基于图像处理和光谱分析的铝电解质温度检测研究

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1、AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDetectingtheTemperatureofAluminumElectrolysisBasedontheImageProcessingandSpectralAnalysisCandidate:ChengShengMajor:ThermalEngineeringSupervisor:AssociateProf.LuoZixueProf.ZhouHuaichunHua

2、zhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaDecember,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并

3、向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要铝电解质温度是铝电解生产中非常重要的工艺参数，电解质温度的高低直接决定了铝电解过程的电流效率和电解槽的使用寿命。电解质成分的复杂性和高温腐蚀性给测量电解质温度带来

4、了极大的困难。实时、快速、准确地测定电解质温度，是铝电解生产过程中的重要课题。论文分析了铝电解质温度研究背景及温度检测的现状，结合铝电解生产的实际，提出了基于图像处理和光谱分析技术的铝电解质温度场检测方法。将CCD图像传感技术、图像处理技术、传统辐射测温方法和图像采集监视设备结合起来，通过现场采集铝电解质辐射图像，从中提取有用信息，运用比色法测温原理，获得铝电解质温度场，在此基础上开发了非接触式铝电解质温度场图像检测系统。结合热辐射理论、CCD成像原理和计算机多媒体技术，研究了这种图像检测系统的设计方法。现场实验结果表明，与光谱分析技术和热电

5、偶测量得到的温度值相比，这种图像检测系统得到的铝电解质温度值误差都小于3%，满足工程应用的需要，从而检验了该图像检测系统的准确性与可靠性。本文设计的基于图像处理技术的铝电解质温度检测系统，准确性高、操作性强，为铝电解过程安全、低耗、高效的运行提供了一种有效的指导手段。关键词：铝电解质；温度场；图像处理；光谱分析；CCDI华中科技大学硕士学位论文AbstractThetemperatureofaluminumelectrolyteisaveryimportantprocessparameterinproductionofaluminum.Ele

6、ctrolytetemperaturedirectlydeterminestheefficiencyoftheelectrolyticcurrentandthelifeoftheelectrolyticcell.Thecomplexityandhightemperaturecorrosiveoftheelectrolytecompositionbroughtgreatdifficultiestomeasuretheelectrolytetemperature.Howtofast,accuratemeasurementtheelectrolyt

7、etemperatureisanimportantissueintheproductionofaluminum.Thepaperanalyzedthealuminumelectrolytetemperatureresearchbackgroundandthestatusoftemperaturedetection.Combinedwiththepracticalproblemsofproductionofaluminum,gaveoutthedetectionmethodofaluminumelectrolytetemperaturebase

8、donimageprocessingandspectralanalysis.DiscoursedtheCCDimagesensortechnology,imagep