Zasada działania
DiagBelt: metoda magnetyczna
W ramach projektu, DiagBelt+ został skutecznie wdrożony w kopalni węgla brunatnego KWB Bełchatów, potwierdzając swoją skuteczność w realnych warunkach przemysłowych. Metoda magnetyczna, stanowiąca rdzeń funkcjonalności systemu, opiera się na namagnesowaniu linek w rdzeniu taśmy i monitorowaniu ich właściwości magnetycznych. Podczas pomiaru, rejestrowana jest zmiana pola magnetycznego generowanego przez namagnesowany rdzeń taśmy. W przypadku defektów, takich jak pęknięcia czy zmiany właściwości magnetycznych, następuje zmiana pola magnetycznego, co umożliwia ich wykrycie przez czujniki indukcyjne w głowicy pomiarowej.
DiagBelt+ wykorzystuje listwę pomiarową, składającą się z 90 cewek rozmieszczonych równomiernie co 25 mm. Dodatkowo, system wyposażony jest w dwie listwy magnesu stałego, umieszczane nad i pod taśmą w odpowiedniej odległości (około 30 mm) od jej okładek. W trakcie pomiaru, system analizuje zmiany pola magnetycznego, umożliwiając nieinwazyjną i precyzyjną ocenę stanu technicznego rdzenia taśmy. To rozwiązanie przyczynia się do efektywnego monitorowania taśm przenośnikowych, wpływając na zwiększenie niezawodności i bezpieczeństwa systemów transportu materiałów.
Monitorowanie na bieżąco
W czasie rzeczywistym kontroluje kluczowe parametry, reagując szybko na każdą zmianę.
Wszechstronność zastosowań
Uniwersalne rozwiązanie, dostosowane do różnych branż i potrzeb, od przemysłu po badania naukowe.
Odporność na warunki
Solidna konstrukcja i niezależne mocowanie głowic pomiarowych gwarantuje odporność na drgania i uderzenia.
WYsoka rozdzielczość pomiarowa
DiagBelt wykorzystuje 90 indukcyjnych czujników, zapewniając ciągły i precyzyjny pomiar z wysoką rozdzielczością wzdłużną i poprzeczną
Wykrywanie awarii
Natychmiastowe wykrywanie i sygnalizowanie potencjalnych problemów, minimalizując ryzyko przestojów i strat.
Ocena poprawności konstrukcji przenośnika
Rozmieszczenie uszkodzeń na przekroju poprzecznym taśmy przenośnikowej pozwala na ocenę poprawności podawania urobku na taśmę.
Analiza i raportowanie
Precyzyjna analiza danych i generowanie raportów, umożliwiających podejmowanie świadomych decyzji.
Schemat i wymiary systemu DiagBelt+
Mocowanie głowicy pomiarowej
Mocowanie głowic kondycjonujących
DiagBelt+ to system diagnostyki taśm przenośnikowych, wykorzystujący metodę magnetyczną do precyzyjnej oceny stanu technicznego rdzenia taśmy. Główne założenia opierają się na monitorowaniu właściwości magnetycznych linek w rdzeniu taśmy.
W praktyce, system DiagBelt+ wymaga instalacji listew magnesu stałego (głowice kondycjonujące) nad i pod taśmą. Te listwy magnetyczne magnesują linki w rdzeniu taśmy. W miejscach wystąpienia nieciągłości, takich jak pęknięcia czy zmiany właściwości magnetycznych, pojawia się strumień rozproszenia, a 90 czujników indukcyjnych zainstalowanych w głowicy pomiarowej mierzy zmiany pola magnetycznego pojawiające się w miejscach nieciągłości linek. System pracuje z częstotliwością 400 Hz, co przekłada się na rozdzielczość pomiaru 2.5 mm przy prędkości taśmy 1 m/s. Odległość między czujnikami wynosi 25 mm. Wyniki pomiarów pozwalają na identyfikację lokalizacji oraz charakterystyki uszkodzeń, co stanowi istotne wsparcie w planowaniu konserwacji i napraw taśm przenośnikowych.
Projekt został wdrożony w kopalni węgla brunatnego KWB Bełchatów, potwierdzając skuteczność tej metody diagnostycznej. Dzięki zastosowaniu systemu DiagBelt+ możliwe jest skuteczne monitorowanie stanu technicznego taśm przenośnikowych, co przekłada się na zwiększenie niezawodności i efektywności transportu przenośnikowego.
Zobacz zawartość przykładowego raportu z badań
wizualizacja uszkodzeń rdzenia
Wizualizacja uszkodzeń rdzenia taśmy przy użyciu systemu DiagBelt opiera się na dwubiegunowości zainstalowanych cewek w głowicy pomiarowej.
Uszkodzenia linek, takie jak przerwanie, brak linek, przecięcie, korozja czy zgniecenie, a także występowanie złącz pomiarowych lub dokonane naprawy, generują charakterystyczne sygnały magnetyczne. Każdy rodzaj uszkodzenia posiada odrębną charakterystykę sygnału.
W praktyce, wielkość uszkodzenia, odległość głowicy pomiarowej od taśmy, prędkość ruchu taśmy oraz wybrany próg czułości wpływają na różnice w sygnałach uszkodzeń. Długoletnia praktyka w zastosowaniu metody magnetycznej umożliwiła precyzyjne dostosowanie parametrów pomiarowych do konkretnych warunków pracy taśmy.
Najmniejsze uszkodzenia, takie jak częściowe uszkodzenie linki, generują niewielkie sygnały, widoczne jako chmura niebieskich punktów, rejestrowane na kilku kanałach pomiarowych. W miarę wzrostu rozmiaru i złożoności uszkodzenia, pole rejestrowanej zmiany pola magnetycznego powiększa się, a pojawiają się dwie chmury punktów o przeciwnej polaryzacji zmiany pola magnetycznego (żółte chmury punktów). Ostatecznie, na obrazie przedstawiającym lokalizację uszkodzenia, jedynie chmura punktów w centrum (kolor niebieski) wskazuje na dokładne miejsce nieciągłości.
