طراحی ،مدلسازی و ساخت حسگر خازنی برای اندازه‌گیری برخط رطوبت کنسانتره سنگ‌آهن
کد مقاله : 1202-ICME (R3)
نویسندگان
علیرضا تقوی خونساری *1، حسن محققیان گورتانی1، حسام صادقیان فیروزاباد2
1شرکت رادمان تجهیز آذین
2شرکت رادمان تجهیز آذین
چکیده مقاله
رطوبت کنسانتره سنگ‌آهن یکی از پارامترهای کلیدی در کنترل کیفیت، قیمت‌گذاری و بهینه‌سازی فرآیندهای تولیدی مانند گندله‌سازی است. فرآیندهای فراوری از جمله آسیاب، جداسازی مغناطیسی و حذف ناخالصی‌ها موجب افزایش رطوبت ماده می‌شوند و جذب رطوبت از محیط نیز تغییرات قابل‌توجهی در وزن و خواص فیزیکی کنسانتره ایجاد می‌کند. روش‌های متداول اندازه‌گیری رطوبت عمدتاً آزمایشگاهی و زمان‌بر هستند و قابلیت استفاده برخط را ندارند؛ بنابراین توسعه روشی سریع، دقیق و قابل‌پیاده‌سازی در خطوط تولید ضروری است. در این پژوهش، طراحی، ساخت و ارزیابی یک حسگر خازنی مبتنی بر فرکانس تشدید مدار LC برای اندازه‌گیری برخط رطوبت کنسانتره سنگ‌آهن ارائه شد. حسگر از نوع خودخازنی طراحی و با در نظر گرفتن ملاحظات مربوط به اختلاف زمین و خازن‌های پارازیتی ساخته شد. الکترود حسگر با فناوری مدار چاپی و بدنه آلومینیومی برای ایجاد شیلد الکترومغناطیسی تولید گردید. آزمایش‌های کالیبراسیون در بازه صفر تا ۸ درصد وزنی رطوبت انجام شد.
نتایج نشان داد که با افزایش رطوبت تا حدود ۴ درصد، فرکانس تشدید به‌طور محسوس کاهش می‌یابد و در رطوبت‌های بالاتر تغییرات محدود می‌شود. رابطه توانی میان فرکانس نرمال‌شده و درصد رطوبت در بازه صفر تا ۴ درصد با ضریب تعیین 0.998 برقرار شد. حداکثر خطای اندازه‌گیری و خطای تکرارپذیری حسگر به‌ترتیب ۰٫۷۵٪ و ۰٫۲۲٪ بود. نتایج بیانگر دقت و تکرارپذیری مناسب حسگر در بازه رطوبتی پایین و قابلیت استفاده آن برای پایش برخط رطوبت کنسانتره سنگ‌آهن است.
کلیدواژه ها
حسگر خازنی، اندازه‌گیری رطوبت، کنسانتره سنگ‌آهن، اندازه‌گیری برخط، مدار LC
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر