Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Model symulacyjny gęstościomierza radiometrycznego

Joostberens J.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2017

|

Vol. 6, iss. 2

126--134

PL

Gęstościomierze radiometryczne znajdują zastosowanie w układach monitoringu i sterowania różnych procesów technologicznych, w tym również procesów przeróbki węgla kamiennego takich jak: wzbogacanie w cieczy ciężkiej, wzbogacanie w osadzarce, flotacja węgla. Gęstościomierze te działają na zasadzie absorpcji promieniowania gamma. Głowica pomiarowa gęstościomierza składa się ze źródła promieniowania oraz detektora, zwykle w postaci licznika scyntylacyjnego. Sygnał z detektora promieniowania jest ciągiem impulsów, który jest sygnałem stochastycznym o rozkładzie czasowym Poissona. Impulsy te zliczane są często za pomocą licznika impulsów, stanowiącego rodzaj filtru dolnoprzepustowego. Zależność pomiędzy mierzoną średnią wartością gęstości ośrodka, a średnią częstością zliczanych impulsów ma teoretycznie charakter wykładniczy. W artykule przedstawiono model symulacyjny gęstościomierza radiometrycznego. Opisano metodę pomiarową oraz podano równania modelu gęstościomierza. Przedstawiono również przykładowe wyniki badań symulacyjnych w formie graficznej.

EN

Radiometric density meters are widely used in the industry to monitor different technological processes also in coal preparation such as: Heavy-media separation, Jigging, Flotation. Operation of the radiometric density meters is based on the method of gamma radiation absorption. The measuring head of the radiometric density meter consists of a radiation source and a detector usually in the form of a scintillation counter. The output signal from the detector is sequence of pulses which is always a stochastic signal with Poisson distribution. These pulses are often counted by a counter being a kind of a low-pass digital filter. The relation between the measured medium density and the mean intensity of registered pulses is theoretically exponential. In the paper there has been presented a simulation model of the radiometric density meter. There have been described the measurement method and given densitometer model equations. Example simulation results have also been presented in a graphic form.

2

Pomiar gęstości ośrodka w osadzarce z użyciem gęstościomierza radiometrycznego z licznikiem impulsów

Cierpisz S., Joostberens J.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 2

119--126

PL

Gęstościomierze radiometryczne są stosowane do monitorowania różnych procesów technologicznych. Większość z nich wykorzystuje absorpcję promieniowania gamma. Podstawowym elementem gęstościomierza jest głowica pomiarowa, która składa się ze źródła promieniowania gamma (137Cs) oraz detektora, zwykle w postaci licznika scyntylacyjnego. Sygnał z detektora jest ciągiem impulsów, który zawsze jest sygnałem stochastycznym o rozkładzie Poissona, niezależnie od charakteru sygnału wejściowego. Serie impulsów z detektora są często zliczane w czasie ts za pomocą licznika. W takiej sytuacji licznik powinien być traktowany jako rodzaj cyfrowego filtru dolnoprzepustowego, którego parametrem jest czas pomiaru ts. W czasie ustalonym (w przybliżeniu stała wartość gęstości w czasie) dłuższy czas ts zwiększa dokładność pomiaru. Natomiast, kiedy gęstość istotnie zmienia się w czasie błąd dynamiczny rośnie z nadmiernym wydłużaniem czasu pomiaru. Głównym problemem filtracji jest więc dobór wartości czasu pomiaru ts, minimalizującego dynamiczny błąd pomiaru zgodnie z przyjętym kryterium. W przypadku znajomości przebiegu zmian gęstości w czasie można eksperymentalnie dobrać czas pomiaru, wykorzystując narzędzia do badań symulacyjnych. W takiej sytuacji znany przebieg gęstości należy traktować jako sygnał odniesienia. W przypadku wzbogacania węgla w osadzarce, gęstościomierz radiometryczny może być zastosowany do stabilizacji gęstości rozdziału i kształtu przebiegu gęstości ośrodka. W artykule przedstawiono metodę doboru czasu pomiaru ts z wykorzystaniem wyznaczonych zmian gęstości ośrodka w czasie trzech kolejnych cykli pulsacji w osadzarce. Omówiono problemy oraz wady i zalety związane z cyfrowym przetwarzaniem sygnału z detektora, realizowanym wyłącznie za pomocą licznika impulsów. Model zmian gęstości ośrodka w czasie trzech cykli pulsacji został zidentyfikowany na podstawie wyników badań przemysłowych, a jego równanie zostało podane w artykule. Doboru parametru licznika impulsów tj. czasu pomiaru ts, przy minimalizacji przyjętego kryterium, dokonano symulacyjnie. Wyniki badań symulacyjnych stabelaryzowano i przedstawiono w formie graficznej.

