WO2013067651A1 - Sistema y método de monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino rotatorio de minerales - Google Patents

Sistema y método de monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino rotatorio de minerales Download PDF

Info

Publication number
WO2013067651A1
WO2013067651A1 PCT/CL2011/000069 CL2011000069W WO2013067651A1 WO 2013067651 A1 WO2013067651 A1 WO 2013067651A1 CL 2011000069 W CL2011000069 W CL 2011000069W WO 2013067651 A1 WO2013067651 A1 WO 2013067651A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mill
interior
main control
monitoring system
control unit
Prior art date
Application number
PCT/CL2011/000069
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Germán Arnaldo SEPÚLVEDA VILLALOBOS
Javier Alejandro VENEGAS REQUENA
Ennio Carlo PERELLI BACIGALUPO
Sebastián José NOVA VEGA
Alfredo Alejandro BRUCE
Rodrigo Antonio RIQUELME HORMAZÁBAL
Rodrigo Edgardo POZO ESCOBAR
Original Assignee
Sociedad De Innovación Y Transferencia Tecnológica Limitada
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sociedad De Innovación Y Transferencia Tecnológica Limitada filed Critical Sociedad De Innovación Y Transferencia Tecnológica Limitada
Priority to AU2011380685A priority Critical patent/AU2011380685B2/en
Priority to PCT/CL2011/000069 priority patent/WO2013067651A1/es
Priority to CA2854957A priority patent/CA2854957C/en
Priority to US14/357,529 priority patent/US9849460B2/en
Publication of WO2013067651A1 publication Critical patent/WO2013067651A1/es
Priority to ZA2014/03824A priority patent/ZA201403824B/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18—Details
    • B02C17/1805—Monitoring devices for tumbling mills
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18—Details
    • B02C17/183—Feeding or discharging devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2210/00—Codes relating to different types of disintegrating devices
    • B02C2210/01—Indication of wear on beaters, knives, rollers, anvils, linings and the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/02—Feeding devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002—Active optical surveying means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/51—Housings
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/183—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a single remote source

