מבוא

חיישנים ברמה גבוהה של Wave Radar (GWR) שינו באופן יסודי את הדרך של פעולות כרייה ולנהל חומרים גדולים, מזחלות ונוזלים.מכשירים אלה מספקים מדידות מדויקות, חוזרות ונשנות בחלק מהסביבות התעשייתיות הקשות ביותר על פני האדמה, ולכן הם הפכו כלי סטנדרטי בהפקת מינרלים מודרניים ועיבוד.ממכרות פתוחות לפעילות תת-קרקעית, טכנולוגיית GWR מספקת את הנתונים האמיתיים הדרושים לתהליך בקרה, ולשיפור יעילותם של חיישנים, מאחוריהם.

מה הם חיישנים ברמה גבוהה של Wave Radar?

חיישני רמות הגלים המונחים פועלים על ידי שליחת הדופק אלקטרומגנטי נמוך כוח לאורך בדיקה - באופן חד-משמעי מוט קשיח, כבל גמיש או צינור קואקסיאלי - המשתרע לתוך הכלי או מיכל המכיל את החומר כדי למדוד. כאשר הדופק מגיע אל פני השטח של נוזל או מוצק, חלק של האות הוא משתקף בחזרה אל האלקטרוניקה.

עיקרון זה של זמן-דומיין רפלקומטריה (TDR) נותן ל-GWR חיישנים מספר יתרונות טבועה. כי האות נוסע לאורך נתיב מודרך מונחה, הוא במידה רבה לא מושפע על ידי vapor, אבק, קצף, זעזוע, או שינויים ביישומים דיאלקטריים.ביישומים כרייה, שבו חומר חד-צדדי, אלגוריתמים סוערים וחומריים הם אתגרים קבועים, תכונות אלה מאפשרות חיישנים של GWR כדי להבדיל בין היתר חומרים מתקדמים.

טווח התדר של חיישני GWR טיפוסי הוא בלהקת המיקרוגל, בדרך כלל בין 1 GHz ו 80 GHz. גבוה יותר מודלים מציעים דיוק טוב יותר ורזולוציה עבור כלי קטן, בעוד עיצובים נמוכים יותר מתאימים לטווחים ארוכים וסביבות תעשייתיות גבוהות. חיישנים GWR רבים זמינים עם סוגים שונים של בדיקות וחומרים (כולל נירוסטה, Hastelloy, ו PT-FEcoated) כדי להתנגד קורוזיה, ו-correrary, ו-corupries.

כיצד הגל המדריכים רדאר מתאמצים בסביבה המיונית

פעולות מינון מציג שילוב ייחודי של אתגרים מדידה.חומרים נעים בין שברים יבשים, קורקזה אוז עד פסים צפופים, צללים מבוססי מים, ופתרונות כימיים קורוזיים שונים באופן נרחב, וכלים יכולים להיות כפופים לתנודות, תנודות לחץ, ולחצים מכניים. GWR חיישניים להתמודד עם תנאים אלה באמצעות בנייה מכנית חזקה ואלקטרוניקה מתוחכמת.

במתקן טיפוסי, חיישן GWR עולה על נוזל בחלק העליון של טנק, סילו, או עבה.הבדיקה משתרעת אנכי לתוך החומר.עבור מוצקים כמו אומת או פחם, בדיקת כבל כבד בשימוש, לעתים קרובות עם משקל בסוף כדי לשמור על הפטפטפטה בנוכחות של זרימה חומרית או ירידה של אלקטרוניקה.

מכיוון שהמדידה מבוססת על מהירות האור במדיום החקירה, חיישני GWR אינם דורשים קליברציה לחומרים שונים; הם רק צריכים לדעת את הקבוע הדיאלקטרי של החומר כדי לייעל את סף האות.זה הופך אותם גמישים במיוחד - סוג חיישן יחיד יכול לשמש על אבן גיר, ריכוז נחושת, ריכוז נחושת, זהב או זנבים מזחלות עם רק פרמטר הסתגלות.

