JPS61179888A - 金属電解槽内の電極等の異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金硯の電解精練用電槽の電極や電流供給用の
導体等が過大電流により異常発熱しているのを検出する
のに主として用いられる金属電解槽内の電極等の異常検
出装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

電解精練を行う電解工場では、電力供給装置（サイリス
タ）導体や電極等により回路が構成されている。この回
路は、過大な電流が流れるとジュール損により異常発熱
し、その温度に対応する波長の赤外線を放射する。設定
した電流量よりも過大な電流が流れる原因は主として金
属電解槽内の陽極と陰極が短絡し、その電解槽内の電流
が短絡した電極に集中するためである。

また、他の原因としてアノードの不動態化により、電解
槽内の電流分布に異常を生じた場合も、結果としては電
極に過大な電流が発生する。更に、導体同志、導体と電
極の接触抵抗の増大によるジュール損により発熱する場
合もある。

短絡による電流は金属の電着には寄与しないので、生産
量の減少を招き、結果として、電力源単位の上昇、また
生産コストの上昇をもたらす。接触抵抗の増大、不動態
化による電解摺電圧の上昇により、消費電力が増加し、
電力源単位は上昇する。

ところで、上記の短絡については、直流電流によって発
生する磁界の強さをフラックスメータを使用して過大電
流を検出している。しかしこの方法は、フラックスメー
タを手に持ち、実際にすべての電解槽上を歩いて検槽す
るので、多大な労力を要し好ましいとは言えない。また
実際に、全電解槽の電圧を測定し、短絡による電圧の低
下により、短絡を検出づる方法もあるが、短絡の２０〜
３０％しか捕捉できない。この電圧測定は、不動態化等
による電圧上昇には非常に有効であるが、電解工場内に
多数の配線が必要であり、またコンピュータによりこれ
らのデータを管理することになる。このため高い維持費
がかかるが、これは上記の効果に見合うものではなく、
割高である。

接触抵抗については、電極と導体の接点を湿潤させるこ
とにより、電圧降下をはかる方法もあるが、本来、接点
が十分洗浄されていれば、常時湿潤させてもそれ程効果
はない。更に、導体と導体の接点は、徐々に接触抵抗が
増大し、定期的に、増締めなどを行っているが、その効
果を確認するには、接点の電圧降下を直接測定する等の
労力を要していた。

そこで、赤外線検出装置を用いて、電極の短絡を検出す
る装置（特公昭５７−３６９８３号）や検出方法（特公
昭５７−３７６７１号）が提案されている。前者は、過
大な電流が流れている電極をペイント等でマーキングす
るものであり、また後者は、赤外線温度計の、走査に基
づく信号と、移動に基づく信号により異常発熱部分の電
極位置を検知し表示する方法である。両者とも、電極等
の個々について直線的に走査を行うので、移動台車等の
走行距離は大きくなり、また赤外線検出装置の角度を連
続的に変化させる必要がある。そのため検出作業に多大
の時間を要するとともに、その操作が複雑であり、省力
化や自動化が困難であるといった欠点があった。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、金属電解
槽の多数の電極に対する異常検出作業を短時間のうちに
確実に行なうことができ、よってこの種の作業の大巾な
省力化を図ることができる金属電解槽内の電極等の異常
検出装置を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

この発明の金属電解槽内の電極等の異常検出装置は、金
Ｒ−ｍ解槽の上に移動自在に設けた主台車に、上記金属
電解槽に配設された複数の電極やディストリビュータ等
を同時に平面的に俯ｗ１撮影する赤外線カメラを設け、
上記金属電解槽の一側方に沿って上記赤外線カメラを等
間隔毎に作動させる撮影位置指示手段を等間隔に設ける
とともに、上記金属電解槽の他側方に沿って上記赤外線
カメラの位置を検出する規準ポイントを設け、それぞれ
所定の位置において上記赤外線カメラによって撮影され
た金属電解槽の熱画像を解析装置によって解析するよう
にしたものである。

〔実施例〕

第１図および第２図は、この発明の一実施例を示すもの
で、図中符号１は金属電解槽である。

この金Ｒ電解槽１は、周知のように、多数の電極２をデ
ィストリビュータ３により槽内に支持して成り、縦横に
整然と並べて設けられている。上記金属電解槽（群）の
上には、２条の案内レール４がその長さ方向を縦方向（
図面において上下方向、つまりＹ軸方向）に一致させて
並設され、主台車（天井走行うレーン）５をＹ軸方向に
移動自在に支持している。この主台車５には、赤外線カ
メラ６を搭載した補助台車（横行台車）７が、主台１１
５上を主台車５に沿って横方向（図面において左右方向
、Ｘ軸方向）に移動自在に載せられている。なお、上記
主台車５には、これを案内レール４に沿って移動させる
主台車用駆動装置が、また補助台車７にはこれを主台車
５に沿って移動させる補助台車用駆動装置がそれぞれ付
設されているが、いずれも図面では省略されている。

