Sistem Elek Kalibrasyonu: Optik Analizi Laboratuvar Sonuçlarıyla Eşleştirme

WipWare'in otomatik ölçüm sistemleri, tekrarlanan parçacık boyutu ölçümleri sağlayarak işletmelerin malzeme özelliklerini izlemesine, değişiklikleri belirlemesine ve daha bilinçli süreç kararları almasına yardımcı olur.

Peki, görüntü tabanlı parçacık boyutu dağılımları fiziksel elek sonuçlarıyla ne kadar örtüşüyor? Ve her sistemin kalibre edilmesi gerekiyor mu?

Elek kalibrasyonu, görüntüden elde edilen parçacık boyutu dağılımlarının, aynı malzemeden elde edilen laboratuvar sonuçlarına göre ayarlanmasına olanak tanır. Özellikle görüntülerde tam olarak temsil edilmeyen ince taneler veya diğer malzemelerin genel dağılımı etkilediği durumlarda, fiziksel örneklemeyle uyumu artırabilir.

Ancak elek kalibrasyonu her uygulama için gerekli değildir. Değer katıp katmayacağı, işlemin neyi ölçmesi gerektiğine ve bu bilginin nasıl kullanılacağına bağlıdır.

Lütfen elek kalibrasyonunun yalnızca parçacık boyutu dağılımını (PSD) ölçen WipWare'in Solo Complete ve Reflex Complete modellerinde kullanıldığını unutmayın.

Elek Kalibrasyonu Nedir?

Elek kalibrasyonu, optik analiz yoluyla oluşturulan parçacık boyutu dağılımının (PSD), ilgili fiziksel numuneden elde edilen laboratuvar elek sonuçlarıyla karşılaştırılması işlemidir.

Laboratuvar, malzemenin bilinen bir dizi elek açıklığı boyunca dağılımını, genellikle ağırlık bazında belirler. Görüntü analizi, kamera tarafından görülebilen malzemeden parçacık boyutlarını tahmin eder.

Bu yöntemler maddeyi farklı şekillerde ölçtüğü için, ortaya çıkan dağılımlar tam olarak eşleşmeyebilir.

WipWare'in kalibrasyon araçları, optik ölçümler ile fiziksel referans arasındaki ilişkiyi iyileştiren matematiksel ayarlamaları hesaplamak için iki dağılımı kullanır.

Bu, otomatik sistemin, karşılaştırılabilir çalışma koşulları altında referans dağılımını daha yakından yansıtan kalibre edilmiş bir PSD (güç spektral yoğunluğu dağılımı) bildirmesine olanak tanır.

Optik ve elek yöntemleriyle elde edilen sonuçlar neden farklılık gösterebilir?

Görüntü tabanlı bir ölçüm, öncelikle malzeme yüzeyinde görünen parçacıkları temsil eder. Daha küçük parçacıklar, daha büyük parçacıkların altında gizlenebilir, komşu malzemeyle örtüşebilir veya mevcut görüntü çözünürlüğünde tek tek ayırt edilemeyecek kadar küçük olabilir.

Fiziksel eleme ise, kamera tarafından görülemeyen parçacıklar da dahil olmak üzere, toplanan malzemenin tüm derinliği boyunca ölçümünü yapar.

Parçacık şekli, optik boyutların tahmin edilme biçimi, malzeme ayrışması ve fiziksel numunenin nasıl toplandığı gibi faktörler de farklılıklara yol açabilir.

Bu farklılıklar, ölçüm yöntemlerinden birinin diğerinin uygunsuz olduğu anlamına gelmez.

Bunun yerine, ölçüm yönteminin uygulamanın gereksinimlerine göre neden seçilmesi gerektiğini vurguluyorlar.

Kalibrasyon, bildirilen dağılımı ayarlar; kamera çözünürlüğünü iyileştirmez veya gizli parçacıkları doğrudan görünür hale getirmez.

Optik ölçüm aralığı hakkında daha fazla bilgi için bakınız. Konveyör Bant Analizinde Boyut Aralıklarını Anlamak.

