基于光纖光柵的鋁電解槽高溫在線監(jiān)測技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、鋁是當今世界最常用的工業(yè)金屬之一，是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)原材料。自1886年美國的霍爾和法國的埃魯特同時發(fā)明了電解法制鋁工藝之后，鋁電解工藝得到了迅速發(fā)展，但對鋁電解槽槽殼溫度的測量，仍采用人工間斷測量技術(shù)，該技術(shù)落后，投入人力物力大、精度低，不能及時發(fā)現(xiàn)漏槽病槽故障隱患。因此，迫切需要實現(xiàn)對鋁電解槽槽殼溫度的自動連續(xù)實時監(jiān)測。 論文首先介紹了光纖、光柵的基本結(jié)構(gòu)和應(yīng)用現(xiàn)狀，以及高溫光纖光柵傳感器的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀。然后重點論述

2、了光纖光柵的理論模型，推導(dǎo)得出了基于耦合模理論的溫度傳感模型。根據(jù)光纖光柵傳感器體積小、靈敏度高、穩(wěn)定可靠、抗電磁干擾、易于構(gòu)成多點分布式測量系統(tǒng)等的優(yōu)點，又對比目前常用的幾種溫度檢測技術(shù)，論文提出了基于光纖光柵傳感技術(shù)的鋁電解槽槽殼溫度的實時在線監(jiān)測系統(tǒng)方案。項目的研究實現(xiàn)，將填補國內(nèi)空白，為鋁電解槽槽殼溫度檢測提供一種有效的技術(shù)手段，可及時避免漏槽事故的發(fā)生。 通過長達一年的技術(shù)方案可行性調(diào)研和基礎(chǔ)研究、設(shè)計工作，根據(jù)兗礦科

3、澳鋁業(yè)有限公司鋁電解槽槽殼測溫點的測溫要求，對系統(tǒng)的綜合布線、傳感器的封裝與現(xiàn)場安裝、光信號傳輸系統(tǒng)的各部分進行了優(yōu)化設(shè)計，并分別從光功率損耗和波分復(fù)用技術(shù)要求兩方面詳細分析了該系統(tǒng)的可行性和可靠性。針對光纖光柵溫度傳感器進行了測高溫實驗，搭建了溫度校驗平臺，并對實驗數(shù)據(jù)進行了詳細分析。 本系統(tǒng)的軟件分為LabVIEW數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)終端軟件以及SQL數(shù)據(jù)庫三個部分。由于解調(diào)儀sm125自帶解調(diào)軟件不能滿足系統(tǒng)的功能需求，