また、上記の赤外線カメラ６には、赤外線カメラ６によ
って撮影された熱画像を解析するための解析装Ｍ８が付
設されている。この解析装置８は、上記赤外線カメラ６
によって撮影された熱画像を収録するビデオデツキ９と
、このビデオデツキ９に録画された熱画像あるいは上記
赤外線カメラ６から直接送られてくる熱画像を解析する
とともにモニターに表示する熱画像解析装置１０と、こ
の熱画像解析装置１０から送られてくるデータをプリン
トするプリンタ１１とから構成されたものである。

一方、上記金ｋｒ＆電解槽１の一側方に位置する上記案
内レール４には、これに沿つで多数のリミットスイッチ
（撮影位置指示手段）１２・・・が取り付けられている
。これらリミットスイッチ１２・・・は、それぞれ第２
図に示すように、上記金属電解槽１の各ディストリビュ
ータ３の延長線上に位置するようにして取り付けられて
いる。そして、上記案内レール４上の主台車５の端部に
は、走行に従って順次上記リミットスイッチ１２を作動
させる操作軸１３が固定されている。ここで、この操作
軸１３の位置は、主台車５上の赤外線カメラ６が、上記
ディストリビュータ３の直上に位置した時に、その延長
線上に位置するリミットスイッチ１２を作動させる位置
とされている。

他方、上記金ｊ！！電解槽１のＹ軸方向の最外端縁に沿
って、１個の金ｍ１！ｌｉ解槽１当り３個の規準ポイン
ト１４が等間隔で設置されている。この規準ポイント１
４は赤外線カメラ６に写し込まれて赤外線カメラ６の撮
影ゾーンの位置、換言すれば赤外線カメラ６のＸ軸上の
位置を表示するものである。この規準ポイント１４には
、種類や形状、設置位置、個数等の制限はなく、熱画像
となって位置を表示できるものであればなんでもよい。

次に、以上のように構成されたこの発明に係る異常検出
装置の作用を説明する。

先ず、主台車５および補助台車７により赤外線カメラ６
を検出開始点位置（ここでは、便宜上第１図右上の角部
とする。）に位置させる。この時、赤外線カメラ６には
、Ｘ軸方向の位置を表示する規準ポイント１４ａが写し
出される。次いで補助台車７をそのままの位置とし、主
台車５により赤外線カメラ６をＹ軸方向に沿って図中下
方へ移動させる。すると、赤外線カメラ６が最初の金属
電解槽１のディストリビュータ３の上方に位置した時点
で、主台車５端部の操作軸１３が最初のリミットスイッ
チ１２ａを作動させる。

そして次に、上記主台車５により赤外線カメラ６はＹ軸
方向をざらに図中下方へと送られる。そして、上記赤外
線カメラ６が次のディストリビュータ３の上方位置にく
ると同様にして操作軸１３が次のリミットスイッチ１２
を作動させる。

ここで、上記赤外線カメラ６は、各ディストリビュータ
３の上方位置において、第２図に点線で示すように、上
記ディストリビュータ３の全長の略１／３の長さの範囲
内の撮影を連続して行なう。

そして赤外線カメラ６により連続して撮影された画像に
は、これと並行して上記各リミットスイッチ１２の信号
が赤外線カメラ６のＹ軸方向の位置を示ず信号として音
声信号等に変換されて録音される。このようにして上記
ビデオデツキ９を介して、あるいは直接に熱画像解析装
置１０に送られた画像は、ここで上記リミットスイッチ
１２からの信号が録音されているディストリビュータ３
上方の箇所が静止１ｒｉｓとして解析される。そして、
これと同時に上記画像内に記録された複数本の電極２・
・・には端から順に番号が表示されるようになっている
。

このようにして、赤外線カメラ６によるＹ軸方向の第一
列目の撮影が完了すると、図中下端部において補助台車
７がＸ軸方向を次の規準ポイント１４まで移動した後、
主台１１５がＹ軸方向を上方へ移動を開始することによ
り折返す。そして、同様にしてＹ軸方向の第２列目の撮
影が順次行なわれてゆく。このようにして、上記赤外線
カメラ６がＹ軸方向に向って撮影を行ない、次いで各規
準ポイント１４まで到達すると順次隣りの列へと折返す
ことにより、第１図に示す金属電解槽１の群においては
、合計６回の往復で全ての撮影が完了する。

