1. Các nguyên tắc kỹ thuật chính và loại bộ truyền tải cấp bậc Mining
Trong kỹ thuật khai thác mỏ, các nhà máy chế tạo than đá, hầm than, và các cơ sở lưu trữ vật liệu siêu vi, việc giám sát liên tục mức độ vật chất là thiết yếu cho việc tự động cung cấp thức ăn và phòng ngừa các hầm chứa đầy đủ và chất liệu. Đo lường mức độ khai thác phải hoạt động dưới những điều kiện khắc nghiệt liên quan đến việc tập trung bụi cao, độ ẩm cao, góc nhìn vật chất để thay đổi và tác động mạnh đến cơ học. Phần lớn các máy phát ra-đa công nghiệp đã dùng hai cơ chế đo lường sau:
1. 1 Sóng Hình học Mặt trời
Bộ phát ra-đa cấp hướng dẫn hoạt động theo nguyên tắc Phản xạ miền thời gian (TDR). Các xung điện từ tần số cao di chuyển dọc theo dây cáp thép dẫn đường hoặc thiết bị thăm dò. Khi một xung điện từ đạt đến bề mặt của vật liệu đo lường, chẳng hạn như bột than hoặc các hạt khoáng sản, một phần năng lượng xung điện được phản ánh bởi vì sự thay đổi đột ngột trong hằng số điện tử (Di điện hằng số), của vật trung gian. Năng lượng phản chiếu tạo thành tiếng vang và quay trở lại phần tử dẫn đường cho người nhận.
Khoảng cách D giữa máy phát và bề mặt vật chất tương ứng với thời gian truyền tín hiệu điện từ và được tính bằng công thức sau:
D = (c × Δt) / 2
Nơi mà c là vận tốc ánh sáng, xấp xỉ 3× 108m/s. Vì rađa hướng dẫn sử dụng một người điều khiển năng lượng điện từ, tín hiệu giảm rất thấp, làm cho nó đặc biệt thích hợp cho các mạch tích trữ mỏ chứa các vật liệu có hằng số điện cực tương đối thấp hoặc cho ứng dụng với không gian đo lường cực kỳ hạn chế.
Tiến trình đo độ phóng đại hướng dẫn
Bước 1 – Dòng dõi Pulse:Máy phát phát phát tín hiệu phát ra xung điện từ tần số cao.
Bước 2 – Truyền đạt hướng dẫn:Các xung này đi dọc theo dây cáp thép hoặc gậy thăm dò hướng về bề mặt vật chất.
Bước 3 – Phản ánh bề mặt:Khi các xung đến bề mặt vật chất, sự thay đổi trong bộ chuyển điện liên tục gây ra một phần năng lượng điện từ.
Bước 4 – Tiếng vọng Trở lại:Các xung phản chiếu quay trở lại cùng một nguyên tố dẫn đến việc nhận điện tử.
Bước 5 – Tính toán khoảng cách:Công cụ đo lường sự khác biệt thời gian phổ biến và tính toán khoảng cách vật chất sử dụng
D = (c × Δt) / 2.
1. 2 Tần số- chuyển động liên tục-Wave Rada (FMCW)
Tần số hóa-tọa độ liên tục-Wave (FMCW) máy phát ra-đa, như METRAVON 80Hz, sử dụng công nghệ đo lường tần số cao. ăng ten radar truyền tín hiệu vi sóng mà tần số của nó tăng theo tuyến tính qua tần số điều chỉnh tuyến tính.
Sau khi tín hiệu vi sóng đến được bề mặt vật chất, nó được phản chiếu và nhận được bởi ăng ten. Vì tần số tín hiệu được truyền liên tục thay đổi, nên có sự khác biệt tần số giữa tần số âm thanh đã nhận và tần số được truyền. Tần số này tương ứng với khoảng cách đo lường D:
D = (c × Δf) / (2 × K)
tần số quét là K. Kết hợp với tần số hoạt động rất cao của 80 GHz, công nghệ FMCW cung cấp một tỷ lệ tín hiệu cao và khả năng đo lường mạnh, làm cho nó trở thành một công nghệ đo lường phi đối xứng được ưa thích cho các ứng dụng khai thác mỏ và than đá cao.
Tiến trình đo phóng đại FMCW
Bước 1 – Quét tần số:Thiết bị định vị radar tạo ra một tín hiệu sóng vi sóng có tần số tăng theo tuyến tính theo thời gian.
