於一種系統，以獲取金屬電沉積工廠內之電流訊號，包括至少一電解槽，裝設複數單位電解池，其中各單位電解池裝設陰極和本發明陽極結構，以及至少一電腦，無線連接於至少一陽極結構。該至少一電腦可為區域電腦，無線連接於2-20個該陽極結構，能夠接收、處理、傳送來自各無線積體裝置之資訊，至中央電腦。資料獲取系統亦包括至少一警報裝置，提供視訊和/或聲訊警報，可由區域或中央電腦啟用。該至少一警報裝置利用中央電腦或區域電腦啟用，可按照下列步驟進行：(i)由中央電腦或區域電腦獲取和儲存連接於區域或中央電腦的各陽極結構發送之資料，該資料包括電流訊號之至少一函數；(ii)對電流函數應用線性過濾器；(iii)若電流函數之過濾值在預定值範圍以外，啟用警報裝置。線性過濾器可為運動平均過濾器，例如指數式運動平均過濾器。已知此過濾器特別適於分析流入銅電精煉場的陽極結構內之電流訊號，尤其是在面向陰極成長樹枝晶體造成過電流之情況。

由各陽極結構發送到電腦的資料，是時間系列資料，因為是在時間距離內接續測量的結果。線性過濾器可應用來消除資料在時間變化中的雜訊。為此目的，要過濾的電流函數，是以循環或時間瞬刻為函數，利用區域或中央電腦賦以指數，檢測電流之直接或間接訊號。

「電流訊號函數」一辭指電流函數之數學函數，例如陽極結構電流離平均電流值的偏差之線性函數，其中平均電流值定義為，由區域和/或中央電腦所分析陽極結構集合之平均電流值。此項電流偏差可就平均電流值常態化，以百分比表示。

宜令金屬收集作業和無線積體裝置作動循環同步化，以便積體裝置在備用模態時，可執行全部收集作業。如此即可在金屬收集作業當中，從底座卸除陰極時，可減少監視異常電流訊號之電腦負載。

茲參照附圖說明本發明有些具體例，附圖唯一目的在繪示諸元件在本發明此等特別具體例中之彼此配置；特別要提及的是，附圖不一定照比例繪製。

100:陽極結構

110:陽極吊桿

111:水平側面上部

112:傾斜中部

113:水平主部

114:傾斜中部

115:水平側面上部

120:陽極

130:無線積體裝置

131:霍耳感測器

050:角度

第1圖簡略表示本發明一具體例之陽極結構；第2圖簡略表示本發明具體例陽極結構的陽極吊桿之幾何形斷面圖。

第1圖簡略繪示陽極結構(100)，包括陽極吊桿(110)，以機械方式支持陽極(120)。陽極吊桿亦裝設無線積體裝置(130)。

第2圖簡略繪示本發明一具體例陽極吊桿(110)之幾何形結構。陽極吊桿(110)在直立平面xy可大約分成五個幾何形部位，即二個實質上水平之側面上部(111)和(115)，一個下方水平主部(113)，和二個傾斜中部(112)和(114)，分別連接下方水平主部與側面上部(111)和(115)。傾斜中部(114)與垂直形成一角度(050)。此角度通常在20-70度範圍。二側面上部可位在電解槽(圖上未示)的帶電匯流排和/或平衡桿(若有)上方。圖上簡略繪示無線積體裝置(130)位於傾斜中部(112)頂表面，延伸到下方水平主部。無線積體裝置(130)罩蓋位於傾斜中部上方第三段之霍耳感測器(131)。

以下實施例用來證明本發明特殊具體例，其適用性在所請求數值範圍內已獲得驗證。技術專家應知以下實施例內所述組成份和方法，代表本發明人等發現實際操作上令人滿意的組成份和方法；然而，技術專家應知基於本說明書，對所述特殊具體例可進行許多改變，仍然可得相似或類似結果，不悖本發明之範圍。

實施例

加速測試計劃在銅電提煉用工業電解槽內進行，電解槽包括64個單位電池，各電池含有陰極和陽極結構。陰極由不銹鋼片組成，表面積1240×830mm，而陽極是由鉛片組成，有同等表面積。陰極和陽極直立定位，彼此面對，外表面間之距離為50mm。陽極吊桿由銅製成，呈手柄形狀，截面為24×43mm，被覆以抗腐蝕樹脂。

電解槽以電解質，含160g/l H₂SO₄和50g/l呈Cu₂SO₄形式的銅作業，供應電壓為2.1V，相當於標稱電流密度400A/m²，在陽極釋氧在陰極有銅澱積。