Elek Kalibrasyonu Ne Zaman Faydalıdır?

Kalibrasyon, bir işlemin otomatik PSD sonuçlarının, önceden belirlenmiş fiziksel boyutlandırma referansıyla uyumlu olması gerektiğinde en faydalı yöntemdir.

Örnekler şunlardır:

• Çevrimiçi partikül boyutu ölçümlerini rutin laboratuvar elek sonuçlarıyla karşılaştırma.
• Kritik proses kontrol boyutlarında geçen veya tutulan yüzdelerin izlenmesi.
• Mevcut laboratuvar ölçümlerine dayanarak PSD hedeflerinin belirlenmesi.
• Kırıcı veya öğütme devresi performansındaki değişiklikleri tutarlı bir referans yöntemi kullanarak değerlendirmek.
• Yüzey görüntülerinde yeterince temsil edilmeyen parçacık fraksiyonlarını matematiksel olarak hesaba katmak.

Örneğin, bir işleme tesisi, kabul edilebilir kırıcı ürün boyutlarını belirlemek için laboratuvar elek sonuçlarını zaten kullanıyor olabilir.

Otomatik ölçüm sisteminin temsili elek verilerine göre kalibre edilmesi, tesisin mevcut raporlama ve kontrol gereksinimleriyle ilgili daha sık parçacık boyutu dağılımı (PSD) ölçümleri yapılmasına yardımcı olabilir.

Değer, laboratuvar referans ölçümlerinin tekrarlanan otomatik izleme ile birleştirilmesinden kaynaklanmaktadır.

Kalibrasyon Ne Zaman Gereksizdir?

Her işlem, laboratuvar eleme işlemine tam olarak uyan mutlak bir parçacık boyutu dağılımı gerektirmez.

Birçok işlemde, malzeme boyutundaki göreceli değişiklikleri izlemek için otomatik ölçüm kullanılır. Bu uygulamalar için, tutarlı, kalibre edilmemiş ölçümler gerekli bilgiyi sağlayabilir.

Malzemenin giderek daha iri hale gelmeye başladığı anı belirlemeyi amaçlayan bir kırıcı boşaltma konveyörünü ele alalım. Ölçülen parçacık boyutu dağılımındaki değişiklikler, elek kalibrasyonu yapılmasa bile, kırıcı performansındaki değişikliklerin erken bir göstergesi olabilir.

Benzer şekilde, maksimum boyut eşiğinin üzerindeki parçacıkları tespit etmeye odaklanan bir uygulama, matematiksel olarak ayarlanmış parçacık boyutu dağılımından ziyade doğrudan büyük boyutlu parçacık izlemesinden daha fazla fayda sağlayabilir.

Bu nedenle kalibrasyon, amaçlanan ölçüme göre değerlendirilmelidir:

Amaç, her sistemi otomatik olarak kalibre etmek değil, kalibrasyonun süreç için gerekli bilgileri iyileştirip iyileştirmediğini belirlemektir.

Elek Kalibrasyonuna Hazırlık

Kalibrasyon numuneleri alınmadan önce, otomatik sistemin doğru şekilde devreye alınması ve görüntüleme koşullarının belirlenmesi gerekmektedir.

Bunlar arasında şunlar yer almaktadır:

• Kamera konumu, lens seçimi ve odaklama.
• Aydınlatma ve görüntü pozlaması.
• Görüntü ölçeği ve ölçüm geometrisi.
• Analiz ayarları ve parçacık tespiti.
• Malzeme sunumu ve çalışma koşulları.
• İşlem için gerekli olan boyut sınıfları ve ölçüler.

Kalibrasyon, düşük görüntü kalitesini veya yanlış ölçeklendirmeyi telafi etmek için kullanılmamalıdır.

Sistem ilgili malzemeyi ayırt edemiyorsa, elek kalibrasyonuna başlamadan önce görüntüleme koşulları gözden geçirilmelidir.