Bước 2 – Truyền:ăng ten truyền tín hiệu vi sóng được kích hoạt tần số về phía bề mặt vật chất lớn.
Bước 3 – Phản ánh:Tín hiệu vi sóng phản ánh từ bề mặt vật chất, kể cả bề mặt có khuynh hướng hình thành bởi góc của vật chất.
Bước 4 – Tiếp nhận tiếng vang:ăng ten nhận được tín hiệu phản xạ.
Bước 5 – Tính toán khoảng cách:Các thiết bị điện tử tính toán tần số khác nhau giữa các tín hiệu truyền và nhận và xác định khoảng cách sử dụngD = (c × Δf) / (2 × K).
2. Name
Đối với điều kiện hoạt động cực đoan dưới lòng đất và trên mặt đất, nhân viên thu thập và kỹ thuật nên tập trung vào năm tham số kỹ thuật then chốt sau:
| Đánh giá: | Trình phát thanh mức độ công nghiệp phổ biến | Chương trình truyền tải mức độ METRAVON | Ý nghĩa kỹ thuật |
|---|---|---|---|
| Comment | Ex D IIC T6 Gb / Ex TD | d I Mb ( cấu hình bảo vệ bản chất/ chống cháy) | đáp ứng các yêu cầu cho khí quyển bùng nổ than đá trong các mỏ than ngầm |
| Tần số vi sóng | 26 Hz / 6 GHz | 80 GHz FMCW / 500 MHz TDR | 80 GHz cung cấp một góc cực kỳ hẹp khoảng 3°, giúp tránh sự can thiệp từ các bức tường hầm và các cấu trúc hỗ trợ |
| Phạm vi đo lường và tính khả thi | 10 m–30 m | 0 m–120 m | đáp ứng các quy định cho các hầm chứa mật độ da sống sâu và lớn, khối lượng cao |
| Đánh giá sự bảo vệ sai trái (IP Code) | IP65 / IP67 | IP68 / IP69K | Cung cấp sự bảo vệ chống lại việc làm sạch nước áp suất cao và sự ẩm ướt dưới lòng đất |
| Bảo vệ bụi và tự làm sạch | Không có cấu trúc bảo vệ bụi hoặc ống kính chuẩn | ăng ten kính PTFE + kết nối không khí | Giúp ngăn chặn sự bóp méo tín hiệu gây ra bởi sự gắn kết của bụi dính lên bề mặt ăng ten |
3. Name
Tiến trình chọn trình phóng xạ cấp Mining
Bước 1 — Nhận diện môi trường lưu trữ hay tiến trình:Hãy xác định xem ứng dụng này có phải là một hầm than ngầm cao cấp, hầm chứa rác thô, bồn nước thải, hay bể chứa rác thải.
Bước 2 – Số Bụi cao và không đối xứng:Đối với hầm than đá, các hầm chứa nước, và các ứng dụng liên quan đến bụi nặng và góc nhìn vật chất để đặt lại, hãy chọn mộtTrình truyền tín hiệu radar cấp FMCW 80HzVí dụ như "METRAVON FMCW-80M."
Bước 3 – Không gian bị giới hạn hoặc hằng số điện thấp:Đối với dấu cách giới hạn hoặc phương tiện có hằng số điện thấp, chọn aradar hướng dẫn sóng cao độChẳng hạn như "METRAVON GWR-MINE."
Bước 4 — Những ứng dụng có tính chất phụ thuộc vào nước thải hoặc Slurry:Để hạn chế nước thải hoặc xe tăng bẩn thỉu cần có sự đo lường hướng dẫn và kháng viêm, hãy xem xét mộtKết nối màn hình radar cấp độ sóngChẳng hạn như "METRAVON GWR-70".
3. 1 80 GHz FMCW Non-Contact Radar Zear: Main Coal hủy hoại và Gangue Silos
Điều kiện điều hành:Vật liệu lớn giảm chiều cao, lượng bụi cực kỳ cao, và bề mặt vật chất có khuynh hướng do góc độ của việc đặt lại.
