電解鋁陽極碳塊是通過電解生產(chǎn)鋁的關鍵部件。它由石油焦、瀝青和其他添加劑混合制成,是電解槽中的正極。陽極碳塊不僅導電,還參與鋁生產(chǎn)過程中的化學反應。陽極碳塊的主要作用是為電解過程提供穩(wěn)定可靠的碳源,同時能夠承受電解槽內的高溫和腐蝕條件。測量陽極碳塊的高度對于精確控制電解過程至關重要,因為高度直接影響電解槽的效率和鋁產(chǎn)出的質量。高度控制不準確會導致電流和溫度分布不均勻,從而導致鋁質量不穩(wěn)定和生產(chǎn)率降低。因此,精確的高度測量對于確保陽極碳塊在電解槽中正確定位以獲得高效、均勻分布的電流至關重要。精確的高度控制還有助于保持穩(wěn)定的電解槽電壓和電流密度,這對達到理想的鋁產(chǎn)量和質量至關重要。然而,測量電解鋁陽極碳塊的高度有幾個難題。陽極板通常緊密堆疊在一起,因此很難接近和準確測量每一塊陽極板。高溫、腐蝕性化學品、灰塵顆粒和電磁干擾等惡劣的測量環(huán)境會對測量設備的準確性和可靠性產(chǎn)生不利影響。
此外,陽極碳塊可能具有不規(guī)則的形狀或表面,這使得使用傳統(tǒng)方法進行精確高度測量變得更加復雜。目前測量陽極碳塊高度的技術包括使用尺子或卡尺進行手動測量、使用攝像頭或視覺系統(tǒng)進行光學測量,以及使用激光傳感器進行激光測距。在這些解決方案中,激光測距傳感器因其非接觸性和高精度而受到廣泛青睞。
目前,用于測量陽極碳塊高度的激光測距傳感器有兩種。其中一種是采用激光三角反射原理的激光位移傳感器,如英國真尚有公司的 ZLDS101 系列。這種傳感器量程大,可達 2.5 米,頻率高,為 9.4Khz(可定制到 70Khz),適合高溫、長距離精密測量應用。第二種類似于 LCJ 系列激光測距傳感器,利用激光相位法進行距離測量。LCJ 系列的測量范圍可達 500 米,誤差僅為 ± 1 毫米,適用于重工業(yè)和戶外應用,因為它可以在黑暗、低反射表面進行測量,甚至在太陽輻射下也能測量。LCJ 系列中的 LEN-10-500 等型號經(jīng)常用于鋼鐵行業(yè)的高溫距離測量、液位監(jiān)測和定位。
盡管 ZLDS101 和 LCJ 系列能夠在極端溫度下測量物體,但它們只能承受略高于室溫的溫度,因為熱脹冷縮可能導致內部電子器件發(fā)生變化,從而影響精度或造成損壞。因此,在測量電解鋁陽極碳塊高度時,傳感器需要冷卻。與其他方法相比,使用激光測距傳感器具有多種優(yōu)勢,例如精度高、可重復性好,可在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中實現(xiàn)精確的高度控制;非接觸式測量可降低損壞或污染的風險。