יישומים חדשניים של חיישן GWR במינון

בעוד חיישנים GWR משמשים בתעשיות רבות, היישום שלהם בכרייה התרחב באופן משמעותי בשנים האחרונות, כאשר המפעילים מחפשים פתרונות מדידה אמינים יותר ואוטומטיים יותר.

1.Talings Storage

בריכות טאילינג הן בין המבנים הקריטיים ביותר לסביבה על אתר האינטרנט שלי. רציף, ניטור ברמה מדויקת חיוני כדי למנוע פיזור, כישלונ סכר, וזיהום מים קרקעיים חיישנים GWR הם פרוסים על מתקן אחסון זנב (TSF) מגדלי דה קאנט, שפך, ומעקב אחר מבנים לספק מים בזמן אמת ורמת סלורי.

החיישנים חייבים לפעול בתנאים של לחות גבוהה, גשם תכופים, מים תהליך קורוזי המכילה משחת שומן חיוורי ומתכות כבדות. GWR חוקר עם ציפוי PTFE או FEP מתנגדים להתקפה כימית, והאלקטרוניקה החתומה למנוע לחות באתרי מכרה רבים עכשיו משלבים את נתוני רמת GWR עם מערכות ניטור גיאוטכני, ומאפשרת למהנדסים לקשור רמות עם לחץ ועיוות מוקדם של מערכות אחסון.

2. Stockpile ו-Bunker Management

מכרות פתוחות ומחתרתיות לשמור על מלאי גדול של אור, אבן פסולת, להתרכז, ו reagents. בידיעה את נפח החומר במחסנים אלה הוא קריטי לתכנון ייצור, מיזוג, ומשלוח חיישנים GWR רכוב על gantries, בוממות, או מבנים ייעודיים למדוד את גובה של מלאי עם אחריות גבוהה.

במועדונים מכוסים של סילוס ובונקרים, ניתן להתקין את בדיקות כבל GWR דרך הגג כדי למדוד רמות של חומרים זורמים חינם כגון פחם, מלט, אבן גיר, או ריכוז נחושת.החיישנים מספקים נתונים ברמה רציפה רציף שניתן להאכיל לתוך מערכות ניהול מלאי, באופן אוטומטי גורם משדרים או להאכיל כדי לשמור על זרימת חומרים אופטימלית.זה מפחית את הסיכון של גירוד, משחת, או מעל פני כדורעף, כי ניתן לגרום לאירועים יקרים.

3.S. Slurry Tanks ו-Taybers

סליורries - תערובת של אורת קרקע ומים - הם מרכזיים לעיבוד מינרלים.תיקנרים, מיכלי נינוח וכלי אחסון נסערים דורשים מדידה ברמת שליטה בריכוזים, תוספת כימית, ושחרור זרימה תחת זרימה. חיישנים GWR מבצעים באופן אמין ביישומים אלה, כי הגל המודרך אינו מפוזר על ידי זעזועים, בועות, או מוצקים.

בסמיבים גבוהים, הממשק בין מים מובהרים לבין מוצקים מיושבים (ה"מיטת החמוד" או "ממשק השחיין") הוא פרמטר ביקורתי של שליטה.חלק מדגמי GWR יכולים לזהות הן את רמת הנוזל העליונה ואת רמת הממשק שמתחתיו, תוך שימוש בהבדל קבוע דיאלקטרי בין הנוזל לבין מוצקים מיושבים.

4. Crusher ו Conveyor Chute Monitoring

מעגלים מצחצחים הם השלב הראשון של צמצום גודל אוה.אכילה צ'טים, גלות, ותיבת רוק יש לשמור ברמות המתאימות כדי למנוע חסימת, שפך, ונזק רכיבי ריסוק. GWR חיישנים מותקנים מעל דחפורים להאכיל מרוטשים לזהות את רמת אוה ולספק משוב להאכיל פרוטרינר או להאכיל וטרינריים כדי להסדיר את שיעור ההזנת.

מכיוון שהסביבה סביב מרוקנים היא מאוד מאובקת וכפוף להשפעה מפני סלעים נופלים, יש להגן על החיישן.בדיקות כבל כבדות-דואט עם חזיונות הרה חזקים ומערכות טיהור אוויריות לשמור על פני בדיקה וחיישנים נקיים.הסימן האמיתי מאפשר התחלה אוטומטית / עצירה של מפיץ מזון, מניעת רעב מחץ או עומס יתר.