Yêu cầu chọn:Cần phải chọn một radar 80 Hz FMCW với góc phát tín hiệu 3 độ. Những tia thu hẹp giúp xuyên qua lớp bụi và tập trung tín hiệu vào trung tâm đống vật chất, làm giảm âm vang giả từ những bức tường và bề mặt cấu trúc bên trong. Một kết nối khí áp cũng nên được chọn để không khí nén có thể làm sạch bề mặt ăng ten một cách định kỳ.
3. 2 Hệ thống phát sóng hướng dẫn cho Sóng Rada mức độ tối đa (GWR): hệ thống thông tin mật và hệ thống cung cấp thức ăn nhanh Hopper trong các nhà máy phụ
Điều kiện điều hành:Giới hạn không gian cài đặt, làm mới lại xà và các thiết bị dinh dưỡng, và các biến thể lớn trong hằng số điện từ.
Yêu cầu chọn:Chọn radar hướng dẫn của sóng được trang bị dây cáp thép nặng nề với độ bền không quá 20 kN. Dây cáp thép dẫn đường tạo năng lượng điện từ xung quanh cáp và giảm sự can thiệp từ các cấu trúc thép nội bộ. Tùy theo thiết kế ứng dụng, phần dưới của dây cáp có thể đòi hỏi phải có trọng lượng hoặc sự hạn chế thích hợp để giữ vị trí dây cáp và giảm nguy cơ bị hư hại do vật liệu bị sụp đổ.
4. Cài đặt kỹ thuật và phát triển dự án yêu cầu cho bộ phát sóng hướng dẫn
Trong các dự án khai thác mỏ và tẩy than, việc lắp đặt tiêu chuẩn là quan trọng để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của dụng cụ. Sau đây là thủ tục xây dựng và lắp đặt tiêu chuẩn cho máy phát ra-đa hướng dẫn:
4. 1 Vị trí cài đặt và nguyên tắc thiếu chướng ngại vật
Tránh mục lục:Vị trí cài đặt phải tránh những khu vực bị ảnh hưởng trực tiếp đến vật liệu để ngăn chặn những mảnh lớn của quặng hoặc những vật liệu khác đập vào dây cáp hoặc ăng ten. Trong các dụng cụ có thể được cài đặt gần trung tâm, dụng cụ này có thể được sử dụng trong các bồn chứa nước thải và chất lỏng. Đối với bể thoát nước ngoài trời, việc lắp đặt có thể cách tường bể chứa khoảng 400 mm, với những chướng ngại vật gần đó bị loại bỏ.
Hộp cách nhiệt và phòng chống tường:Cài đặt một đường dây 2 inch, 150 lb flange tại kết nối sợi của máy phát. Nếu dùng một hộp cách nhiệt, hãy mở một vòng tròn với đường kính D = 50 mm ở phía dưới. Đầu tiên dẫn đường dây thép qua trung tâm của việc mở và sau đó bảo vệ sợi dây vào trong hộp cách nhiệt. Đảm bảo rằng dây cáp thép không chạm vào tường bằng kim loại của hộp cách nhiệt để tránh sự can thiệp của cơ thể.
4. 2 Yêu cầu thử nghiệm khả năng nổ điện tử
Tiến trình cài đặt điện tử
Bước 1 — Bao bọc bảo vệ:Lên đường cáp điện từ khu bảo vệ hoặc cách cách nhiệt.
Bước 2 – Conble Conduit:Sử dụng đường ống thép DN20 có đường dây bảo mật.
Bước 3 – Bí mật an toàn:Đi qua đường ống dẫn hướng về phía công cụ là dây an toàn.
Bước 4 – Cable Gland và Drip Loop:Hãy thắt chặt tuyến cáp và tạo một vòng nhỏ giọt xuống trước khi dây cáp đi vào nhà để ngăn chặn sự ngưng tụ đi vào dụng cụ.
Bước 5 – Dự án Khai hỏa và Đất đai:Hoàn thành sự kết nối theo đúng yêu cầu của dây bảo vệ chống nổ và kết nối lá chắn cáp tới điểm mặt đất được chỉ định sử dụng mặt đất một điểm.
Cách ly quyền lực:Trước khi tháo rời hoặc cài đặt dụng cụ, cung cấp điện phải được ngắt kết nối trong tủ điều khiển, và các dây tín hiệu tích cực và tiêu cực phải được ngắt kết nối.