Kamera yapılandırmasında, analiz ayarlarında veya malzeme koşullarında yapılan değişiklikler, mevcut bir kalibrasyonun geçerliliğini de etkileyebilir.

Doğru Elekleri Seçmek

Laboratuvar test elekleri, aşağıdaki gibi uygun ve kabul görmüş bir standarda uymalıdır: ASTM E11 veya ISO 3310-1, İşletmenin laboratuvarı veya Proses Kontrol Departmanı tarafından belirlendiği üzere.

Seçilen elek açıklıkları, en büyük ilgili parçacıklar ve daha ince fraksiyonlar da dahil olmak üzere, beklenen malzeme boyut aralığını kapsamalıdır.

Kırıcı özellikleri, elek açıklıkları veya diğer proses kontrol eşikleri gibi operasyonel kararlar için kullanılan boyutlara özellikle dikkat edilmelidir.

Laboratuvar raporunda şunlar yer almalıdır:

• Elek açıklık boyutları ve birimleri.
• Tava dahil olmak üzere her bir elekte kalan ağırlık.
• Her elek boyutunda geçen toplam yüzde.

Malzemenin tam dağılımı önemlidir. Daha büyük parçacıkları, ilgilenilen birincil boyut aralığını aştıkları gerekçesiyle dışlamak, ortaya çıkan karşılaştırmayı bozabilir.

Sistem Elek Kalibrasyon Prosedürü

Aşağıdaki prosedür, WipWare'in mevcut sistem devreye alma dokümanında kullanılan yaklaşımı özetlemektedir. Tam toplama yöntemi ve yazılım kontrolleri, kurulum ve sistem yapılandırmasına bağlıdır.

Adım 1 — Normal Çalışma Koşullarını Belirleme

Sistemin temsili üretim koşulları altında çalıştığı bir ortamla başlayın.

Malzeme, sistemin normalde karşılaşacağı besleme özelliklerini, yükleme koşullarını ve boyut dağılımını yansıtmalıdır.

Geçici proses kesintisi, anormal yükleme veya temsili olmayan malzeme değişikliği gibi olağandışı çalışma koşulları sırasında kalibrasyon yapmaktan kaçının.

Adım 2 — Temsili Bir Görüntü Yakalayın

Sistemdeki canlı kamera görüntüsünü kullanarak fiziksel örnekleme için seçilen malzemenin görüntüsünü yakalayın.

Görüntü net, doğru ölçekli ve toplanacak materyali temsil edecek nitelikte olmalıdır.

Konveyör tesisatında, malzeme genellikle konveyör normal yüküyle kontrollü bir şekilde durdurulduktan sonra, tesisin onaylı güvenlik prosedürlerine uygun olarak görüntülenir.

Çekilen görüntüyle eşleştirilebilecek, net bir şekilde tanımlanmış bir örnekleme alanı belirleyin.

Görüntü ve fiziksel örnek aynı malzemeyi temsil etmelidir.

3. Adım — Fiziksel Örneği Toplayın

Görüntülenen örnekleme alanına karşılık gelen materyali toplayın.

İşaretli bir konveyör numunesi için bu, seçilen alan içindeki malzemenin tüm derinliğinin, görünür yüzeyin altındaki ince ve daha küçük parçacıklar da dahil olmak üzere, toplanması anlamına gelir.

Amaç, görüntüden elde edilen PSD ile aynı örneğin fiziksel dağılımı arasında doğrudan bir karşılaştırma kurmaktır.

Numune alımı, ekipmana erişim ve konveyör izolasyonu, tesis tarafından onaylanmış güvenlik prosedürlerine uygun olarak gerçekleştirilmelidir.

Numunenin tamamının doğrudan işlenemediği durumlarda, laboratuvar ortamında uygulanan alt örnekleme yöntemleri belgelenmeli ve sonuçlar kalibrasyon için kullanılmadan önce temsiliyet düzeyi değerlendirilmelidir.