Definitions

  • the present invention relates to an online monitoring system and method for obtaining direct data within a rotary mill of minerals or the like, by direct visualization of the load and the inner lining of said mill. More specifically a system and method of direct visual monitoring of the inside of a mill.
  • Mill such as a SAG mill.
  • From L. Cerda et al. It describes a grinding body that is incorporated into the load of a SAG mill and that inside it has a sensor, a microprocessor, a receiver and a transmitter, which captures data related to the behavior of said grinding body in contact with the grinding mill and the mill, processing, translating and transmitting said information to and from an external receiver located in the space surrounding the grinding body "; the invention works inside the load and has a single undefined sensor, however it does not delivers optical information, wear rate, alarm in case of a loose lining piece, apparent volumetric filling level, and other parameters such as those proposed in this application.
  • the present invention describes a system and method of online monitoring of the operation within a rotary ore mill, for example, a SAG mill, by means of an optical and / or geometric scan for obtaining direct data on the work inside the windmill. More specifically an optical monitoring system and / or geometric inside a rotary mill of minerals and its method of operation.
  • the invention allows direct measurement and online transmission of variables that describe the state and operation of the inside of the grinding chamber of a mill.
  • the optical and / or geometric monitoring system comprises an optical and / or geometric monitoring unit that is located in a safe area that has direct vision inside the mill, which avoids the risk of destructive damage to the instruments within this unit Optical and / or geometric monitoring.
  • the system has a logical platform, with software and firmware for the processing and presentation of the data to the user in the control of the operation.
  • the system allows to measure variables such as effective wear rate and geometric profile of the wear of each piece of the lining, detachment of a lining piece, apparent volumetric filling level and absolute position of the load with the SAG mill moving, filling level inspected during detections, approximate indication of the frequency of projection of cataract load, occurrence of load packing between lifters and three-dimensional map of the lining of the mill and its load during operation and others.
  • a direct visual monitoring system for sensing the inside of a rotary mill of minerals or the like, comprising, a monitoring unit, a main control unit and an operation unit and management, where the monitoring unit is located inside a feed hopper where the mill is fed from a container, and the location of the monitoring unit inside the feed hopper is adjusted according to the physical characteristics of said feed hopper and the dimensions of the mill, so as to allow a direct view of the inside of the mill.
  • a protection for its operation which comprises an outer shell that It has a shape defined by the volume it occupies inside the feed hopper and protects a container of sensors that are visually oriented, towards the inside of the mill.
  • the outer shell is constructed as a steel shield with a high hardness level, in addition, to absorb any type of impact, it has a rubber coating and to absorb the vibrations it has low frequency passive dampers, and optionally active dampers are used.
  • the sensor container that are visually oriented, towards the inside of the mill, comprises sensor means that are arranged in said sensor container, which comprises a container, which inside are composed of a laser scanner, a thermal camera, a digital camera, a plurality of lighting means, a thermocouple and an accelerometer; and the sensor container has a face oriented towards the inside of the mill, which is a sight panel which contains openings with the shape of each element or sensor that remain at the surface level, thus, the laser scanner has a scanner opening,
  • the thermal camera is associated with a thermal opening
  • the digital camera has a photographic opening and next to this digital camera there is a lighting opening, where the lighting opening is defined by the arrangement that is adopted when calibrating the digital camera for a better visual approach to the interior of the mill, whereby the lighting means can be arranged at the side, below, above or around the digital camera.
  • the visor panel has a visor at the top that is hollow and that is an integral part of the sensor container, which is internally connected to a clean air pressure duct, where the air injected by the pressure air duct flows through from the visor and exits through a plurality of holes generating a plurality of air jets flowing from the top of the visor down, keeping the outer face of the visor panel clean and preventing the embedding of material in the different sensors and lighting means.
  • a second objective is to provide an operational method of the monitoring system Direct visual for sensing the inside of a mill, which comprises having a monitoring unit for direct visual monitoring to sensing the inside of a mill, where the monitoring unit contains inside a sensor container that allows:
  • thermocouple sensing the internal temperature of this, by means of a thermocouple
  • distance detection in one or more planes, by means of distance detection, for example, flight time detection, using laser beams by means of a laser scanner, to obtain one or more three-dimensional geometric profiles of the environment in predefined angular positions from inside the mill.
  • Figure 1 shows a perspective view of a rotary ore mill using the present invention.
  • Figure 2 shows a perspective view of the feed chute showing the location area of the optical and / or geometric monitoring unit.
  • Figure 3 shows an isometric view of the optical and / or geometric monitoring unit.
  • Figure 4 shows an isometric view from below of the sensor unit that is installed in the monitoring unit.
  • Figure 5 shows an isometric view from above of the sensor unit that is installed in the monitoring unit.
  • Figure 6 shows a schematic view of the operation of the sensors inside the mill.
  • Figure 7 shows a front view of the inside of the mill, from the location point of the sensor unit.
  • Figure 8 shows an example of a block diagram of the control and management hardware of the optical monitoring device.
  • the present invention is described as a direct visual monitoring system inside a mill (10), which comprises a monitoring unit (240), a main control unit (250) and an operation and management unit (300) , as described in Figure 1.
  • the monitoring unit (240) is located inside a feed hopper (220) where the mill is fed (150);
  • the location of the monitoring unit (240) inside the feed hopper (220) is adjusted according to the physical characteristics of the feed hopper (220) and to the dimensions of the mill (150), so as to allow direct view of the inside of the mill (50), as shown in figure 2.
  • the feed hopper (220) is the loading feeder of the mill (150) from the container (200), so that the monitoring unit (240) It is subject to vibrations during the loading of the mill (150), which determines, together with the aggressive environment of the load that passes under the monitoring unit (240), a suitable protection for its operation.
  • the monitoring unit (240) comprises an outer housing (260) that has a shape defined by the volume it occupies inside the feed hopper (220) and protects a sensor container (270) that are visually oriented, into the mill (150), as shown in figure 3.
  • the outer shell (260) is subjected to the passage of ore that enters the mill (150) at high speed and irregularly, to the periodic entry of grinding balls, high pressure water injection that can generate corrosion in the feed hopper (220), fine suspension material and vibrations in the feed hopper (220) due to the displacement of the mineral; All this causes the outer shell (260) to be constructed as a steel armor with a high hardness level. It is possible to combine other shielding materials, since not all the outer shell (260) is subjected to the passage of the mineral; In addition, to absorb any type of impact, a rubber coating is applied and passive low frequency dampers are used, and depending on the behavior of the mineral flow, optionally active dampers are used, which operate from a signal delivered by the container of sensors (270).
  • the sensor container (270) Inside the outer shell (260) is the sensor container (270), shown in Figures 4 and 5, which contains inside the sensor means for monitoring the inside of the mill (150).
  • the sensor means that are arranged in the sensor container (270), which comprises a container (271) which are composed of a laser scanner (275), a thermal camera (276), a digital camera (277) , a plurality of lighting means (279), a thermocouple (278) and an accelerometer (274).
  • the sensor container (270) has a face oriented towards the inside of the mill (150), which is a sight panel (290) which contains openings in the shape of each element or sensor that remain at the surface level; in figure 5, an example of an arrangement of the elements and sensors is shown, thus, the laser scanner (275) has a scanner opening (275 '), the thermal chamber (276) is associated with a thermal opening (276') , the digital camera (277) has a photographic opening (277 ') and next to this digital camera (277) there is a lighting aperture (279');