5. תהליכי הידרומטאורגיות ו-Laching

מיכלי ליהג בשימוש בזהב, נחושת ושיקום אורניום כרוכים בחומצות קורוזיות, פתרונות cyanide, וטמפרטורות גבוהות. GWR חיישנים עם כל בדיקות ממתכת ומוסגרים עמידים קורוזיה לספק מדידה אמינה ללא בעיות תחזוקה הקשורות עם או חיישן קיבוליטיס חשופים לחומצה.

בפחמן-אין-לחש (CIL) ובמעגל פחמן-אין (CIP), שליטה ברמת דיוק בכל טנק שומרת על זמן המגורים המתאים לניתוק ומודעות פחמן- GWR עם חיישנים עם ⁇ coaxial או יחיד-rods מותקנים מותקנים היטב או ישירות במיכל, ומספקים אות שאינו מושפע מדחיסות או צפיפות פחמן-או נוכחות של פחמן-מרפאים, מאפשר שיפור רמת ההחלמה של תאים מתוחה.

יתרונות קריטיים של Wave Radar ב Mining Operations

חברות מינון שמפיץ חיישנים GWR מדווחים על מספר הטבות שניתן למדידה המשפיעות ישירות על בטיחות, פריון ועלות. היתרונות הבאים מצוטטים באופן עקבי על ידי מהנדסי מכשירים ומנהלי צמחים.

  • (FLT:0) דיוק לא פשר בתנאים קשים: חיישנים GWR שומרים על דיוק ±0.1% או טוב יותר גם בנוכחות אבק, קיטור, קצף, הדבקה, או זעזוע גבוה.אמינות זו מפחיתה את הסיכון של שפך יתר, משאבה, ותהליכי תהליך שעלולים להוביל למקרים סביבתיים או הפסדים ייצור.
  • (FLT:0) מדידה ללא מגע עם תחזוקה מופחתת:FreaLT:1 כי הדופק האלקטרומגנטי נוסע לאורך החקירה ואינו דורש מגע ישיר עם החומר (לא כמו דיסלקטים או בדיקות קיבוליות), אין ללבוש ממוח או קורוזיון.חוסר של העברת חלקים מתורגם למרווחי שירות ארוכים יותר ועלויות מחזור חיים נמוכות יותר.
  • (FLT:0) בטיחות פנימית והסמכת אזור מסוכנת: חיישנים GWR 1 זמינים עם אלקטרוניקה בעוצמה נמוכה העומדת בדרישות SIL 2/3 ונושאת הסמכה לאזור 0/1/2 ו- Class I /II /II /II / III מיקומים.זה מאפשר התקנה באטמוספירה נפץ ללא צורך במערכות טיהור או בידוד, לפשט את העיצוב וצמצום עלויות ההתקנה.
  • (FLT:0) נתונים בזמן אמת לאוטומציה: FLT:1 חיישנים מודרניים GWR לתקשר באמצעות 4-20 mA HART, Foundation Fieldbus, Profibus PA, או Ethernet / IP. שילוב דיגיטלי זה מאפשר חיבור ישיר ל- DCS, PLC ומערכות SCADA, תמיכה אסטרטגיות בקרה מתקדמות כגון בקרת מודלים וסידור אוטומטי.
  • (FLT:0)הבחנה של סיכון סביבתי: FLT:1 ניטור רמת מעקב בזנבים וטנקים אחסון כימי מספק גילוי מוקדם של רמות עלייה או דליפות, המאפשר למפעילים לנקוט פעולה נכונה לפני שפרצה מתרחשת.

השוואת GWR עם טכנולוגיות חלופיות

בעוד GWR הוא כלי רב עוצמה, אין זו האפשרות היחידה למדידה ברמת הקיבולת זמינה לפעילות כרייה.הבנת האופן שבו הוא משווה טכנולוגיות חלופיות מסייעת למהנדסים לקבל החלטות בחירה מושכלות.