EN

Radiometric density meters are used to monitor many different technological processes. Most of them use gamma-ray absorption. Basic element of the meter is a measuring head that consists of a radiation source (137Cs) and a detector usually in the form of a scintillation counter. The output signal from the detector is the sequence of pulses which is always a stochastic signal with Poisson distribution, regardless of the character of the input signal. The series of pulses are often counted during the time ts in a counter. In that situation the counter should be considered as a kind of a low-pass digital filter whose parameter is a time of measurement ts. The longer the time of measurement ts, the higher the accuracy of the monitor in steady state. When density varies, the dynamic error of measurement increases with the excessive lengthen of measurement time ts. The main filtration problem is a selection of value of the measurement time to minimise the dynamic error of measurement according to accepted criterion. The measurement time can be determined experimentally by simulation when the shape of density changes is known. In that situation, the known shape of density should be treated as a reference signal. In case of coal separation process in a jig the radiometric densitometer can be used to stabilize the separation density and the shape of density dynamic changes. The paper presents the method of selection of the measurement time using the computed changes density of three following cycles in the jig. Problems, advantages and disadvantages associated with using only the counter for digital signal processing from the detector of radiometric densitometer are discussed. Model of the density changes, during three cycles of the separation process in a jig, was identified based on results of industrial tests and its equation is given in the paper. Selection of the counter parameter, that is the measurement time, was done by the simulation minimizing the value of accepted criterion. Simulation results were tabulated and presented in the graphic form.

3

Dorobek Katedry Elektrotechniki i Automatyki Przemysłowej Politechniki Śląskiej w zakresie automatyzacji procesów przeróbki węgla kamiennego

Pielot J.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 2

25--28

PL

Przedstawione została działalność naukowo-badawcza Katedry Elektrotechniki i Automatyki Przemysłowej w zakresie automatyzacji procesów przeróbki surowców mineralnych, głównie węgla kamiennego. Badania te dotyczyły metod pomiarowych parametrów jakościowych i ilościowych węgla oraz innych wielkości procesowych, modeli symulacyjnych i ich wykorzystania w optymalizacji wartości produkcji, automatycznej regulacji procesów wzbogacania węgla w cieczach ciężkich, w osadzarce i procesu flotacji węgla, analizy wrażliwości parametrów decyzyjnych układu sterowania, monitoringu przebiegu procesów technologicznych, określania ekonomicznych efektów wzbogacania.

EN

The paper presents a research activity of the Department of Electrical Engineering and Automation in Industry in the area of mineral processing (particularly coal preparation). This activity has been focused on measurement methods of coal qualitative and quantitative parameters and other process parameters, simulation models and their application to production value optimization, automatic control of coal preparation processes in jigs and flotation, sensitivity analysis of control system decision parameters, technological process monitoring and estimation of economical effects of mineral processing.

4

Radiometryczne metody monitoringu procesu rozdziału produktów w pulsacyjnej osadzarce węgla

Cierpisz S., Kryca M., Sobierajski W., Gola M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2016

|

T. 32, z. 2

125--134

PL

Przedstawiono zastosowanie dwóch radiometrycznych metod monitoringu procesu rozdziału produktów w osadzarce: metody absorpcji promieniowania gamma oraz metody pomiaru promieniowania naturalnego łoża osadzarki. Zastosowanie tych metod pomiarowych umożliwia uzyskanie informacji o efektywności procesu niedostępnych za pomocą innych stosowanych metod. Prowadzone są badania nad usprawnieniem działania pływakowego układu sterowania osadzarki z zastosowaniem powyższych metod.

EN

A new monitoring system based on the monitoring of natural radiation emitted by the material in the separation zone of a jig compartment has been developed and tested in parallel with a radiometric density meter and a conventional float. The authors investigated the correlation between the separation density monitored by the meter and the intensity of the natural radiation. The measuring head of the radiometric density meter consists of a 137Cs radiation source and a detector in the form of a scintillation counter. The signal from the detector is measured over a period of 0.15 s at the end of each cycle of pulsations (1.2 s) when the material is compressed. The control systems were installed in the second compartment of the O M20-type jig. The aim of control was to stabilise the separation density at desired values. The separation process was monitored by a radiometric density meter (RDM) to indicate changes in the separation density over a given period of time. The RDM was installed close to the upper edge of the product overflow wall to measure the density of the material separation layer reporting in half to the product and in half to the refuse. A conventional float, indicating the position of the heavy fraction in the bed, was used as a basic sensor in the control system. After first experiments the RDM replaced the float as a main sensor in the closed loop control. In the third experiment a new monitor, based on the measurement of the natural radiation emitted by the material (NRM) accumulating below the product overflow wall was used. A good correlation between the NRM indications and the RDM measurements indicates that the radiometric density meter RDM can be replaced effectively by the NRM, especially in control systems where separation density is stabilised at desired values.

5

Analiza procesu rozdziału wegla na produkty w osadzarce na podstawie pomiarów gęstościomierzem radiometrycznym

Cierpisz S.

Górnictwo i Geologia

|

2011

|

T. 6, z. 2

239-249

PL

Przedstawiono wyniki przemysłowych badań przebiegu zmian gęstości łoża osadzarki w ciągu cyklu pulsacji powietrza, przeprowadzone z zastosowaniem gęstościomierza radiometrycznego. Określono wpływ zmian ilości nadawy na gęstość rozdziału w osadzarce, rozkład gęstości materiału z wysokością łoża oraz wpływ parametrów cyklu pulsacji na dynamiczny przebieg zmian gęstości w ciągu cyklu pulsacji powietrza.

EN

Results of industrial experiments of changes in a jig bed density during a cycle of air pulsation have been presented in the paper. The experiments have been performed with the use of a radiometric density meter. The influence of amount of a feed to the jig on the separation density, distribution of material density along the bed height and influence of pulsation cycle parameters on the dynamics of density changes have been evaluated.