Uma das perguntas mais frequentes que recebemos sobre medição automatizada do tamanho de partículas é:, “Qual o tamanho mínimo que Solo consegue medir?”
A resposta depende do material, das dimensões da esteira transportadora, da configuração da câmera e das condições de instalação.
Embora o WipFrag possa analisar partículas extremamente pequenas em imagens microscópicas adequadas, a medição de materiais em movimento em esteiras industriais apresenta requisitos diferentes. Um sistema que monitora rochas grossas em uma esteira larga de britador primário não consegue necessariamente detectar partículas do mesmo tamanho que um sistema instalado em uma esteira mais estreita que transporta material menor.
Compreender essas diferenças ajuda a garantir que o sistema de medição esteja configurado para os tamanhos de partículas que são importantes para a sua operação.
O que determina a faixa de tamanho de partículas detectáveis?
A faixa de tamanho de partículas detectáveis é influenciada principalmente pela quantidade de material que a câmera precisa observar e pela quantidade de detalhes da imagem disponíveis nessa área.
Diversos fatores são importantes:
- Campo de visão: A área física visível para a câmera. Uma visão mais ampla captura mais material, mas fornece menos detalhes da imagem por unidade de tamanho do material.
- Resolução da câmera: O número de pixels disponíveis para distinguir partículas individuais. Uma resolução mais alta pode fornecer mais detalhes em um determinado campo de visão, mas também pode diminuir a precisão geral da delimitação de partículas devido ao excesso de detalhes.
- Distância de montagem e seleção de lentes: Em conjunto, esses fatores determinam a área capturada e a escala da imagem.
- Apresentação do material: A sobreposição de partículas, a visibilidade da superfície, a profundidade de carregamento e a dispersão do material podem afetar quais partículas podem ser distinguidas.
- Iluminação e qualidade da imagem: Iluminação consistente, contraste adequado e imagens nítidas contribuem para a identificação confiável de partículas.
As instalações de esteiras transportadoras oferecem diversas vantagens para o monitoramento automatizado. A câmera pode permanecer em uma posição fixa, o material geralmente se desloca ao longo de um caminho previsível e a iluminação dedicada pode ajudar a manter condições de medição consistentes.
No entanto, cada aplicação tem suas próprias limitações físicas. A configuração adequada depende do objetivo da medição, bem como da própria esteira transportadora.
Como o campo de visão afeta a medição do tamanho das partículas
O campo de visão é um dos aspectos mais importantes a serem considerados na configuração de um sistema de análise de esteiras transportadoras.
Uma câmera que observa uma área maior precisa distribuir seus pixels de imagem disponíveis por essa visão mais ampla. Como resultado, partículas menores ocupam menos pixels e se tornam mais difíceis de distinguir individualmente.
Reduzir o campo de visão aumenta o nível de detalhes da imagem disponível para partículas menores. No entanto, isso também diminui a área coberta e pode limitar a capacidade de capturar completamente partículas grandes.
O objetivo NÃO é simplesmente obter o menor tamanho de partícula detectável. É capturar a gama de tamanhos de material relevantes para o processo.
Por exemplo, a detecção de material com tamanho excessivo após a britagem primária apresenta requisitos diferentes do monitoramento da distribuição do tamanho das partículas em uma esteira que alimenta um moinho de moagem.
Exemplo: Comparando duas aplicações de esteiras transportadoras
Considere duas operações com dimensões de esteira transportadora e objetivos de medição diferentes.
| Aplicativo | Operação de cobre | Operação Ouro |
|---|---|---|
| Largura da esteira transportadora | 3 m (10 pés) | 1,2 m (4 pés) |
| Local de medição | Produção do britador primário | alimentação do moinho SAG |
| Foco típico de medição | Material mais grosso e de grandes dimensões | Partículas menores e variabilidade da distribuição do tamanho das partículas |
| Considerações sobre o campo de visão | Uma cobertura mais ampla pode ser necessária. | Uma cobertura mais estreita pode permitir maior detalhamento da imagem. |
| Tamanho mínimo detectável aproximado* | 3,26 mm (pouco mais de ⅛ de polegada; aproximadamente ASTM E11 nº 6) | 1,30 mm (0,051 pol; entre ASTM E11 nº 14 e nº 16) |
| Tamanho máximo mensurável aproximado* | 1800 mm (70,9 pol.) | 720 mm (28,3 pol.) |
Na aplicação com cobre, a maior largura da esteira transportadora e do fluxo de material exigem um campo de visão mais amplo, priorizando a cobertura do material mais grosso e dos tamanhos de partículas mais relevantes para o desempenho do britador.
Na aplicação em ouro, o fluxo de material mais estreito permite um campo de visão menor, proporcionando maior detalhamento da imagem para distinguir partículas menores.
*Estas estimativas teóricas pressupõem que o fluxo de material ocupe 80% da largura da esteira, com a mesma resolução da câmera e critérios de medição aplicados a ambos os exemplos. A dispersão real do material varia tipicamente de 70% a 85% da largura da esteira, enquanto os tamanhos de partículas mensuráveis também dependem da seleção da lente, da geometria de montagem e da qualidade da imagem. As referências de peneiras imperiais e ASTM E11 são aproximadas; as designações de peneira não representam limites exatos de detecção óptica. Os tamanhos máximos mensuráveis são estimados em 75% da largura do campo de visão para permitir a captura completa das partículas.
