L'une des questions les plus fréquentes que nous recevons concernant la mesure automatisée de la taille des particules est :, “ Quelle est la taille minimale que Solo peut mesurer ? ”
La réponse dépend du matériau, des dimensions du convoyeur, de la configuration de la caméra et des conditions d'installation.
Si WipFrag peut analyser des particules extrêmement petites sur des images microscopiques appropriées, la mesure de matériaux en mouvement sur des convoyeurs industriels présente des exigences différentes. Un système surveillant des roches grossières sur un large convoyeur de concasseur primaire ne peut pas nécessairement distinguer les mêmes tailles de particules qu'un système installé sur un convoyeur plus étroit transportant des matériaux plus fins.
Comprendre ces différences permet de s'assurer que le système de mesure est configuré pour les tailles de particules qui importent pour votre opération.
Qu’est-ce qui détermine la plage de tailles de particules détectables ?
La plage de tailles de particules détectables est principalement influencée par la quantité de matière que la caméra doit observer et par la quantité de détails d'image disponibles dans cette zone.
Plusieurs facteurs sont importants :
- Champ de vision : La zone physique visible par la caméra. Un champ de vision plus large capture davantage de matière, mais offre moins de détails par unité de taille de matière.
- Résolution de la caméra : Le nombre de pixels disponibles pour distinguer les particules individuelles. Une résolution plus élevée permet d'obtenir plus de détails sur un champ de vision donné, mais peut également réduire la précision globale de la délimitation des particules en raison d'un excès de détails.
- Distance de montage et sélection de l'objectif : Ensemble, ces éléments déterminent la zone capturée et l'échelle de l'image.
- Présentation du matériel : Le chevauchement des particules, la visibilité de la surface, la profondeur de chargement et la dispersion du matériau peuvent influencer les particules qui peuvent être distinguées.
- Éclairage et qualité d'image : Un éclairage constant, un contraste adéquat et des images nettes contribuent à une identification fiable des particules.
Les installations de convoyeurs offrent plusieurs avantages pour la surveillance automatisée. La caméra peut rester en position fixe, le matériau se déplace généralement selon un parcours prévisible et un éclairage dédié contribue à maintenir des conditions de mesure constantes.
Cependant, chaque application présente ses propres contraintes physiques. La configuration appropriée dépend de l'objectif de mesure ainsi que du convoyeur lui-même.
Comment le champ de vision influence la mesure de la taille des particules
Le champ de vision est l'un des éléments les plus importants à prendre en compte lors de la configuration d'un système d'analyse de convoyeurs.
Une caméra observant une zone plus étendue doit répartir les pixels de son image sur ce champ de vision plus large. Par conséquent, les particules plus petites occupent moins de pixels et deviennent plus difficiles à distinguer individuellement.
Réduire le champ de vision augmente la netteté des images pour les petites particules. Cependant, cela réduit également la zone couverte et peut limiter la possibilité de capturer complètement les grosses particules.
L'objectif n'est PAS simplement d'atteindre la plus petite taille de particules détectable. Il s'agit de capturer la gamme de tailles de matériaux pertinentes pour le procédé.
Par exemple, la détection de matériaux surdimensionnés après le concassage primaire présente des exigences différentes de celles requises pour la surveillance de la distribution granulométrique sur un convoyeur alimentant un broyeur.
Exemple : Comparaison de deux applications de convoyeurs
Considérons deux opérations avec des dimensions de convoyeur et des objectifs de mesure différents.
| Application | Opération cuivre | Opération aurifère |
|---|---|---|
| Largeur du convoyeur | 3 m (10 pi) | 1,2 m (4 pi) |
| emplacement de mesure | Sortie du concasseur primaire | Aliments pour broyeurs SAG |
| axe de mesure typique | Matière plus grossière et surdimensionnée | Particules plus petites et variabilité de la distribution granulométrique |
| Considérations relatives au champ de vision | Une couverture plus étendue pourrait être nécessaire | Une couverture plus étroite peut permettre une image plus détaillée. |
| Taille minimale détectable approximative* | 3,26 mm (un peu plus de ⅛ po) ; (approximativement ASTM E11 n° 6) | 1,30 mm (0,051 po ; entre les normes ASTM E11 n° 14 et n° 16) |
| Taille maximale mesurable approximative* | 1800 mm (70,9 po) | 720 mm (28,3 pouces) |
Dans le cas du cuivre, le convoyeur et le flux de matériaux plus larges nécessitent un champ de vision plus étendu, privilégiant la couverture des matériaux plus grossiers et des tailles de particules les plus pertinentes pour les performances du concasseur.
Dans l'application à l'or, le flux de matière plus étroit permet un champ de vision plus restreint, offrant ainsi une image plus détaillée pour distinguer les particules plus petites.
Ces estimations théoriques supposent que le flux de matériau occupe 80% de la largeur du convoyeur, la même résolution de caméra et les mêmes critères de mesure étant appliqués aux deux exemples. La dispersion réelle du matériau varie généralement de 70% à 85% de la largeur du convoyeur, tandis que la taille des particules mesurables dépend également du choix de l'objectif, de la géométrie de montage et de la qualité de l'image. Les références impériales et ASTM E11 pour les tamis sont approximatives ; les désignations des tamis ne représentent pas les limites exactes de détection optique. La taille maximale mesurable est estimée à 75% de la largeur du champ de vision afin de permettre la capture complète des particules.
La plage de tailles détectables peut-elle être ajustée ?
Oui. Plusieurs options de configuration permettent d'adapter le système de mesure aux exigences d'une application.
Réglage du champ de vision
En modifiant l'objectif ou le système de montage, on peut obtenir un champ de vision plus étroit ou plus large.
Un champ de vision plus étroit permet de mieux distinguer les particules plus petites, à condition que le matériau concerné reste visible. Un champ de vision plus large permet d'améliorer la couverture du flux de matière et d'inclure les particules plus grosses.
Ces modifications impliquent des compromis, la configuration appropriée dépend donc de l'objectif de la mesure.
Sélection de la configuration de caméra appropriée
La résolution de l'image influence la quantité de détails disponibles sur la zone de mesure.
Le choix de l'appareil photo et de l'objectif doit être évalué conjointement, car une résolution plus élevée ne compense PAS à elle seule un éclairage insuffisant, des particules masquées ou une géométrie d'installation inadaptée.
WipWare prend en compte ces éléments pour déterminer la configuration appropriée à chaque application.
Utilisation de plusieurs points de mesure
Certaines opérations peuvent bénéficier de l'utilisation de caméras supplémentaires lorsque différents objectifs de mesure ou conditions matérielles ne peuvent être traités efficacement à partir d'un seul point de vue.
Par exemple, les mesures effectuées avant et après un concasseur peuvent aider à distinguer les caractéristiques de l'alimentation entrante des variations de la production du concasseur.
L'utilisation de plusieurs caméras peut également convenir pour observer séparément différentes portions d'un flux de matière.
Cependant, l'ajout de caméras ne permet pas nécessairement d'obtenir des mesures de fragmentation plus précises ou plus utiles. Elles ne peuvent pas révéler les particules enfouies sous la surface du matériau, et leur intérêt dépend des informations complémentaires requises par l'opération.
Comptabilisation des documents non résolus
L'échantillonnage physique et l'analyse granulométrique peuvent aider à établir des relations entre les mesures optiques et la distribution globale des matériaux.
Dans des conditions appropriées, l'étalonnage peut être utilisé pour tenir compte des fractions de particules qui ne peuvent pas être résolues individuellement dans les images.
Cependant, l'étalonnage n'améliore PAS la résolution physique de la caméra et ne lui permet PAS de mesurer directement les particules cachées sous des matériaux plus gros.
Lorsque la finesse des matériaux est particulièrement importante, la méthode de mesure et les exigences d'échantillonnage doivent être évaluées avec soin.
Choisir entre la surveillance de la taille maximale et l'analyse PSD complète
La plage de tailles de particules appropriée dépend également du type de mesure requis.
Solo Basic permet une surveillance ciblée de la taille maximale des particules ou de leur couleur. Par exemple, une opération peut avoir uniquement besoin de déterminer si des particules surdimensionnées passent à un endroit précis du convoyeur.
Solo Complete fournit des mesures de distribution granulométrique selon des classes de taille définies par l'utilisateur, ainsi que des caractéristiques supplémentaires du matériau telles que la forme, le volume estimé et la couleur.
Cela rend Solo Complete plus adapté aux applications nécessitant des tendances détaillées de la taille des particules, des comparaisons entre les étapes de traitement ou une évaluation par rapport aux cibles PSD.
Une distribution granulométrique complète n'est PAS toujours nécessaire lorsqu'une seule mesure de la taille maximale fournit les informations nécessaires à une décision opérationnelle.
Mesurer le bon matériau au bon endroit
La question la plus importante n'est PAS simplement de savoir quelle est la taille minimale d'une particule qu'une caméra peut distinguer, mais si le système peut mesurer de manière fiable les tailles de particules qui importent pour l'opération.
Une installation destinée à détecter occasionnellement des particules surdimensionnées a des exigences différentes de celle destinée à surveiller la distribution granulométrique complète entrant dans un circuit de broyage.
La vitesse du convoyeur et la fréquence d'analyse influent également sur la fréquence d'échantillonnage. Même avec une résolution optique adéquate, la capture répétée d'images ne garantit pas l'analyse de chaque particule passant devant la caméra.
Le choix d'un emplacement de mesure nécessite donc de prendre en compte à la fois la plage de tailles de particules détectables et l'utilisation qui sera faite des données obtenues.
Pour une discussion plus approfondie sur l'emplacement d'installation des systèmes de mesure et sur la manière dont les résultats peuvent étayer les décisions opérationnelles, voir Du dynamitage au broyage : utiliser les données de fragmentation pour améliorer les performances minières.
Conclusion
Il n'existe pas de taille minimale ou maximale de particules détectables universelle pour toutes les applications d'analyse de convoyeurs.
La plage de mesure pratique dépend de la relation entre le matériau, le champ de vision, la résolution de la caméra et les conditions d'installation.
En identifiant les tailles de particules pertinentes et les objectifs de mesure avant de sélectionner la configuration de l'équipement, les opérations peuvent obtenir des données plus significatives sans complexité inutile.
WipWare travaille avec ses clients pour évaluer leurs matériaux, les dimensions de leurs convoyeurs et leurs exigences opérationnelles afin de déterminer une solution de mesure appropriée.
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