Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка автоматизированных систем управления технологическим процессом контроля состава горнорудных кернов

ФИО: Минлигалина Е. В.

Направление: Информационные технологии

Научный руководитель: Бекаревич Антон Андреевич

Институт: Институт информационных технологий и автоматизированных систем управления

Кафедра: Кафедра Автоматизации

Академическая группа: АРМ-10-1

Контроль вещественного состава горнорудных кернов является одной из главных задач автоматизации технологических процессов исследования и анализа для дельнейшего извлечения руд. Определение содержания полезных элементов в керне в промышленности осуществляется следующими методами: вещественным, по цвету горных пород, световым, углеводным, теплофизическим и с помощью ядрено-магнитного резонанса. Данные методы имеют ряд недостатков, таких как: дороговизна, длительность, неточность, сложность технологии. Поэтому, все большую популярность приобретают методы теплового контроля.

В тепловом методе контроля применяются тепловизоры – аппараты, работающие с инфракрасными системами измерения температуры. Современные тепловизоры являются измерительными приборами, которые используют охлаждаемые и неохлаждаемые матричные приемники инфракрасного излучения. Основные характеристики современного тепловизора:

1) формат кадра – от 128×128 до 1024×1024 пикселей;

2) спектральный диапазон 3…5 мкм и 7…13 мкм;

3) частота кадров – до 1000 Гц;

4) глубина оцифровки сигнала – 12, 14 и 16 бит. В портативных тепловизорах массой от 0,7 до 3 кг возможна цифровая запись до 1000 термограмм.

Температурное поле поверхности объекта, используемое в тепловом методе контроля, является источником информации об особенностях процесса теплопередачи, который, в свою очередь, зависит от конструкции и материалов объекта, технологии его функционирования и состава самих кернов.

Сущность метода заключается в том¸ что на вращающуюся платформу устанавливается керн, диаметром 93 мм и длиной не более 1 метра. Над керном на подвижной платформе установлен керамический нагревающий элемент, который нагревает поверхность исследуемого керна до температуры 100°С. Так же, под керном на заранее известном расстоянии установлен тепловизор, который пошагово снимает термограмму, на которой отражена зависимость температуры от времени за которое происходит охлаждение металла за время полного оборота керна вокруг своей оси. После того, как керн совершил поворот на 360°, привод управления положения перемещает нагревательный элемент на расстояние, равное разрешению тепловизора. Одновременно с нагревательным элементом аналогичным способом перемещается тепловизор и процесс повторяется снова. Весь процесс автоматизации осуществляется согласно функциональной схеме. Данные, снятые с тепловизора анализируются на состав ценных компонентов, согласно следующим допущениям: структура керна в плоскости сечения является равномерной.

Научная новизна разработки заключается в том, что в данной системе отсутствуют такие недостатки как: дороговизна, длительность, неточность, сложность технологии и система обладает высокой производительностью и минимальными затратами, поскольку она абсолютно автономна и может в автоматическом режиме проводить контроль состава горнорудных кернов.

Разработанная система автоматизированного контроля с помощью теплового метода решает задачу оперативного контроля состава компонентов горнорудных кернов.