(FLT:0 חיישנים נורמטיביים של קונסולת:1 הם נמוכים בעלות ראשונית אבל הם רגישים מאוד אבק, קצף, קיטור, סופג או מפזר את גלי הקול.בזינבים ניטור או יישומים כלובים, חיישנים קוליים לעתים קרובות לייצר קריאה לא נכונה או להיכשל לחלוטין כאשר חלקיקים באוויר הם נוכחים.

(FLT:0) ,Cenbtive and Conductivess (Feloph:1) יכול להיות יעיל בנוזלים מסוימים וסדקים אבל הם נוטים ציפוי, גירוד, ללבוש בחומרים חודרניים.הם גם דורשים מגע ישיר עם החומר, אשר יכול להוביל לכישלון מכני בכבדות גבוהה או זרמים סוערים.

(FLT:0) מכ"ם ללא מגע (FMCW או הדופק) חיישנים 1:1 הם אופציה מבוססת מיקרוגל אחר.הם פולטים קרן אנטנה ללא בדיקה והם מתאימים לכמה מגבים ונוזלים.עם זאת, בבארות זעירות, כלי עם מכשולים, או חומרים עם קבועים דיאלקטריים נמוכים מאוד, האות עשוי לשקף קירות פנימיים או פנימיים לפני שמגיעה לחומרים אלה, ולגרום להפחתה יעילה יותר של חיישנים מורכבים, ובכך למנוע חיישנים.

(FLT:0) Nuclear (gamma-ray) מדדים של מדמדומים 1 מציעים חדירה באמצעות קירות כלי שיט אבל לשאת מטענים רגולטוריים משמעותיים, בטיחות וחלוקתיים. חברות כריות רבות מכוונות באופן פעיל למדד גרעיני לטובת חיישני GWR כדי להפחית את תוכניות בטיחות הקרינה ולפשט את חיישנים GWR לספק דיוק דומה ללא צורך בטיפול במקור רדיואקטיבי, רישוי או הכשרה מיוחדת.

Best Practices for GWR Install and Maintenance

כדי להשיג ביצועים מקסימליים וארוכותיות מחיישנים GWR, פעולות כרייה צריכות לעקוב אחר הנחיות ההתקנה מבוססות ושיטות תחזוקה שגרתיות.

  • (FLT:0) בחירה: FLT:1 עבור מוצקים עם גדלים חלקיקים מעל 10 מ"מ, השתמש בבדיקה בכבלים כבד עם משקל כדי לשמור על הפטפטפטה או מזחלות, יחיד-rod או coaxial בדיקה מספק השתקפות טובה יותר של אותות.
  • (FLT:0) מיקום ההרור: 1.10LT) להתקין את החיישן הרחק מהזרם המלא כדי להימנע מהשפעה ישירה מחומר נופל, אשר יכול לפגוע בבדיקה ולגרום לקריאות כוזבות.
  • (ב) ⁇ :0 (לא ⁇ ): ⁇ (ה) ⁇ (ה) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) ההתקנה האופציונלית: FLT:1 השתמש כבל מעוותים-pair עבור אותות אנלוגיים ועוקב אחר היצרן קרקע דרישות למניעת התערבות אלקטרומגנטית מכוננים בתדר משתנה, ממירים או משדרי רדיו.
  • (FLT:0 äoutine ניקוי: 1FLT תלוי בחומר, הבדיקה עשויה לצבור בנייה לאורך זמן.רווחי ניקוי רגילים צריכים להיות מבוססים על בדיקה. Teflon-coated בדיקה להפחית את הדבקות בחומרים מקליים כמו חימר או בוקסיט שאריות.
  • (FLT:0)Verification ו- calibration: ⁇ 1) לבצע אימות יבש על ידי ניתוק החקירה וסימול מרחק ידוע עם מוטה קלברציה.הבדיקה צריכה להסתיים מדי שנה או אחרי כל תיקון חשמלי או מכני.