電解槽之64個陽極結構，包含6個相鄰陽極結構，按照本發明製成，6個陽極結構包括無線積體裝置，維度為25mm×14mm×190mm，位於陽極吊桿上，如第2圖簡略所示。全部積體裝置均已被覆熱縮聚烯烴膜。

各無線積體裝置係利用電能儲存系統供電，由二個鋰電池組，即190mAh電池組和90mAh電池組串聯而成。各電池組最高容許作業溫度是85℃，閒置時電荷損失一年不到1%。

積體裝置包括霍耳感測器，規格如下：以磁場強度為函數之線性回應，溫度範圍為-40℃至150℃，耗能約7mA，啟閉切換時間50微秒。

各積體裝置包括按照ZigBee標準之無線電訊號發射器，和微控制器。微控制器耗能少。尤其是耗能因其作動狀態而異，如下：(i)時鐘活性時的備用模態(1.6μA)，(ii)無線電關閉之作業模態(7mA)，(iii)無線電開啟之作業模態(20mA)。

各微控制器由廠家與MAC(平均存取控制)位址關聯，提供罩忋微控制器的無線積體裝置之獨特識別符。於積體裝置安裝之際，全 部MAC位址均與相對應陽極結構關聯，此項關係即載錄於電腦。

電腦裝設接收機構，與6個本發明陽極結構通訊。

各微控制器每1.5分鐘，即啟用霍耳感測器，供電流測量，並關閉。感測器啟用狀態總期限，每循環約70微秒。各微控制器每1.5分鐘發送無線電訊號，把電流測量從霍耳感測器，發送到區域電腦。微控制器利用無線電發送各資料封包所需時間約4ms。

根據從電腦接收的電流資料，在每次測量循環k中，本發明6個陽極結構的電流平均值IAVG _k ，按照下式計算：

其中I _j,k 為陽極結構j經測量循環k次後之電流值，而N為本發明陽極結構數量，等於6。

陽極電流就平均值IAVG _k 之導數DI _j,k ，以百分比表示，計算如下：

對變數DI _j,k 應用下列演算法，使用指數運動平均過濾器，由下列演算法可得過濾後之變數FDI _j,k ：FDI _j,k+1=α．FDI _j,k +(1-α)．DI _j,k+1；其中FDI _j,1=DI _j,1

參數α=exp(-1/τ)設定於0.99875，根據本發明人等觀察，以平均工場作業時100小時計，實質電流不規則通常發生在最後20小時。以循環期限1.5分鐘言，以循環次數表示之時間常數τ為：τ=800=20×3600/90。

瞬變VDI _j,k 表示為：VDI _j,k =DI _j,k -FDI _j,k 與預定值X=30比較。演算法設定在VDI _j,k >X的各種情況下，於陽極j啟用視覺警報。

電解槽保持操作四天。源自本發明陽極結構的電流訊號值分析，載錄於電腦，未顯示不正常，系統未啟用警報訊號。研究中的電池經視覺檢查，未顯示存在任何樹枝晶狀形式或金屬有不均勻成長。

收集在陰極澱積之銅，生產品質和量都與預期相符。

陰極重新定位於其底座之前，把螺釘垂直於本發明陽極結構之一，插入陰極內，形成人造樹枝晶狀，螺釘尖端與陽極相距4毫米。

然後，電解槽進入作業四天。

到作業第三天，於樹枝晶狀發生有銅在側面成長，直至到達陽極表面。

接觸20分鐘後，關於所涉及之陽極結構，在電腦螢幕上指示存在過量電流，造成結構上的LED亮起。分析實驗當中所得資料，顯示因與樹枝晶狀接觸，在陽極結構上記錄92分鐘增加電流60%。

上述加速測試指無線積體裝置之服務壽命約一年。技術專家均知，積體裝置之供電壽命，因增加週期作動循環(例如，從1.5分鐘至15分鐘)，並調節每次循環當中啟用電流感測器和無線電通訊機構之次數，而增加10倍以上。

前述無意限制本發明，可按照各種具體例使用，不悖本發明之目的，本發明之範圍純憑所附申請專利範圍界定。

在本案說明書和申請專利範圍中，「包括」及相似字樣，並不排除其他附加元件、組件或製程階段存在。

文脈內提到文件、法規、材料、儀器、論文等，唯一目的在提供本發明脈絡；惟不認為此項材料或其任何部份，構成本案所附各申請專利範圍優先權之前，涉及本案領域之常識。

100:陽極結構

110:陽極吊桿

120:陽極

130:無線積體裝置

Claims (20)

