赵仁涛，张雨，李华德，郭彩乔，铁军

（1 北京科技大学自动化学院，北京 100083；2 北方工业大学电气与控制工程学院，北京 100144）

引 言

当前，为了满足电气工程及其他工业对精铜的要求，几乎所有的粗铜都要采用电解精炼的方法去除其他精炼法难以去除的杂质[1-2]。铜电解过程中，数十根的阴极和阳极棒相间隔地架于电解槽之上，将悬挂的电解极板置于电解液中[3]。电解液中的电流密度是衡量电解厂生产水平的重要技术指标，也是影响电耗和精铜产量的重要参数[4-5]。极间的电流密度越大，在有限的时间内精铜的产量越多，给企业带来的效益也越大[6-8]。因此，在能源紧缺的今天，对于电流密度的检测显得尤为重要。然而在阴极板面积基本不变的情况下，每台电解槽阴极棒中电流的分布又是电流密度的外在表现形式[9]。其次，电解过程中阴极表面经常附着一些阳极泥的颗粒，逐渐长大将使阴阳极板之间发生短路，导致阴极棒中电流急剧增加，发生“烧板”故障，带来经济损失。所以，实现阴极棒中电流的实时监测对企业节能降耗、降低生产成本、提高产量意义重大[10-11]。目前，国内对于“烧板”故障的检测主要依靠手托式霍尔传感器，需要排查人员在电解槽槽面上用手托表巡回检测，耗时、费力、检测率低、巡检周期长，自然无法保障对“烧板”故障及时有效的排除。同时，由于现场环境的特殊性，对于阴极棒中电流的在线测量，尚没有成熟的方案可以推广。

鉴于以上……