  • the figure that has the lighting aperture (279 ') is defined by the arrangement that is adopted when the digital camera (277) is calibrated for a better visual focus towards the inside of the mill (150), whereby the means of lighting (279) can be have the digital camera (277) at the side, below, above, around, etc.
  • the sight panel (290) has in its upper part a visor (282) that is hollow and that is an integral part of the sensor container (270), which is connected internally with a clean air pressure duct (280); the air injected by the pressurized air duct (280) flows through the visor (282) and exits through a plurality of holes (281) generating a plurality of air jets flowing from the top of the visor (282) towards below, keeping the outer face of the viewfinder panel (290) clean and preventing the embedding of material in the different sensors and lighting means (279).
  • thermocouple (278) allows a temperature signal to be sent inside the sensor container (270) to the main control unit (250), which delivers a command signal to enter air conditioning into the sensor container (270) ) through the openings (272), one for the entrance and one for the air conditioning outlet.
  • the opening (273) allows the output of the cables associated to the different means that are contained inside the sensor container (270), both the control and the signal and energy cables.
  • the accelerometer (274) allows to send a movement signal from the sensor container (270) to the main control unit (250), and therefore from the monitoring unit (240), this signal is to allow the control of the dampers assets, when these are used.
  • the lighting means (279) are shown in a single block, the example is composed, in this case, of six lighting units. It is evident that this plurality of lighting means (279) can be distributed according to the working conditions that each mill (150) presents.
  • Figure 6 shows an example of operation of the laser scanner (275), which generates, for example, four scanning signals (275 "), to determine the distance and shape of the load inside the mill (150);
  • the schematic view allows to see the feed hopper (220), which contains in its upper part the monitoring unit (240) and is in the sensor container (270).
  • Figure 7 describes a schematic view of the inside of the mill (150) from the sight panel (290), which allows to determine the shape of the instantaneous load (160), the state of the linings (170), and the thermal profile of the instantaneous load (160) and of the lining (170) of the mill (150).
  • All monitoring actions can be managed by a user in the operation and management unit (300), however, it is possible to make an automatic control of the results arriving from the monitoring unit (240), whereby the operation and Monitoring management is manual or automatic, depending on the operator's choice.
  • the thermocouple (278) generates a continuous voltage signal whose value is uniquely related to the temperature to which it is subjected and which corresponds to the interior of the sensor container (270); This temperature signal is acquired by the main control unit (250) to store the temperature behavior over time and alert the operation of the mill (150), either manual or automatic, on temperature conditions that are not appropriate for the operation. of the other sensors inside the sensor container (270), and eventually to control the flow of indoor conditioning air and maintain an appropriate temperature for the operation of all the sensors inside the sensor container (270).
  • the accelerometer (274) generates a digital signal that contains three variables as a function of time, proportional to the acceleration to which the accelerometer (274) is subjected on the vertical axis, on the lateral horizontal axis and on the frontal horizontal axis.
  • the digital signal that combines the three accelerations is acquired by the main control unit (250) to store the vibration behavior over time and alert the operation of the mill (150), either manual or automatic, on vibration conditions poorly suited for the operation of the other sensors inside the sensor container (270), and eventually to control the stiffness of the active dampers on which the box containing the sensors is supported and thus maintain an appropriate vibration level for the operation of all sensors inside the sensor container (270).
  • the digital camera (277) acquires two-dimensional images of the interior of the mill (150) in the visible spectrum through a lens of optical characteristics appropriate to the geometric conditions of the mill (150).
  • the digital camera (277) has characteristics suitable for the speed of movement of the load (160) and of the mill (150), and for the lighting produced by the lighting means (279).
  • the operation of the digital camera (277) is commanded from the main control unit (250), allowing photographs to be acquired at a predetermined frequency for the operation of the mill (150).
  • the images captured by the digital camera (277) are automatically stored and processed in the main control unit (250).
  • the thermal chamber (276) acquires two-dimensional images of the interior of the mill (150) in the thermal spectrum, which implies that the color or hue of each pixel is related to the temperature of the photographed object. The capture of these images is done through a lens of optical characteristics appropriate to the geometric conditions of the mill (150), which in turn is protected by a window whose material has molecular characteristics that make it especially permeable to thermal frequencies, for example, Germanium.
  • the thermal chamber (276) has characteristics suitable for the speed of movement of the load (160) and of the mill (150). The operation of the thermal chamber (276) is commanded from the main control unit (250), allowing thermography to be acquired at a predetermined frequency for the operation of the mill (50).
  • thermographs captured by the thermal camera (276) are automatically stored and processed in the main control unit (250).
  • thermographs analysis procedures are performed with known techniques, with two purposes: on the one hand the same purposes are pursued as with the images of the digital camera (277), allowing a redundant measurement plus the option of having images in case that the lighting means (279) do not operate.
  • it is sought to identify abnormal thermal gradients in the component parts of the lining (170) of the mill (150) to identify points of structural failure early and elements of temperature higher than the others (balls) are searched in the load (160) steel) and thus the relative amount of balls is estimated based on the amount of ore.
  • thermographs only presenting the thermographs to the mill operator (150) in the operation and management unit (300) already delivers valuable information that is currently not available.
  • the laser scanner (275) executes a distance detection in one or more planes, by means of the distance detection, for example, flight time detection, using laser beams (275 ") that move angularly in time by means of a mirror that rotates at high speed. This allows one or more three-dimensional geometric profiles of the environment to be obtained in predefined angular positions.
  • the laser beams (275 ") have frequency and power characteristics that allow them to penetrate dusty and damp environments.
  • the operation of the laser scanner (275) is commanded from the main control unit (250), allowing three-dimensional geometric profiles to be acquired at a frequency appropriate to the operation of the mill (150).
  • the distance and angle values of each laser beam (275 ") generated by the laser scanner (275) are automatically stored and processed in the main control unit (250).
  • Figure 8 describes the physical relationship of control and management of the media contained in the sensor container (270), controlled by the main control unit (250) which, by means of operating means, such as sources, valves and relays, controls the media operating in the sensor container (270), and the operation and management unit (300) allows the management of the operational means in the sensor container (270), through the main control unit (250), as has been described
  • the method of operating in-line monitoring within a rotary mill of minerals or the like, through a direct display of the load and the inner lining of said mill, is carried out through the different means contained in the sensor container (270) , as has been detailed in each sensor functionality.
  • the operative method includes direct visual monitoring to sense the inside of a mill (150), to have a monitoring unit (240) that contains inside a sensor container (270) that allows sensing the interior temperature of the latter; determine the acceleration on the vertical axis, on the lateral horizontal axis and on the frontal horizontal axis, as a function of time; acquire two-dimensional images of the interior of the mill (150) by means of a digital camera (277), of the geometric conditions of the interior of the mill (150); acquire two-dimensional images of the interior of the mill (150) in the thermal spectrum, by means of a thermal chamber (276) obtaining thermographies of the interior of the mill (150); execute a distance detection in one or more planes, by means of distance detection, for example, flight time detection, using laser beams (275 ”) by a laser scanner (275), to obtain one or more geometric profiles three-dimensional environment in predefined angular positions inside the mill (150).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