Adım 4 — Laboratuvar Elek Sonuçlarını Elde Edin

Seçilen elek serisini kullanarak laboratuvar elek analizi için malzemeyi gönderin.

Laboratuvar, her elek boyutunda tutulan kütleyi ve kümülatif geçen yüzdesini rapor etmelidir.

Numunenin tamamının sayıldığını ve bildirilen birimlerin ve boyut sınıflarının optik analizle karşılaştırmaya uygun olduğunu doğrulayın.

Adım 5 — İlgili Görüntüyü Analiz Edin

Kaydedilen kamera görüntüsünü WipFrag'in Analiz Görünümü'nde açın.

İlgi Alanını (AOI), yalnızca fiziksel analiz için toplanan materyali içerecek şekilde tanımlayın.

Kalibre edilmemiş parçacık boyutu dağılımını oluşturmadan önce görüntü ölçeğini ve parçacık sınırlarını gözden geçirin.

Bu adım, laboratuvar referansıyla karşılaştırılacak olan orijinal optik ölçümü belirler.

Adım 6 — Elek Referansını Girin

Analiz sonuçlarından kalibrasyon araçlarını açın ve seçin. Elek Hedefi.

Laboratuvar elek açıklık boyutlarını ve bunlara karşılık gelen kümülatif geçiş yüzdelerini girin.

Birimlerin ve boyut sınıflarının doğru eşleştirildiğinden emin olun.

WipFrag daha sonra mevcut Rosin–Rammler ve Swebrec dağıtım modellerini kullanarak kalibrasyonu değerlendirebilir.

Adım 7 — Kalibrasyonu Gözden Geçirin ve Uygulayın

Mevcut kalibrasyon sonuçlarını karşılaştırın ve laboratuvar referansıyla daha uygun uyumu sağlayan modeli seçin.

Seçilen kalibrasyon parametreleri daha sonra ilgili sistem konfigürasyonuna, kalibrasyon ayarları kullanılarak uygulanabilir.

Güncellenen ayarları senkronize edin ve ortaya çıkan PSD dosyasını inceleyin.

Sadece daha düzgün görünen bir eğri ürettiği için bir kalibrasyon modeli seçmeyin. Amaç, fiziksel referansla anlamlı bir uyum sağlamaktır.

Adım 8 — Sonuçları Doğrulayın

Kalibrasyon uygulandıktan sonra, mümkün olan durumlarda ek ölçümleri bağımsız laboratuvar referans örnekleriyle karşılaştırın.

İşlem için en önemli olan parçacık boyutu sınıflarına özellikle dikkat edin.

Orijinal numuneyle uyumlu bir kalibrasyon, sonraki tüm malzeme koşullarında aynı uyumluluğu garanti etmez.

Numune tanımlamasını, laboratuvar sonuçlarını, seçilen kalibrasyon modelini, kalibrasyon parametrelerini ve ilgili sistem ayarlarını kaydedin.

Bu, gelecekteki doğrulama ve sorun giderme işlemleri için bir temel oluşturur.

Rosin–Rammler ve Swebrec: Aralarındaki Fark Nedir?

WipWare, parçalanmış malzemeyi tanımlamak için yaygın olarak kullanılan iki matematiksel dağıtım modelini destekler.

Rosin–Rammler karakteristik boyutu kullanarak parçacık boyutu dağılımını tanımlar (Xcve tekdüzelik (nRosin-Rammler yöntemi, parçalanma ve öğütme analizinde uzun bir geçmişe sahiptir. Genellikle, kırılmamış, ocaktan yeni çıkmış malzemeler gibi belirlenebilir maksimum boyutu olmayan malzemeler için kullanışlıdır.

Swebrec Swebrec, ortanca boyut, maksimum boyut ve dağılım şekliyle ilgili parametreleri kullanarak parçacık boyutu dağılımlarının başka bir matematiksel gösterimini sağlar. Swebrec, kırılmış veya elenmiş malzemeler gibi belirlenmiş bir maksimum boyuta sahip malzemeler için genellikle kullanışlıdır.