מגמות עתידיות: חיישנים חכמים ואינטגרציה דיגיטלית

המסלול של טכנולוגיית GWR בכריית הוא לעבר מכשירים חכמים יותר, מחוברים יותר. יצרני חיישנים מטבוליטים מיקרו-מעבדים שיכולים לבצע אבחון עצמי, ניתוח הד-קולי, ניטור מצב, חיישנים אינטליגנטיים אלה יכולים לזהות הידרדרות, סחף אותות, או לבנות היווצרות תאורה וצוותי תחזוקה התראה לפני שכישלון מתרחש.

חיישני GWR Wireless גם צוברים מתח, במיוחד בזנבים ניטור ומיקומים מרוחקים של מלאי שבו כבלים פועל הוא יקר או לא מעשי. יחידות המופעלות על ידי סוללה עם טעינה סולארית ו- LoRaWAN או תקשורת סלולרית לספק נתונים ברמה בזמן אמת ללא עטיפה או conduit. זה מאפשר לחברות כרייה להרחיב את רשת ניטור שלהם לאזורים שנחשבים בעבר קשה מדי או יקר כלי.

שילוב עם פלטפורמות נתונים מבוססות ענן מאפשר חשיפה ארצית של כל מדידות הרמה.מנהלי התפעול יכולים להציג רמות טנק, היסטוריה אופנתית, ומצב אזעקה על לוח נתונים אחד מכל מקום.ניתוח מתקדם באמצעות אלגוריתמי למידת מכונה יכול להתאים שינויים ברמת הייצור, איזון מים וצריכה חוזרת, מתן תובנות ניתנות פעולה עבור אופטימיזציה של תהליך.

נהגים רגולטוריים, במיוחד סביב בטיחות סכרים, דוחפים את התעשייה לסטנדרטים קפדניים יותר של ניטור בתעשייה העולמית על ניהול טאילינגס (GISTM), שפורסם על ידי המועצה הבינלאומית על Mining ומתכת (ICMM), תוכנית הסביבה של האו"ם (UNEP), והעקרונות להשקעות אחראיות (PRI), קוראים למעקב מתמשך של מים ורמות זנבות עם מערכות אזעקה וכשלים, הם חיישנים דיגיטליים, ומאובטחים היטב, לעמוד בדרישותיהם.

התפתחויות מתפתחות אחרות כוללות חיישני GWR עבור טמפרטורות קיצוניות ולחצים, וחיישנים כפול-פרובים שיכולים למדוד רמה ודחיסות בו זמנית. חידושים אלה ירחיבו עוד יותר את היכולת של טכנולוגיית GWR ביישומים כרייה.

מסקנה

חיישני רמות Wave Radar הפכו טכנולוגיית מדידה חיונית בכריית המודרנית.היכולת שלהם לספק קריאה מדויקת ואמינה באבק, רטוב, קורוזיטיבי, ותנאים סוערים הופכת אותם לבחירה מעולה עבור ניטור אחסון זנב, ניהול מלאי, שליטה סלפי, שליטה בטנק, ו-Rirre להאכיל רגולציה.

בעוד תעשיית הכרייה ממשיכה לאמץ אוטומציה, טרנספורמציה דיגיטלית וסטנדרטים רגולטוריים קפדניים יותר, חיישני GWR ישחקו תפקיד מרכזי יותר במתן נתוני הרמה בזמן אמת שבקרת תהליכים אינטליגנטית תלויה בהם.על ידי הבנת היכולות והפרקטיקות הטובות ביותר המפורטות במאמר זה, אנשי מקצוע כרייה יכולים לקבל החלטות מושכלות אשר משפרות את הביצועים והבטיחות של פעולותיהם במשך שנים.

(ב) לקבלת מידע נוסף, מתייחס למשאבים טכניים של יצרני חיישן מובילים כגון FLT:0 חיישנים GWRREFLT 1 ו-FLT:2Emerson הנחה פתרונות מכ"ם גלים של FLT 3:0 (ההנחיות לתעשיית הצבות ניתן למצוא דרך FLT:4 המועצה הבינלאומית על Mining ו- Metals (IC) סימולציות של גלות:5 ותוכנית ה-FLT7 עבור ® for Kinings.