Sistema de monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino rotatorio, que comprende una unidad de monitoreo, una unidad de control principal y una unidad de operación y gestión, en donde la unidad de monitoreo se ubica al interior de una tolva de alimentación y es ajustada de acuerdo con las características físicas de dicha tolva de alimentación y a las dimensiones del molino, para permitir una vista directa al interior del molino. El método operativo comprende disponer en el interior de la unidad de monitoreo, un contenedor de sensores para sensar la temperatura interior de éste; determinar la aceleración en el eje vertical, en eje horizontal lateral y en eje horizontal frontal, en función del tiempo; adquirir imágenes bidimensionales de las condiciones geométricas del interior del molino; adquirir imágenes térmicas bidimensionales del interior del molino; y ejecutar una detección de distancia en uno o más planos.

Description

SISTEMA Y MÉTODO DE MONITOREO VISUAL DIRECTO PARA SENSAR EL INTERIOR DE UN MOLINO ROTATORIO DE MINERALES
CAMPO DE APLICACIÓN
La presente invención se relaciona con un sistema y método de monitoreo en línea para la obtención de datos directos dentro de un molino rotatorio de minerales o similar, mediante una visualización directa de la carga y del revestimiento interior de dicho molino. Más específicamente un sistema y método de monitoreo visual directo del interior de un molino.
DESCRIPCION DEL ARTE PREVIO
Hasta hoy las herramientas que se utilizan, en la operación dentro de un molino, para determinar algunos datos sobre el comportamiento de ciertos parámetros clave son indirectos, inferencias proporcionadas por modelos matemáticos y/o sensores externos al molino que entregan datos presuntos sobre niveles óptimos de carga, desgastes de algunos insumos, de revestimientos y de eficiencia en el uso de medios de molienda.
Tales informaciones no pasan de ser buenas estimaciones e inferencias a falta de herramientas concretas que muestren lo que está sucediendo realmente al interior del molino en operación. El ámbito de operación de un molino la molienda se produce por impacto, atrición y abrasión, cuando el molino gira a una velocidad en el rango de 60 a
85% de su velocidad crítica.
Actualmente no es posible conocer de primera fuente lo que ocurre en el interior del Molino mientras este opera, solo se puede inferir el comportamiento y condición de la carga, ya que la gran barrera tecnológica es la agresividad del medio al interior del
Molino, como por ejemplo, un molino SAG.
En la actualidad hay algunos intentos por obtener una imagen desde el interior del molino, la solicitud de patente de invención CN101745449A de fecha 23.06.2010, titulada "Molino de bolas con capacidad de monitoreo del movimiento en el medio interno", de Yl SUN y otros, describe una cámara con una estructura fija, en el interior del molino de bolas, conectado con una cubierta protectora y donde la estructura esta balanceada contra reloj de modo que queda aislada de la rotación, pudiendo así monitorear en tiempo real el comportamiento de la carga; sin embargo, no se encuentra en una zona segura, debe reponerse con el desgaste, lo que implica detener el molino de bolas, además, no recoge otros parámetros tales como desgaste efectivo, alarmas si hay desprendimiento de una pieza, posición absoluta de la carga y otras variables.
La solicitud chilena 201000402, de fecha 23.04.2010, titulada "Bola de molienda que posee la propiedad de transmitir información respecto a su comportamiento dentro de la molienda hacia un punto de recepción externo". De L. Cerda y otros, describe un cuerpo moledor que se incorpora a la carga de un molino SAG y que en su interior posee un sensor, un microprocesador, un receptor y un transmisor, que capta datos relativos al comportamiento de dicho cuerpo moledor en contacto con la molienda y el molino, procesando, traduciendo y transmitiendo dicha información desde y hacia un receptor externo ubicado en el espacio circundante al cuerpo moledor"; el invento trabaja en el interior de la carga y posee un solo sensor indefinido, sin embargo no entrega información óptica, tasa de desgaste, alarma en caso de una pieza de revestimiento suelta, nivel de llenado volumétrico aparente, y otros parámetros como los que propone la presente solicitud.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION
La presente invención describe un sistema y método de monitoreo en línea de la operación dentro de un molino rotatorio de minerales, por ejemplo, un molino SAG, mediante un escaneo óptico y/o geométrico para la obtención de datos directos sobre el trabajo del interior del molino. Más específicamente un sistema de monitoreo óptico y/o geométrico dentro de un molino rotatorio de minerales y su método de operación.
La invención permite la medición directa y la transmisión en línea de variables que describen el estado y operación del interior de la cámara de molienda de un molino. El sistema de monitoreo óptico y/o geométrico comprende una unidad de monitoreo óptico y/o geométrico que se ubica en una zona segura que tiene visión directa al interior del molino, lo que evita el riesgo de daño destructivo a los instrumentos dentro de esta unidad de monitoreo óptico y/o geométrico. Además el sistema tiene una plataforma lógica, con software y firmware para el procesamiento y presentación de los datos al usuario en el control de la operación. El sistema permite medir variables como tasa de desgaste efectivo y perfil geométrico del desgaste de cada pieza del revestimiento, desprendimiento de una pieza de revestimiento, nivel de llenado volumétrico aparente y posición absoluta de la carga con el molino SAG en movimiento, nivel de llenado inspeccionado durante las detecciones, indicación aproximada de la frecuencia de proyección de carga en catarata, ocurrencia de empaquetamiento de carga entre los levantadores y mapa tridimensional del revestimiento del molino y su carga durante la operación y otras.
Por lo tanto es un primer objetivo de la invención es proveer un sistema de monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino rotatorio de minerales o similar, que comprende, una unidad de monitoreo, una unidad de control principal y una unidad de operación y gestión, en donde la unidad de monitoreo se ubica al interior de una tolva de alimentación por donde se alimenta al molino desde un recipiente, y la ubicación de la unidad de monitoreo al interior de la tolva de alimentación es ajustada de acuerdo con las características físicas de dicha tolva de alimentación y a las dimensiones del molino, de modo que permita una vista directa al interior del molino. Donde la unidad de monitoreo está sometida a vibraciones durante la carga del molino, lo que determina, junto con el ambiente agresivo de la carga que pasa por debajo de la unidad de monitoreo, una protección para su operación, que comprende una carcaza exterior que tiene una forma definida por el volumen que ocupa en el interior de la tolva de alimentación y protege a un contenedor de sensores que están orientados visualmente, hacia el interior del molino. La carcaza exterior esta construida como un blindaje de acero con un nivel de dureza alto, además, para absorber cualquier tipo de impacto, tiene un revestimiento de caucho y para absorber las vibraciones tiene amortiguadores pasivos de baja frecuencia, y opcionalmente se emplean amortiguadores activos. Además, el contenedor de sensores que están orientados visualmente, hacia el interior del molino, comprende medios sensores que están dispuestos en dicho contenedor de sensores, el que comprende un recipiente, que en su interior se componen de un escáner láser, una cámara térmica, una cámara fotográfica digital, una pluralidad de medios de iluminación, una termocupla y un acelerómetro; y el contenedor de sensores tiene una cara orientada hacia el interior del molino, que es un panel visor el cual contiene calados con la forma de cada elemento o sensor que quedan a nivel de la superficie, así, el escáner láser tiene una abertura escáner, la cámara térmica está asociada a una abertura térmica, la cámara fotográfica digital presenta una abertura fotográfica y junto a esta cámara fotográfica digital se encuentra una abertura de iluminación, en donde la abertura de iluminación está definida por la disposición que se adopta cuando se calibra la cámara fotográfica digital para un mejor enfoque visual hacia el interior del molino, con lo cual los medios de iluminación se pueden disponer a un costado, abajo, arriba o alrededor de la cámara fotográfica digital. El panel visor tiene en su parte superior una visera que es hueca y que es parte integral del contenedor de sensores, que está conectado internamente con un ducto de aire limpio a presión, donde el aire inyectado por el ducto de aire a presión fluye a través de la visera y sale por una pluralidad de orificios generándose una pluralidad de chorros de aire que fluyen desde arriba de la visera hacia abajo, manteniendo la cara exterior del panel visor limpia e impidiendo la incrustación de material en los distintos sensores y medios de iluminación.