Fakat, Bir modelin belirli bir sektör veya malzeme için evrensel olarak daha iyi olduğunu varsaymak yerine, hangi modeli uygulayacağınıza karar vermeden önce, her bir uyarlanmış dağılımın ilgili parçacık boyutu aralığında laboratuvar referansıyla nasıl örtüştüğünü inceleyin.

Seçilen model, yalnızca çekici bir grafik elde etmekle kalmamalı, uygulamanın ölçüm hedeflerini desteklemelidir.

Kalibrasyon ne kadar süreyle geçerli kalır?

Her sistemin yeniden kalibre edilmesi gereken evrensel bir zaman aralığı yoktur.

Görüntü ölçümleri ile izlenen malzeme arasındaki ilişki yeterince tutarlı kaldığı sürece kalibrasyon yararlı olmaya devam eder.

Aşağıdaki değişikliklerin ardından yeniden doğrulama gerekebilir:

• Kamera konumu, optikler, görüntü ölçeği veya aydınlatma.
• Parçacık tespiti veya diğer analiz ayarları.
• Malzeme türü, bileşimi veya boyut dağılımı.
• Yükleme derinliği, ayrışma veya malzeme sunumu.
• Ölçümleri önemli ölçüde etkileyen işlem koşulları.

Bir değişiklik, sistemin hemen yeniden kalibre edilmesi gerektiği anlamına gelmez. Bununla birlikte, önemli değişiklikler mevcut referansın gözden geçirilmesini ve temsiliyetini koruyup korumadığının değerlendirilmesini gerektirmelidir.

Laboratuvar sonuçlarıyla periyodik karşılaştırmalar, kalibrasyonun işletmenin gereksinimlerini karşılamaya devam edip etmediğini belirlemeye yardımcı olabilir.

Elek Kalibrasyonunun Yapamadığı Şeyler

Elek kalibrasyonu, fiziksel referans verilerine dayalı matematiksel bir ayarlamadır. Temsili örnekleme, uygun görüntü çözünürlüğü veya iyi bir kurulum tasarımının yerini tutmaz.

Malzeme yüzeyinin altında gizlenmiş parçacıkları doğrudan tanımlayamaz veya kaynak görüntüde çözünürlüğü çok düşük olan tek tek parçacıkları ayırt edemez.

Ayrıca, malzeme özellikleri veya görüntüleme koşullarında önemli değişiklikler olması durumunda kalibrasyon sırasında kurulan ilişkinin geçerliliğini koruyacağını da garanti edemez.

Bu sınırlamalar nedeniyle kalibrasyon, uygun görüntü toplama, temsili fiziksel örnekleme ve periyodik doğrulama ile desteklenmelidir.

Kalibrasyonu Sürecinize Faydalı Hale Getirmek

Kalibrasyon kararı, ölçüm amacından başlamalıdır.

Bir operasyonun öncelikli amacı parçalanmadaki değişiklikleri izlemek veya aşırı büyük parçaları tespit etmek ise, kalibre edilmemiş ölçümler gerekli tüm bilgileri sağlayabilir.

Uygulama, laboratuvar elek sonuçlarına karşılık gelen parçacık boyutu dağılımlarına bağlıysa, kalibrasyon periyodik fiziksel örnekleme ile otomatik izleme arasında faydalı bir bağlantı sağlayabilir.

WipWare'in Solo ve Reflex Sistemler, farklı malzeme taşıma uygulamaları için ölçüm yetenekleri sağlar.

Otomatik ölçümlerin operasyonel kararları nasıl destekleyebileceği hakkında daha fazla bilgi için, bakınız: Patlatmadan Değirmene: Madencilik Performansını İyileştirmek için Parçalanma Verilerinin Kullanımı.

Ayrıntılı devreye alma prosedürleri ve yazılıma özgü kalibrasyon ayarları için lütfen güncel WipWare sistem dokümanına bakın veya WipWare ile iletişime geçin Teknik destek için.

Çünkü ölçemediğiniz bir şeyi yönetemezsiniz!