Cài đặt có thể:Dùng một mm 1. 5mm cáp an toàn nội tại đốt lửa. Đường ống dẫn phải là đường ống thép nâng cao độ DN20 với những kết nối được thắt chặt an toàn.
Thử ra cách gọi:Sau khi lắp đặt cáp xong, hãy thử cách cách cách nhiệt bằng cách dùng megohmmeter. Thiết lập điện thế thử 500 V DC và kiểm tra liên tục trong 60 giây. Kháng chiến cách nhiệt phải là 20 triệu.
Bảo vệ chống nước và Moisture (Drip Loop):Tuyến cáp phải được thắt chặt an toàn. Tại lối vào của cáp tín hiệu, uốn cong dây cáp xuống và tạo thành một vòng tròn nhỏ giọt với đường kính khoảng D = 100 mm để ngăn hơi nước tụ lại và không đi dọc theo dây cáp vào nhà ở của dụng cụ.
Yêu cầu đất:Lớp bảo vệ của dây cáp được bảo vệ phải được giữ vững tại một điểm duy nhất của nhà máy phát điện trung tâm. Chỉ có thể phục hồi năng lượng sau khi xác nhận rằng không có lỗi trên mặt đất hay vòng quanh ngắn.
4. 3 Giới hạn độ cao và thiết lập vùng mù
Khi sử dụng máy phát radar cấp độ tối đa, mức vật chất tối đa không bao giờ được vào khu vực bị mù.
Thiết lập giới hạn độ cao:Khi thiết lập báo động cấp cao, quyền được cấp phép phải được dành riêng cho vùng mù của thiết bị. Một phạm vi tham chiếu điển hình là xấp xỉ 0. 1 m–0. 3 m cho radar không đối lập và xấp xỉ 0. 2 m–0. 5m cho radar điều khiển sóng, tùy thuộc vào thiết kế dụng cụ cụ cụ thể.
Lập luận phòng chống tràn ngập:Nếu mức vật liệu tối đa đạt tới vùng mù, sự phản ánh mạnh gần ăng ten có thể gây ra kết xuất khóa ở mức tối đa hoặc kích hoạt báo động "Loss of Echo", mà có thể gây ra hành động hệ thống kiểm soát sai.
FAQ
Tại sao máy phát ra-đa chống vụ nổ được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp khai thác mỏ và biến đổi?
A:Các lý do chính là thiết kế bảo vệ nổ đáng tin cậy của họ và kháng cự mạnh mẽ chống lại sự can thiệp của môi trường. Dựa theo yêu cầu của mô hình. Đồng thời, 80 lượng vi sóng tần số cao đã tạo ra sức kháng cự mạnh mẽ từ sự tập trung cao của bụi, hơi nước, áp suất môi trường thay đổi, và những biến đổi đáng kể về nhiệt độ, cung cấp sự ổn định về độ cao hơn so với công nghệ radar siêu âm và tần số thấp hơn trong nhiều ứng dụng khai thác mỏ.
Rađa định vị liên tục (FMCW) cung cấp những lợi thế nào qua radar xung trong việc đo lường than đá?
A:Rađa FMCW liên tục truyền tín hiệu qua tần số quét và cung cấp tỷ lệ tín hiệu cao. Than đá và những vật liệu lớn tương tự thường bị lỏng, bề mặt có khuynh hướng và có thể làm điện tử phản chiếu mạnh mẽ. Quá trình xử lý tín hiệu FMCW có thể giúp nhận diện các vật liệu yếu nhưng hợp lệ phản hồi và giảm khả năng "Loss of Echo" dưới điều kiện đo lường khó.
Liệu sự tập trung cao độ của hơi nước và sự ngưng tụ dưới lòng đất sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của radar không?
A:Chính hơi nước thường không ảnh hưởng đến vận tốc truyền qua sóng vi ba. Tuy nhiên, nếu hơi nước tụ lại thành những giọt nước nhỏ trên bề mặt radar, thì năng lượng lò vi sóng có thể được làm giảm. Máy phát ra-đa cấp METRAVON có thể sử dụng ăng-ten kính PTFE với những đặc điểm sợ nước. Kết hợp với một máy nén khí chống nổ nơi thích hợp, thiết kế này giúp giảm tác dụng của sự ngưng tụ về đo lường.
Làm thế nào để phản xạ lại độ lệch của sóng do góc độ vật chất để đặt lại được xử lý trong việc đo lường khối lượng lớn?