Un segundo objetivo es proveer un método operativo del sistema de monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino, que comprende disponer de una unidad de monitoreo para el monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino, en donde la unidad de monitoreo contiene en su interior un contenedor de sensores que permite:
sensar la temperatura interior de este, mediante una termocupla;
determinar la aceleración en el eje vertical, en el eje horizontal lateral y en el eje horizontal frontal, en función del tiempo, mediante un acelerómetro;
adquirir imágenes bidimensionales del interior del molino mediante una cámara fotográfica digital, de las condiciones geométricas del interior del molino;
adquirir imágenes bidimensionales del interior del molino en el espectro térmico, mediante una cámara térmica, obteniendo termografías del interior del molino; y
ejecutar una detección de distancia en uno o más planos, por medio de la detección de distancias, por ejemplo, detección de tiempo de vuelo, usando haces láser mediante un escáner láser, para obtener uno o más perfiles geométricos tridimensionales del entorno en posiciones angulares predefinidas del interior del molino.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de un molino rotatorio de minerales que emplea la presente invención.
La Figura 2 muestra una vista perspectiva de la tolva (chute) de alimentación que muestra la zona de ubicación de la unidad de monitoreo óptico y/o geométrico.
La Figura 3 muestra una vista isométrica, de la unidad de monitoreo óptico y/o geométrico.
La Figura 4 muestra una vista isométrica desde abajo, de la unidad de sensores que se instala en la unidad de monitoreo.
La Figura 5 muestra una vista isométrica desde arriba, de la unidad de sensores que se instala en la unidad de monitoreo. La Figura 6 muestra una vista esquemática de la operación de los sensores al interior del molino.
La Figura 7 muestra una vista frontal del interior del molino, desde el punto de ubicación de la unidad de sensores.
La Figura 8 muestra un ejemplo de un diagrama en bloques del hardware de control y gestión del dispositivo de monitoreo óptico.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención se describe como un sistema de monitoreo visual directo del interior de un molino (10), el cual comprende una unidad de monitoreo (240), una unidad de control principal (250) y una unidad de operación y gestión (300), como se describe en la figura 1. La unidad de monitoreo (240) se ubica al interior de una tolva de alimentación (220) por donde se alimenta al molino (150); la ubicación de la unidad de monitoreo (240) al interior de la tolva de alimentación (220) es ajustada de acuerdo con las características físicas de la tolva de alimentación (220) y a las dimensiones del molino (150), de modo que permita una vista directa al interior del molino ( 50), como muestra la figura 2. La tolva de alimentación (220) es el alimentador de carga del molino (150) desde el recipiente (200), por lo que la unidad de monitoreo (240) está sometida a vibraciones durante la carga del molino (150), lo que determina, junto con el ambiente agresivo de la carga que pasa por debajo de la unidad de monitoreo (240), una protección adecuada para su operación.
La unidad de monitoreo (240) comprende una carcaza exterior (260) que tiene una forma definida por el volumen que ocupa en el interior de la tolva de alimentación (220) y protege a un contenedor de sensores (270) que están orientados visualmente, hacia el interior del molino (150), tal como se muestra en la figura 3.
La carcaza exterior (260) está sometida al paso de mineral que ingresa al molino (150) a alta velocidad y de forma irregular, al ingreso periódico de bolas de molienda, inyección de agua a alta presión que puede generar corrosión en la tolva de alimentación (220), material fino en suspensión y vibraciones en la tolva de alimentación (220) debido al desplazamiento del mineral; todo esto, provoca que la carcaza exterior (260) debe estar construida como un blindaje de acero con un nivel de dureza alto. Es posible, combinar otros materiales de blindaje, ya que no toda la carcaza exterior (260) está sometida al paso del mineral; además, para absorber cualquier tipo de impacto, se aplica un revestimiento de caucho y emplean amortiguadores pasivos de baja frecuencia, y dependiendo del comportamiento del flujo de mineral, opcionalmente se emplean amortiguadores activos, que operan a partir de una señal entregada por el contenedor de sensores (270).
Al interior de la carcaza exterior (260) se encuentra el contenedor de sensores (270), que se muestra en las figuras 4 y 5, que en su interior contiene los medios sensores para el monitoreo del interior del molino (150).
Los medios sensores que están dispuestos en el contenedor de sensores (270), que comprende un recipiente (271) que en su interior se componen de un escáner láser (275), una cámara térmica (276), una cámara fotográfica digital (277), una pluralidad de medios de iluminación (279), una termocupla (278) y un acelerómetro (274).
El contenedor de sensores (270) tiene una cara orientada hacia el interior del molino (150), que es un panel visor (290) el cual contiene calados con la forma de cada elemento o sensor que quedan a nivel de la superficie; en figura 5, se muestra un ejemplo de una disposición de los elementos y sensores, así, el escáner láser (275) tiene una abertura escáner (275'), la cámara térmica (276) está asociada a una abertura térmica (276'), la cámara fotográfica digital (277) presenta una abertura fotográfica (277') y junto a esta cámara fotográfica digital (277) se encuentra una abertura de iluminación (279'); la figura que tiene la abertura de iluminación (279') está definida por la disposición que se adopta cuando se calibra la cámara fotográfica digital (277) para un mejor enfoque visual hacia el interior del molino (150), con lo cual los medios de iluminación (279) se pueden disponer a un costado, abajo, arriba, alrededor, etc., de la cámara fotográfica digital (277).
El panel visor (290) tiene en su parte superior una visera (282) que es hueca y que es parte integral del contenedor de sensores (270), que está conectado internamente con un ducto de aire limpio a presión (280); el aire inyectado por el ducto de aire a presión (280) fluye a través de la visera (282) y sale por una pluralidad de orificios (281) generándose una pluralidad de chorros de aire que fluyen desde arriba de la visera (282) hacia abajo, manteniendo la cara exterior del panel visor (290) limpia e impidiendo la incrustación de material en los distintos sensores y medios de iluminación (279).
La termocupla (278) permite enviar una señal de temperatura al interior del contenedor de sensores (270) hacia la unidad de control principal (250), la que entrega una señal de comando para ingresar aire de climatización al interior del contenedor de sensores (270) a través de las aberturas (272), una para el ingreso y otra para la salida del aire de climatización.
La abertura (273) permite la salida de los cables asociados a los distintos medios que están contenidos en el interior del contenedor de sensores (270), tanto los de control como los cables de señales y energía.
El acelerómetro (274) permite enviar una señal de movimiento del contenedor de sensores (270) hacia la unidad de control principal (250), y por consiguiente de la unidad de monitoreo (240), esta señal es para permitir el control de los amortiguadores activos, cuando estos se emplean.
Si bien en la figura 5 se muestra en un solo bloque los medios de iluminación (279), el ejemplo está compuesto, en este caso, de seis unidades de iluminación. Queda en evidencia que esta pluralidad de medios de iluminación (279) se pueden distribuir de acuerdo con las condiciones de trabajo que cada molino (150) presenta.
La figura 6 muestra un ejemplo de operación del escáner láser (275), que genera, por ejemplo, cuatro señales de barrido (275"), para determinar la distancia y forma de la carga al interior del molino (150); la vista esquemática permite ver la tolva de alimentación (220), que contiene en su parte superior la unidad de monitoreo (240) y esta al contenedor de sensores (270).
La figura 7 describe una vista esquemática del interior del molino (150) desde el panel visor (290), que permite determinar la forma de la carga instantánea (160), el estado de los revestimientos (170), y el perfil térmico de la carga instantánea (160) y del revestimiento (170) del molino (150).
