在铝电解生产过程中,电解质体系的温度采集与分析,对评价设备工作状态、提高铝电解生产效益具有重要意义。合理控制电解温度可以提高电流利用效率,降低能源消耗。为了控制电解温度,需要对电解质的初晶温度进行准确测量,进而调整合适的过热度,保证生产的高效进行。铝电解生产工艺较为复杂,电解槽数量较多,生产过程中伴随着强磁场、高粉尘等诸多不利因素,对温度采集设备工作的稳定性和准确性提出了严格要求。为了满足电解质温度测量的需求,在参考现有温度采集系统设计及其理论基础上,设计了使用经特殊构造的K型热电偶作为温度测量元件的采集设备,实现了温度到热电势的转换,并对热电偶输出的热电势进行采集、转换,上传温度数据。在对铝电解质测温设计及需求深入分析的基础上,确定了温度采集系统总体设计方案和数据采集模式。系统采用PIC30F5011为核心控制器,负责整个系统的温度采集及数据传输。设计了包括系统电源模块、温度采集模块、温度显示模块、CAN总线通讯模块的温度采集系统。针对K型热电偶测温特点及应用场合,电源部分设计了多级隔离电路,在电网电压发生波动时,仍可为系统提供稳定电压;温度采集模块对参考结合点补偿电路进行了设计,并指出了补偿导线的选用及注意事项。采集的模拟信号通过信号调理和滤波,以满足模数转换器的输入电压要求。采样量化电路将模拟信号转换为数字信号,结合热电偶非线性补偿分析,设计了采集系统标定方案。通过对采集误差进行分析,提出分段拟合的方法来减小设备测量误差的方法。基于热分析法原理,由上位机绘制升温曲线,通过对温度曲线的趋势分析,最终确定出电解质的初晶温度为916℃。经过对温度采集系统的调试与改进,在铝电解生产现场对系统性能进行测试,发现并解决了电磁干扰问题,对其工作稳定性和测温准确性进行了评估,测试结果表明该系统在误差允许范围内完全满足工业生产要求。