A:Một bề mặt vật liệu có khuynh hướng có thể phản ánh một phần năng lượng vi sóng hướng về tường thành thay vì quay về phía ăng ten. Đề nghị giải pháp bao gồm:
Sử dụng một máy phát ra-đa METRAVON 80 GHz với khoảng 3 độ hẹp để giảm sự phân tán;
Sử dụng một góc nhắm có thể điều chỉnh trong quá trình cài đặt để điều chỉnh góc của ăng ten radar để các tia được hướng thẳng về bề mặt vật liệu có xu hướng;
Bật chức năng xử lý mặt bằng vật liệu nội bộ của thiết bị này hoặc không đúng chức năng xử lý.
Làm thế nào cáp ra-đa dẫn đường có thể được bảo vệ khỏi sự căng thẳng hoặc suy sụp quá mức khi chất thải?
A:Nên xem xét ba điểm sau khi chọn và cài đặt:
Tính toán lực kéo tối đa được sử dụng bởi các vật liệu trên cáp và chọn một dây cáp nặng với một sức mạnh thích hợp, như lớn hơn 20 kN nơi cần thiết bởi ứng dụng;
Tránh cài đặt radar hướng dẫn của sóng trực tiếp bên dưới tài liệu inlet hoặc trung tâm của thanh thoát;
Sử dụng một phương pháp lắp đặt thích hợp tùy theo điều kiện nạp cơ khí, chẳng hạn như treo lơ lửng trên cùng miễn phí hoặc một chức năng hạn chế linh hoạt dưới mà thích hợp.
Vật liệu nào có thể đo mức radar thông minh?
A:Máy phát ra-đa thông minh được sử dụng rộng rãi cho các hầm than trong các nhà máy than, các hầm chứa tro trong các nhà máy năng lượng, axit và alkali trong các bể chứa hóa dầu, bể chứa hóa dầu, các thùng chứa gia súc, các thùng chứa gia súc, và các thùng chứa thực phẩm. Cả phương tiện truyền thông dẫn điện và rất nhiều vật liệu không liên quan đến năng lượng điện thấp, chẳng hạn như sản phẩm dầu hỏa nhẹ và bột khô, có thể đo được khi các công nghệ radar và cấu hình phù hợp được chọn.
Theo thứ tự nào báo động "Loss of Echo" từ một máy truyền radar?
A: Trước tiên, hãy kiểm tra xem mức vật liệu tối đa đã tăng lên đến vùng mù ăng-ten chưa;
Kiểm tra xem lượng bụi dính hay than ướt tích tụ trên bề mặt ăng ten;
Kiểm tra áp suất cung cấp không khí bình thường;
Kiểm tra thiết bị điện áp nâng cao và hệ thống cách nhiệt của cáp phun lửa, bao gồm cả khả năng kháng nhiệt vẫn còn trên 20 độ M.
Kết thúc
Việc chọn một máy phát ra-đa cấp khai thác mỏ đòi hỏi sự cân nhắc toàn diện về đánh giá độ bảo vệ của vụ nổ, sự liên tục chuyển hóa vật chất, sự tập trung bụi và kích thước hình học của không gian đo lường. Với những hầm chứa than và các hầm chứa chất lỏng cao tầng, 80 đài phát ra-đa FMCW cung cấp sự kết hợp chặt chẽ giữa sự chính xác và ổn định. Đối với các khoảng không hẹp, vật liệu điện thấp, hoặc xe tăng nhỏ, radar điều khiển sóng (GWR) mang lại những lợi thế kỹ thuật quan trọng.
Khi một nhà sản xuất chuyên nghiệp phục vụ cho việc kiểm soát quá trình công nghiệp và đo lường các ứng dụng khai thác mỏ, METRAVON cung cấp một loạt các máy truyền tín hiệu radar chống nổ cùng với sự hướng dẫn chọn lọc từ lĩnh vực cho khách hàng trong ngành khai thác mỏ toàn cầu, vận chuyển và công nghiệp năng lượng. Để có được tài liệu chống nổ mìn, dữ liệu kỹ thuật, hoặc lời trích dẫn của dự án, xin liên hệ với đội kỹ thuật METRAVON.
Nguồn tài nguyên liên kết
Tác giả: Arvin· · Nguồn: METRAVON Trích dẫn