Todas las acciones de monitoreo pueden ser gestionadas por un usuario en la unidad operación y gestión (300), sin embargo, es posible hacer un control automático de los resultados que llegan desde la unidad de monitoreo (240), con lo cual la operación y gestión del monitoreo es manual o automática, según elija el operador.
La termocupla (278) genera una señal de voltaje continuo cuyo valor está relacionado unívocamente con la temperatura a la que ella está sometida y que corresponde al interior del contenedor de sensores (270); esta señal de temperatura es adquirida por la unidad de control principal (250) para almacenar el comportamiento de la temperatura en el tiempo y alertar la operación del molino (150), ya sea manual o automática, sobre condiciones de temperatura poco apropiadas para la operación de los demás sensores al interior del contenedor de sensores (270), y eventualmente para controlar el flujo de aire de acondicionamiento interior y mantener una temperatura apropiada para la operación de todos los sensores al interior del contenedor de sensores (270).
El acelerómetro (274) genera una señal digital que contiene tres variables en función del tiempo, proporcionales a la aceleración a la que el acelerómetro (274) está sometido en el eje vertical, en el eje horizontal lateral y en el eje horizontal frontal. La señal digital que combina las tres aceleraciones es adquirida por la unidad de control principal (250) para almacenar el comportamiento de la vibración en el tiempo y alertar la operación del molino (150), ya sea manual o automática, sobre condiciones de vibración poco apropiadas para la operación de los demás sensores al interior del contenedor de sensores (270), y eventualmente para controlar la rigidez de los amortiguadores activos en los que se soporta la caja que contiene los sensores y así mantener un nivel de vibración apropiado para la operación de todos los sensores al interior del contenedor de sensores (270).
La cámara fotográfica digital (277) adquiere imágenes bidimensionales del interior del molino (150) en el espectro visible a través de un lente de características ópticas apropiadas para las condiciones geométricas del molino (150). La cámara fotográfica digital (277) tiene características apropiadas para la velocidad de movimiento de la carga (160) y del molino (150), y para la iluminación producida por los medios de iluminación (279). La operación de la cámara fotográfica digital (277) es comandada desde la unidad de control principal (250), permitiendo adquirir fotografías a una frecuencia predeterminada para la operación del molino (150). Las imágenes capturadas por la cámara fotográfica digital (277) son almacenadas y procesadas automáticamente en la unidad de control principal (250). Sobre estas imágenes se realizan procedimientos de análisis con técnicas conocidas para medir dimensiones de elementos de interés dentro del molino (150), para detectar presencia o ausencia de elementos, para detectar integridad de las partes constituyentes del revestimiento (170), para determinar la ubicación de la carga (160) y el perfil geométrico de su superficie. Además, solamente presentar las imágenes al operador del molino (150) en la unidad de operación y gestión (300), ya entrega información valiosa con que actualmente no se cuenta.
La cámara térmica (276) adquiere imágenes bidimensionales del interior del molino (150) en el espectro térmico, lo que implica que el color o tonalidad de cada pixel está relacionado con la temperatura del objeto fotografiado. La captura de estas imágenes se realiza a través de un lente de características ópticas apropiadas para las condiciones geométricas del molino (150), que a su vez está protegido por una ventana cuyo material posee características moleculares que lo hacen especialmente permeable a las frecuencias térmicas, por ejemplo, Germanio. La cámara térmica (276) tiene características apropiadas para la velocidad de movimiento de la carga (160) y del molino (150). La operación de la cámara térmica (276) es comandada desde la unidad de control principal (250), permitiendo adquirir termografías a una frecuencia predeterminada para la operación del molino ( 50). Las termografías capturadas por la cámara térmica (276) son almacenadas y procesadas automáticamente en la unidad de control principal (250). Sobre estas termografías se realizan procedimientos de análisis con técnicas conocidas, con dos propósitos: por un lado se persiguen los mismos fines que con las imágenes de la cámara fotográfica digital (277), permitiendo una medición redundante más la opción de contar con imágenes en caso de que los medios de iluminación (279) no operen. Por otro lado, se busca identificar gradientes térmicas anormales en las piezas componentes del revestimiento (170) del molino (150) para identificar tempranamente puntos de falla estructural y se buscan en la carga (160) elementos de temperatura más elevada que los demás (bolas de acero) y así se estima la cantidad relativa de bolas en función de la cantidad de mineral. Además, solamente presentar las termografías al operador del molino (150) en la unidad de operación y gestión (300) ya entrega información valiosa con que actualmente no se cuenta.
El escáner láser (275) ejecuta una detección de distancia en uno o más planos, por medio de la detección de distancias, por ejemplo, detección de tiempo de vuelo, usando haces láser (275") que se mueven angularmente en el tiempo por medio de un espejo que rota a alta velocidad. Esto permite obtener uno o más perfiles geométricos tridimensionales del entorno en posiciones angulares predefinidas. Los haces láser (275") tienen características de frecuencia y potencia que les permite penetrar ambientes con polvo y humedad. La operación del escáner láser (275) es comandada desde la unidad de control principal (250), permitiendo adquirir perfiles geométricos tridimensionales a una frecuencia apropiada para la operación del molino (150). Los valores en el tiempo de distancia y ángulo de cada haz láser (275") generados por el escáner láser (275) son almacenados y procesados automáticamente en la unidad de control principal (250). Sobre estos haces láser (275") se realizan procedimientos de análisis con técnicas conocidas para medir posiciones espaciales y dimensiones de elementos de interés dentro del molino (150), para detectar presencia o ausencia de elementos, para detectar integridad de las partes constituyentes del revestimiento (170), para determinar la ubicación de la carga (160), el perfil geométrico de su superficie y su volumen. Además, solamente presentar los perfiles geométricos tridimensionales medidos por el escáner láser (275) al operador del molino (150) en la unidad de operación y gestión (300) ya entrega información valiosa con que actualmente no se cuenta.
La figura 8 describe la relación física de control y gestión de los medios contenidos en el contenedor de sensores (270), controlados por la unidad de control principal (250) que mediante medios de operación, como fuentes, válvulas y relés, controla los medios operativos en el contenedor de sensores (270), y la unidad operación y gestión (300) permite la gestión de los medios operativos en el contenedor de sensores (270), a través de la unidad de control principal (250), como se ha descrito.
El método de operativo de monitoreo en línea dentro de un molino rotatorio de minerales o similar, mediante una visualización directa de la carga y del revestimiento interior de dicho molino, se realiza a través de los distintos medios contenidos en el contenedor de sensores (270), tal como ha sido detallado en cada funcionalidad de los sensores.
El método operativo comprende el monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino (150), disponer de una unidad de monitoreo (240) que contiene en su interior un contenedor de sensores (270) que permite sensar la temperatura interior de este; determinar la aceleración en el eje vertical, en el eje horizontal lateral y en el eje horizontal frontal, en función del tiempo; adquirir imágenes bidimensionales del interior del molino (150) mediante una cámara fotográfica digital (277), de las condiciones geométricas del interior del molino (150); adquirir imágenes bidimensionales del interior del molino (150) en el espectro térmico, mediante una cámara térmica (276) obteniendo termografías del interior del molino (150); ejecutar una detección de distancia en uno o más planos, por medio de la detección de distancias, por ejemplo, detección de tiempo de vuelo, usando haces láser (275") mediante un escáner láser (275), para obtener uno o más perfiles geométricos tridimensionales del entorno en posiciones angulares predefinidas del interior del molino (150).