1. 一種金屬電沉積用之陽極結構，包括陽極、支持該陽極用之陽極吊桿，和至少一無線積體裝置，其中該至少一無線積體裝置包括：˙無線通訊機構；˙至少一電流感測器，供直接或間接檢測流經該陽極吊桿之電流；˙能量儲存機構；˙微控制單位；該無線積體裝置展示週期作動循環，包括睡眠模態和啟用模態，該睡眠模態之總期限，相當於各週期作動循環期限之90.000%至99.998%者。
2. 如申請專利範圍第1項之陽極結構，其中各該週作動循環之期限為1至15000秒者。
3. 如申請專利範圍第1項之陽極結構，其中該微控制單位構成：˙於各該作動循環，啟用該至少一電流感測器第一預定次數；˙於各該作動循環，啟用該無線通訊機構第二預定次數；其中該第二預定次數等於或少於該第一預定次數，其中該無線通訊機構把該至少一電流感測器收集之資料，發送到至少一接收機構者。
4. 如申請專利範圍第3項之陽極結構，其中該週期作動循環期限為300至6000秒，其中該微控制單位構成為，在每次循環當中啟用該至少一電流感測器1至10次，該至少一電流感測器每次啟用期限在15毫秒以下者。
5. 如申請專利範圍第4項之陽極結構，其中該微控制單位構成為，在每次循環當中啟用該無線通訊機構1至3次者。
6. 如申請專利範圍第1項至第5項任一項之陽極結構，其中該至少一電流感測器為霍耳感測器者。
7. 如申請專利範圍第1項之陽極結構，其中該至少一電流感測器為溫度感測器者。
8. 如申請專利範圍第6項之陽極結構，其中該陽極吊桿包括下方水平主部，和經由二傾斜中部連接於該水平主部相反側之二水平上方端部，該至少一無線積體裝置係位該傾斜中部任一之頂表面者。
9. 如申請專利範圍第8項之陽極結構，其中該二傾斜中部與垂直形成20-70度角，且其中霍耳感測器係位在相當於該傾斜中部之一的上方第三段 者。
10. 如申請專利範圍第1項之陽極結構，又包括視訊或聲訊警報裝置者。
11. 如申請專利範圍第1項之陽極結構，其中該無線積體裝置係被覆防腐蝕材料，選自塑膠或樹脂者。
12. 一種金屬電沉積用陽極結構之無線積體裝置，包括：˙微控制單位；˙能量儲存機構；˙至少一電流感測器；˙無線通訊機構；該無線積體裝置係由該能量儲存機構供電；該無線積體裝置展示週期作動循環，包括睡眠模態和啟用模態，該睡眠模態總期限相當於每週期循環期限之90.000%至99.998%，該微控制單位構成為，在每次循環中啟用該至少一電流感測器第一界定次數，該微控制單位構成為，在每次循環中啟用該無線通訊機構第二界定次數，該第二界定次數等於或少於該第一界定次數者。
13. 如申請專利範圍第12項之無線積體裝置，其中各該週作動循環之期限為1至15000秒者。
14. 如申請專利範圍第12項之無線積體裝置，其中該至少一電流感測器為霍耳感測器者。
15. 一種金屬電沉積工廠內電流訊號之資料獲取系統，包括：˙至少一電解槽，裝設複數單位電解池，其中各單位電解池裝設一陰極和一申請專利範圍第1項之陽極結構；˙至少一電腦；其中該至少一電腦係與至少一該陽極結構無線連接者。
16. 如申請專利範圍第15項之資料獲取系統，其中該至少一電腦係區域電腦，與2至20個陽極結構無線連接，該區域電腦又包括機構，從各該無線積體裝置接收、經營、傳送資料至中央電腦者。
17. 如申請專利範圍第15項之資料獲取系統，又包括至少一警報裝置，提供視覺訊號或聽覺訊號，或其任何組合式，其中該至少一警報裝置係利用該中央電腦或該至少一區域電腦啟用者。
18. 如申請專利範圍第17項之資料獲取系統，其中該中央電腦或該至少一區域電腦，進行下列步驟：˙獲取並儲存來自各該陽極結構之資料，其中該資料包括至少一電流訊號函數，利用該至少一電流感測器測量；˙以線性過濾器，過濾該至少一電流訊號函數；˙若該過濾之電流訊號函數在預設數值範圍以外，即啟用該至少一警報裝置者。
19. 如申請專利範圍第18項之資料獲取系統，其中該線性過濾器為運動平均過濾器者。
20. 如申請專利範圍第19項之資料獲取系統，其中該運動平均過濾器為指數式運動平均過濾器者。

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