以上により上記赤外線カメラ６からビデオデツキ９へ送
られた熱画像は、上述したように熱画像解析装置１０に
送られて解析され、モニターに写し出される。そして、
これと並行して解析された画像において、異常が検出さ
れた電極については、さらにプリンタ１１に信号が送ら
れ、その画像のＸ、Ｙ軸方向の位置の表示及びその電極
２の画像内での番号がプリントされる。

しかして、このような異常検出装置によれば、各ディス
トリビュータ３を規準として同時に多数の電極２・・・
を撮影し、解析するため多数の金属電解槽１・・・から
なる金属電解槽群であっても、極めて短時間のうちに能
率よく異常検出作業を行なうことができる。しかも、こ
れらの検出結果を熱画像として表示することができるた
め、瞬時に異常に高温となっている電極２を判別するこ
とができるだけでなく、逆に正常に作動していない異常
低温の電極をも判別することができる。さらに、モニタ
ーやプリンタ１１に表示される電極には、上記リミット
スイッチ１２からの信号及び規準ポイント１４の表示に
よる撮影された画像のＸ−Ｙ軸方向の位Ｗｌ並に、その
画像内での電極番号が表示されているので、モニターで
異常を発見した場合に、即座に実際の電極と対応させる
ことができる。

また、赤外線カメラ６とリミットスイッチ１２との作動
を運動させているので、人手を煩せることなく、自動的
かつ確実に検出作業を行なってゆくことができる。加え
て、解析装置８の熱画像解析装置１０により、各種の検
出データをプリンタ１１でプリントしておくこともでき
るため、金Ｒ電解槽の保守管理能力を大巾に向上させる
ことができる。

なお、上記実施例においては、Ｘ軸方向に沿って規準ポ
イント１４・・・を配設し、又Ｙ軸方向に沿って撮影位
置指示手段としてリミットスイッチ１２・・・を配設し
、赤外線カメラ６をＹ軸に沿って等間隔毎に撮影させな
がら走行させるようにしたが、これに限るものではなく
、逆にＹ軸方向に沿って規準ポイントを配設し、Ｘ軸方
向にリミットスイッチを等間隔に配設することにより、
赤外線カメラ６をＸ軸方向に沿って走行させるようにし
てもよい。

また、上記＠彰位置指示手段も上記リミットスイッチ１
２に限るものではなく、例えば光電素子等の検知手段を
用いこれと上記赤外線カメラ６とを連動させるようにし
てもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の金ＪｉＩ′ｆＲ解槽内
の電極等の異常検出装置は、金属電解槽の上に移動自在
に設けた主台車に、上記金属電解槽に配設された複数の
電極やディストリビュータを同時に平面的に俯障撮影す
る赤外線カメラを設け、上記金属電解槽の一側方に沿っ
て上記赤外線カメラを等間隔毎に作動させる撮影位置指
示手段を等間隔に設けるとともに、上記金ＲＩＲＷｎａ
の他側方に沿って上記赤外線カメラの位置を検出する規
準ポイントを設け、それぞれ所定の位置において上記赤
外線カメラによって１ｉＷｅされた金ｊｉｒｌｉ解槽の
熱画像を解析装置によって解析するようにしたものであ
る。よって、この異常検出装置によれば、多数の電極に
対する異常検出作業を短時間のうちに、しかも確実に行
なうことができ、よってこの種の作業の大巾な省力化お
よび自動化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明の一実施例を示すもの
で、第１図は概略平面図、第２図は第１図のＡ部拡大図
である。 １・・・・・・金属電解槽、２・・・・・・電極、３・
・・・・・ディストリビュータ、５・・・・・・主台車
、６・・：・・・赤外線カメラ、７・・・・・・補助台
車、８・・・・・・解析装置、９・・・・・・ビデオデ
ツキ、１０・・・・・・熱画像解析装置、１１・・・・
・・プリンタ、１２・・・・・・リミットスイッチ（Ｉ
ｌｌ彰位置指示手段）、１４・・・・・・規準ポイント
。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属電解槽の上に移動自在に設けられた主台車と、この
   主台車に設備され上記金属電解槽に配設された複数の電
   極やデイストリビユータ等を同時に平面的に俯瞰撮影す
   る赤外線カメラと、上記金属電解槽の一側方に沿って等
   間隔に設けられ上記等間隔毎に上記赤外線カメラを作動
   させる撮影位置指示手段と、上記金属電解槽の他側方に
   沿って設けられ上記赤外線カメラの位置を検出する規準
   ポイントと、上記赤外線カメラによって撮影された金属
   電解槽の熱画像を解析する解析装置とを具備したことを
   特徴とする金属電解槽内の電極等の異常検出装置。