Claims

REIVINDICACIONES
1. - Un sistema de monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino rotatorio de minerales o similar, que comprende una unidad de monitoreo (240), una unidad de control principal (250) y una unidad de operación y gestión (300), en donde la unidad de monitoreo (240) se ubica al interior de una tolva de alimentación (220) por donde se alimenta al molino (150) desde un recipiente (200), y la ubicación de la unidad de monitoreo (240) al interior de la tolva de alimentación (220) es ajustada de acuerdo con las características físicas de dicha tolva de alimentación (220) y a las dimensiones del molino (150), de modo que permita una vista directa al interior del molino (150).
2. - El sistema de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 1 , porque la unidad de monitoreo (240) está sometida a vibraciones durante la carga del molino (150), lo que determina, junto con el ambiente agresivo de la carga que pasa por debajo de la unidad de monitoreo (240), una protección para su operación, que comprende una carcaza exterior (260) que tiene una forma definida por el volumen que ocupa en el interior de la tolva de alimentación (220) y protege a un contenedor de sensores (270) que están orientados visualmente, hacia el interior del molino (150).
3.- El sistema de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 2, porque la carcaza exterior (260) esta construida como un blindaje de acero con un nivel de dureza alto, además, para absorber cualquier tipo de impacto, tiene un revestimiento de caucho y para absorber las vibraciones tiene amortiguadores pasivos de baja frecuencia, y opcionalmente se emplean amortiguadores activos.
4.- El sistema de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 2, porque el contenedor de sensores (270) que están orientados visualmente, hacia el interior del molino (150), comprende medios sensores que están dispuestos en dicho contenedor de sensores (270), el que comprende un recipiente (271), que en su interior se componen de un escáner láser (275), una cámara térmica (276), una cámara fotográfica digital (277), una pluralidad de medios de iluminación (279), una termocupla (278) y un acelerómetro (274).
5. - El sistema de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 4, porque el contenedor de sensores (270) tiene una cara orientada hacia el interior del molino (150), que es un panel visor (290) el cual contiene calados con la forma de cada elemento o sensor que quedan a nivel de la superficie, así, el escáner láser (275) tiene una abertura escáner (275'), la cámara térmica (276) está asociada a una abertura térmica (276'), la cámara fotográfica digital (277) presenta una abertura fotográfica (277') y junto a esta cámara fotográfica digital (277) se encuentra una abertura de iluminación (279'), en donde la abertura de iluminación (279') está definida por la disposición que se adopta cuando se calibra la cámara fotográfica digital (277) para un mejor enfoque visual hacia el interior del molino (150), con lo cual los medios de iluminación (279) se pueden disponer a un costado, abajo, arriba o alrededor de la cámara fotográfica digital (277).
6. - El sistema de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 5, porque el panel visor (290) tiene en su parte superior una visera (282) que es hueca y que es parte integral del contenedor de sensores (270), que está conectado internamente con un ducto de aire limpio a presión (280), donde el aire inyectado por el ducto de aire a presión (280) fluye a través de la visera (282) y sale por una pluralidad de orificios (281) generándose una pluralidad de chorros de aire que fluyen desde arriba de la visera (282) hacia abajo, manteniendo la cara exterior del panel visor (290) limpia e impidiendo la incrustación de material en los distintos sensores y medios de iluminación (279).
7. - El sistema de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 4, porque la termocupla (278) genera una señal de voltaje continuo cuyo valor está relacionado unívocamente con la temperatura a la que ella está sometida y que corresponde al interior del contenedor de sensores (270); esta señal de temperatura es adquirida por la unidad de control principal (250) para almacenar el comportamiento de la temperatura en el tiempo y alertar la operación del molino (150), ya sea manual o automática, sobre condiciones de temperatura poco apropiadas para la operación de los demás sensores al interior del contenedor de sensores (270), y eventualmente para controlar el flujo de aire de acondicionamiento interior y mantener una temperatura apropiada para la operación de todos los sensores al interior del contenedor de sensores (270), a través de las aberturas (272), una para el ingreso y otra para la salida del aire de climatización.
8. - El sistema de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 4, porque el acelerómetro (274) genera una señal digital que contiene tres variables en función del tiempo, proporcionales a la aceleración a la que el acelerómetro (274) está sometido en el eje vertical, en el eje horizontal lateral y en el eje horizontal frontal; dicha señal digital, que combina las tres aceleraciones, es adquirida por la unidad de control principal (250) para almacenar el comportamiento de la vibración en el tiempo y alertar la operación del molino (150), ya sea manual o automática, sobre condiciones de vibración poco apropiadas para la operación de los demás sensores al interior del contenedor de sensores (270), y eventualmente para controlar la rigidez de los amortiguadores activos en los que se soporta la caja que contiene los sensores y así mantener un nivel de vibración apropiado para la operación de todos los sensores al interior del contenedor de sensores (270).
9.- El sistema de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 4, porque el escáner láser (275) ejecuta una detección de distancia en uno o más planos, por medio de la detección de distancias, por ejemplo, detección de tiempo de vuelo, usando haces láser (275") que se mueven angularmente en el tiempo por medio de un espejo que rota a alta velocidad, para obtener uno o más perfiles geométricos tridimensionales del entorno en posiciones angulares predefinidas; la operación del escáner láser (275) es comandada desde la unidad de control principal (250), permitiendo adquirir perfiles geométricos tridimensionales a una frecuencia apropiada para la operación del molino (150); los valores en el tiempo de distancia y ángulo de cada haz láser (275"), generados por el ό
escáner láser (275), son almacenados y procesados automáticamente en la unidad de control principal (250) y con estos haces láser (275") se realizan procedimientos de análisis con técnicas conocidas para medir posiciones espaciales y dimensiones de elementos de interés dentro del molino (150), para detectar presencia o ausencia de elementos, para detectar integridad de las partes constituyentes del revestimiento (170), para determinar la ubicación de la carga (160), el perfil geométrico de su superficie y su volumen. 0.- El sistema de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 4, porque la cámara fotográfica digital (277) adquiere imágenes bidimensionales del interior del molino (150) en el espectro visible a través de un lente de características ópticas apropiadas para las condiciones geométricas del molino (150), la cámara fotográfica digital (277) tiene características apropiadas para la velocidad de movimiento de la carga (160) y del molino (150), y para la iluminación producida por los medios de iluminación (279); la operación de la cámara fotográfica digital (277) es comandada desde la unidad de control principal (250), permitiendo adquirir fotografías a una frecuencia predeterminada para la operación del molino (150), en donde las imágenes capturadas por la cámara fotográfica digital (277) son almacenadas y procesadas automáticamente en la unidad de control principal (250) y mediante procedimientos de análisis con técnicas conocidas para medir dimensiones de elementos de interés dentro del molino (150), se puede detectar presencia o ausencia de elementos, integridad de las partes constituyentes del revestimiento (170), determinar la ubicación de la carga (160) y el perfil geométrico de su superficie.
11.- El sistema de monitoreo de acuerdo con la reivindicación 4, porque la cámara térmica (276) adquiere imágenes bidimensionales del interior del molino (150) en el espectro térmico, lo que implica que el color o tonalidad de cada pixel está relacionado con la temperatura del objeto fotografiado y la captura de estas imágenes se realiza a través de un lente de características ópticas apropiadas para las condiciones geométricas del molino (150), que a su vez está protegido por una ventana cuyo material posee características moleculares que lo hacen especialmente permeable a las frecuencias térmicas, por ejemplo, Germanio; la cámara térmica (276) es comandada desde la unidad de control principal (250), permitiendo adquirir termografías a una frecuencia predeterminada para la operación del molino (150), las que son almacenadas y procesadas automáticamente en la unidad de control principal (250), para con ellas realizar procedimientos de análisis con técnicas conocidas, por un lado, permitir una medición redundante más la opción de contar con imágenes en caso de que los medios de iluminación (279) no operen, y por el otro, identificar gradientes térmicas anormales en las piezas componentes del revestimiento (170) del molino (150) para identificar tempranamente puntos de falla estructural y buscar en la carga (160) elementos de temperatura más elevada que los demás y así se estima la cantidad relativa de bolas de acero en función de la cantidad de mineral.
12.- Un método de monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino, porque comprende disponer de una unidad de monitoreo (240) para el monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino (150), en donde la unidad de monitoreo (240) contiene en su interior un contenedor de sensores (270) que permite: sensar la temperatura interior de este, mediante una termocupla (278);
determinar la aceleración en el eje vertical, en el eje horizontal lateral y en el eje horizontal frontal, en función del tiempo, mediante un acelerómetro (274);
adquirir imágenes bidimensionales del interior del molino (150) mediante una cámara fotográfica digital (277), de las condiciones geométricas del interior del molino (150);
adquirir imágenes bidimensionales del interior del molino (150) en el espectro térmico, mediante una cámara térmica (276), obteniendo termografías del interior del molino (150); y
ejecutar una detección de distancia en uno o más planos, por medio de la detección de distancias, por ejemplo, detección de tiempo de vuelo, usando haces láser (275") mediante un escáner láser (275), para obtener uno o más perfiles geométricos tridimensionales del entorno en posiciones angulares predefinidas del interior del molino (150).
PCT/CL2011/000069 2011-11-10 2011-11-10 Sistema y método de monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino rotatorio de minerales WO2013067651A1 (es)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2011380685A AU2011380685B2 (en) 2011-11-10 2011-11-10 Direct visual monitoring method and system for sensing the interior of a rotary mineral mill
PCT/CL2011/000069 WO2013067651A1 (es) 2011-11-10 2011-11-10 Sistema y método de monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino rotatorio de minerales
CA2854957A CA2854957C (en) 2011-11-10 2011-11-10 Direct visual monitoring system and method for sensing the interior of a rotary mineral mill
US14/357,529 US9849460B2 (en) 2011-11-10 2011-11-10 Direct visual monitoring method and system for sensing the interior of a rotary mineral mill
ZA2014/03824A ZA201403824B (en) 2011-11-10 2014-05-26 Direct visual monitoring method and system for sensing the interior of a rotary mineral mill