W przypadku identyfikacji naprawy, rejestrowany sygnał ma przeciwną polaryzację, a o miejscu jej wystąpienia informuje chmura żółtych punków (podobna do sygnału złącza, ale nie występująca na pełnej szerokości taśmy).
KODOWANA KOLORAMI MAPA STANU TECHNICZNEGO
Wizualna reprezentacja odcinków taśmy z przypisanymi kolorami, zgodnymi ze skalą zużycia rdzenia wedlug wybranej miary (np. gęstość uszkodzeń rdzenia na odcinku lub gęstość pola powierzchni sygnału uszkodzeń na odcinku), umożliwia natychmiastową identyfikację odcinków o zróżnicowanym stopniu zużycia.
Ta wizualizacja pozwala na szybką i efektywną ocenę stanu technicznego taśmy na podstawie kolorów. Skala kolorów umożliwia dokładną klasyfikację odcinków taśmy w kontekście ich stanu, co może przyczynić się do identyfikacji obszarów wymagających szczególnej uwagi.
Kodowana kolorami mapa stanu technicznego taśmy stanowi narzędzie, które pozwala na podejmowanie decyzji związanych z utrzymaniem taśm w dobrym stanie technicznym.
PREDYKCJA POZOSTAŁEGO CZASU PRACY TAŚMY
Przy cyklicznych pomiarach stanu rdzenia taśmy przenośnikowej w odstępie czasu możliwe jest wyznaczenie krzywej predykcji tempa pojawiania się nowych uszkodzeń. To narzędzie dostarcza cennych informacji na temat dynamiki i tempa przyrostu uszkodzeń w czasie.
Punkt „0” na krzywej jest oparty na dacie pierwszej instalacji taśmy – wówczas taśma powinna mieć 0 uszkodzeń. Kolejne pomiary pozwalają na budowę krzywej, która staje się coraz bardziej reprezentatywna i dokładna w miarę akumulacji danych. Innymi słowy, im więcej pomiarów, tym krzywa predykcji staje się bardziej wiarygodnym narzędziem analizy.
Krzywa predykcji przyrostu gęstości uszkodzeń umożliwia nie tylko zrozumienie obecnego stanu technicznego, ale także prognozowanie przyszłego zużycia. Jest to kluczowe dla podejmowania informowanych decyzji dotyczących konserwacji, naprawy czy wymiany taśm. Metoda pozwala nam dokładnie ocenić wpływ eksploatacji na stan techniczny taśmy, co z kolei wspomaga podejście oparte na pomiarach przy podejmowaniu kluczowych decyzji operacyjnych. Możliwe jest także wyznaczenie momentu, po którym taśma osiągnie zadany, graniczny próg gęstości uszkodzeń kwalifikujący ją do demontażu w celu złomowania lub regeneracji.
Analiza stanu technicznego złączy taśmowych
Jedną z funkcji systemu jest ocena jakości wykonania połączeń taśm, umożliwiając identyfikację potencjalnych problemów.
Wykorzystując metodę magnetyczną, DiagBelt+ umożliwia diagnostykę różnych rodzajów złączy taśmowych z linkami stalowymi: prostych, skośnych, jedno- i wielostopniowych. System pozwala również na pomiarowanie długości połączeń, długości poszczególnych stopni oraz współczynnika skośności złączy skośnych (zgodnie z normą powinna ona mieścić się w zakresie 0.2-0.3 szerokości złącza).
Dzięki regularnej diagnostyce złączy z wykorzystaniem systemu DiagBelt+ możliwe jest wyeliminowanie potencjalnych wad i ocena złącza w czasie w celu wykrycia potencjalnych trendów (np. rozchodzenia się złączy).
Złącze dwustopniowe, proste
Złącze jednostopniowe, proste
Analiza przekroju poprzecznego taśmy
System DiagBelt umożliwia analizę rozkładu uszkodzeń w poprzek szerokości taśmy, co pozwala na badanie przekrojów poprzecznych przenośnika i ocenę poprawności konstrukcji przesypów.
Dzięki gęstej siatce pomiarowej głowicy, system rejestruje sygnały magnetyczne w wielu równoległych kanałach obejmujących całą szerokość taśmy. Pozwala to na tworzenie przekrojów poprzecznych uszkodzeń rdzenia, w których widoczny jest charakterystyczny rozkład uszkodzeń dla danego odcinka przenośnika.
Rozmieszczenie uszkodzeń w przekroju taśmy odzwierciedla sposób, w jaki materiał oddziałuje na jej powierzchnię. Skupienie uszkodzeń w środkowej części taśmy może wskazywać na zbyt skoncentrowany strumień materiału podczas załadunku, natomiast asymetryczny rozkład (większa liczba uszkodzeń po jednej stronie taśmy) może świadczyć o nierównomiernym zasilaniu przesypu lub niewłaściwym położeniu wylotu.
Analiza tych przekrojów umożliwia ocenę i optymalizację geometrii przesypów, kąta natarcia oraz sposobu wprowadzania materiału na taśmę. W konsekwencji pozwala to ograniczyć koncentrację obciążeń dynamicznych, wydłużyć trwałość taśmy oraz zmniejszyć ryzyko uszkodzeń rdzenia.
Wizualizacja przekrojów poprzecznych jest szczególnie przydatna w identyfikacji miejsc, gdzie dochodzi do nadmiernego oddziaływania materiału, a także w ocenie skuteczności dokonanych zmian konstrukcyjnych w układzie załadunku.