É possível ajustar a faixa de tamanho detectável?
Sim. Diversas opções de configuração podem ajudar a alinhar o sistema de medição com os requisitos de uma aplicação.
Ajustando o campo de visão
Alterar a lente ou a forma de montagem pode proporcionar um campo de visão mais estreito ou mais amplo.
Um campo de visão mais estreito pode melhorar a capacidade de distinguir partículas menores, desde que o material relevante permaneça visível. Um campo de visão mais amplo pode melhorar a cobertura do fluxo de material e acomodar partículas maiores.
Essas alterações envolvem concessões, portanto, a configuração apropriada depende do objetivo da medição.
Selecionando a configuração de câmera apropriada
A resolução da imagem influencia a quantidade de detalhes disponíveis em toda a área de medição.
A seleção da câmera e da lente deve ser avaliada em conjunto, visto que uma resolução mais alta por si só NÃO compensa a má iluminação, partículas que obstruem a visão ou uma geometria de instalação inadequada.
A WipWare leva em consideração esses fatores ao determinar uma configuração adequada para cada aplicação.
Utilizando múltiplos locais de medição
Algumas operações podem se beneficiar de locais adicionais para câmeras, onde diferentes objetivos de medição ou condições do material não podem ser abordados de forma eficaz a partir de um único ponto de vista.
Por exemplo, medições antes e depois de um britador podem ajudar a distinguir as características da alimentação de entrada das mudanças na produção do britador.
Várias câmeras também podem ser apropriadas para observar separadamente diferentes porções de um fluxo de material.
No entanto, câmeras adicionais NÃO produzem necessariamente medições de fragmentação mais precisas ou úteis. Elas não conseguem revelar partículas enterradas sob a superfície do material, e seu valor depende das informações adicionais que a operação exige.
Contabilização de materiais não resolvidos
A amostragem física e a análise granulométrica podem ajudar a estabelecer relações entre as medições ópticas e a distribuição geral do material.
Em condições adequadas, a calibração pode ser usada para compensar frações de partículas que não podem ser resolvidas individualmente nas imagens.
No entanto, a calibração NÃO melhora a resolução física da câmera nem permite que ela meça diretamente partículas escondidas sob materiais maiores.
Em casos onde a matéria fina é particularmente importante, o método de medição e os requisitos de amostragem devem ser avaliados cuidadosamente.
Escolher entre monitoramento de tamanho máximo e análise completa do PSD
A faixa de tamanho de partícula adequada também depende do tipo de medição necessária.
O Solo Basic oferece monitoramento focado no tamanho máximo ou na cor das partículas. Por exemplo, uma operação pode precisar apenas determinar se partículas de tamanho excessivo estão passando por um determinado ponto da esteira transportadora.
O Solo Complete fornece medições da distribuição do tamanho das partículas em classes de tamanho definidas pelo usuário, juntamente com características adicionais do material, como forma, volume estimado e cor.
Isso torna o Solo Complete mais adequado para aplicações que exigem tendências detalhadas do tamanho das partículas, comparações entre estágios de processamento ou avaliação em relação a metas de PSD (distribuição do tamanho das partículas).
Uma distribuição completa de tamanhos nem sempre é necessária quando uma única medição do tamanho máximo fornece as informações necessárias para uma decisão operacional.
Medindo o material certo no local certo
A questão mais importante NÃO é simplesmente o quão pequena uma partícula uma câmera consegue distinguir, mas sim se o sistema consegue medir com precisão os tamanhos de partículas que são relevantes para a operação.
Uma instalação destinada a detectar partículas ocasionais de tamanho excessivo tem requisitos diferentes de uma destinada a monitorar a distribuição completa do tamanho das partículas (PSD) que entra em um circuito de moagem.
A velocidade da esteira e a frequência de análise também afetam a frequência com que o material é amostrado. Mesmo com resolução óptica adequada, a captura repetida de imagens NÃO significa necessariamente que todas as partículas que passam pela câmera sejam analisadas.
A seleção de um local de medição exige, portanto, a consideração tanto da faixa de tamanho de partículas detectáveis quanto da forma como os dados resultantes serão utilizados.
Para uma discussão mais ampla sobre onde instalar sistemas de medição e como os resultados podem apoiar decisões operacionais, consulte Da detonação à moagem: usando dados de fragmentação para melhorar o desempenho da mineração..
Conclusão
Não existe um tamanho mínimo ou máximo universal de partícula detectável para todas as aplicações de análise de transportadores.
A faixa de medição prática depende da relação entre o material, o campo de visão, a resolução da câmera e as condições de instalação.
Ao identificar os tamanhos de partículas relevantes e os objetivos de medição antes de selecionar a configuração do equipamento, as operações podem obter dados mais significativos sem complexidade desnecessária.
A WipWare trabalha com os clientes para avaliar seus materiais, dimensões da esteira transportadora e requisitos operacionais, a fim de determinar uma solução de medição adequada.
Entre em contato com a WipWare para discutir sua candidatura ou explorar as Solo Conveyor Analysis System Para saber mais sobre a medição automatizada de partículas em transportadores.
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