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CL2011/000069 WO2013067651A1 (es) 2011-11-10 2011-11-10 Sistema y método de monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino rotatorio de minerales

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013067651A1 true WO2013067651A1 (es) 2013-05-16

Family

ID=48288418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CL2011/000069 WO2013067651A1 (es) 2011-11-10 2011-11-10 Sistema y método de monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino rotatorio de minerales

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9849460B2 (es)
AU (1) AU2011380685B2 (es)
CA (1) CA2854957C (es)
WO (1) WO2013067651A1 (es)
ZA (1) ZA201403824B (es)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018161185A1 (es) * 2017-03-09 2018-09-13 Lmagne Ingeniería Ltda. Un sistema y un proceso para determinar en línea las características de bolas gastadas y los trozos de las mismas, que han sido expulsadas de un molino de molienda de minerales semiautógeno (sag)
US10412275B2 (en) 2014-07-04 2019-09-10 Millwatchip Pty Ltd Apparatus for monitoring of grinding mill interior during operation
CN110523518A (zh) * 2019-07-26 2019-12-03 中信重工机械股份有限公司 一种自磨机/半自磨机的进料口密封结构

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CL2017002013A1 (es) * 2017-08-07 2017-12-11 Aravena Marco Antonio Albornoz Sistema y método para contar bolas al alimentar un molino de minerales.
US20210237094A1 (en) * 2018-04-26 2021-08-05 Moly-Cop USA LLC Grinding media, system and method for optimising comminution circuit
AU2019414290B2 (en) 2018-12-26 2023-08-17 Viwek Vaidya Device and system for monitoring wear of lifters mounted in a mineral crusher
CN114353964B (zh) * 2022-03-21 2022-05-31 北矿智云科技(北京)有限公司 半自磨机筒体温度的检测***和方法
CN118122480A (zh) * 2024-05-08 2024-06-04 昆明理工大学 一种基于数字孪生的半自磨机状态监测方法及***

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES8704759A1 (es) * 1985-05-14 1987-05-01 Anglo Amer Corp South Africa Metodo de vigilar el nivel de las cargas en molinos y perfeccionamientos en los aparatos correspondientes
GB2278789A (en) * 1993-06-09 1994-12-14 Edwards & Jones Pressure measuring; ball mill
US5987966A (en) * 1994-06-24 1999-11-23 Gec Alsthom Stein Industrie Device for measuring the quantity of coal in a ball grinder
ES2147905T3 (es) * 1995-06-01 2000-10-01 Alstom Energy Sys Sa Dispositivo de vigilancia de un triturador de bolas.
WO2007101319A1 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Dennis Slater System for remotely measuring and monitoring wear in a grinding mill
WO2007124528A1 (en) * 2006-04-27 2007-11-08 The University Of Queensland Method and apparatus for monitoring a mill
WO2008009133A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Mcgill University Instrumented ball
CN101745449A (zh) * 2010-01-30 2010-06-23 浙江工业大学 可监控内部介质运动的球磨机

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4940594A (en) * 1988-04-08 1990-07-10 Nabisco Brands, Inc. Method for processing chewing gum
US5057211A (en) * 1988-12-19 1991-10-15 Baummer George P Benefication apparatus and process for land and seabed mining
US6013915A (en) * 1998-02-10 2000-01-11 Philip Morris Incorporated Process control by transient thermography
CA2456608C (en) * 2003-01-31 2009-01-06 Universidad Tecnica Federico Santa Maria A system to determine and analyze the dynamic internal load in revolving mills, for mineral grinding
GB2403714A (en) * 2003-07-07 2005-01-12 Royce Farmwald Colorant dispensing system for adding colorant to pre-comminuted material and method of coloring same
JP5149505B2 (ja) * 2005-12-22 2013-02-20 グレイトバッチ リミテッド リチウム／オキシハロゲン化物を用いた電気化学電池のカソードコレクタ製造装置、及び製造方法
US20070163505A1 (en) * 2006-01-13 2007-07-19 Sydell Incorporated Dispenser feeder with removable rain guard extension
US7783376B2 (en) * 2006-05-10 2010-08-24 The Boeing Company Photogrammetric contrasting light for hole recognition
US20100237289A1 (en) * 2006-07-18 2010-09-23 John Self Infectious waste treatment system and method
US20080097723A1 (en) * 2006-09-11 2008-04-24 Universidad Tecnica Federico Santa Maria Intelligent monitoring system and method for mill drives in mineral grinding processes
BRPI0721583B1 (pt) * 2007-04-18 2019-04-02 Metso Minerals Inc. Interface de usuário de equipamento de processamento de mineral ou rejeito
DE102010009476A1 (de) * 2009-12-15 2011-06-16 Testo Ag Verfahren und Vorrichtung zur Visualisierung von ortsaufgelösten Messergebnissen von nicht unmittelbar für das menschliche Auge sichtbaren Eigenschaften
CL2010000402A1 (es) 2010-04-23 2010-07-02 Corporacion Nac Del Cobre De Chile Un cuerpo moledor para ser incorporado en diferentes tipos de molino para molienda metalurgica, para trasmitir informacion de su comportamienmto dentro del molino hacia un punto de recepcion externo.
AU2015283807B2 (en) * 2014-07-04 2017-03-02 Millwatchip Pty Ltd. Apparatus for monitoring of grinding mill interior during operation

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES8704759A1 (es) * 1985-05-14 1987-05-01 Anglo Amer Corp South Africa Metodo de vigilar el nivel de las cargas en molinos y perfeccionamientos en los aparatos correspondientes
GB2278789A (en) * 1993-06-09 1994-12-14 Edwards & Jones Pressure measuring; ball mill
US5987966A (en) * 1994-06-24 1999-11-23 Gec Alsthom Stein Industrie Device for measuring the quantity of coal in a ball grinder
ES2147905T3 (es) * 1995-06-01 2000-10-01 Alstom Energy Sys Sa Dispositivo de vigilancia de un triturador de bolas.
WO2007101319A1 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Dennis Slater System for remotely measuring and monitoring wear in a grinding mill
WO2007124528A1 (en) * 2006-04-27 2007-11-08 The University Of Queensland Method and apparatus for monitoring a mill
WO2008009133A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Mcgill University Instrumented ball
CN101745449A (zh) * 2010-01-30 2010-06-23 浙江工业大学 可监控内部介质运动的球磨机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Derwent World Patents Index; AN 2010-J68182 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10412275B2 (en) 2014-07-04 2019-09-10 Millwatchip Pty Ltd Apparatus for monitoring of grinding mill interior during operation
WO2018161185A1 (es) * 2017-03-09 2018-09-13 Lmagne Ingeniería Ltda. Un sistema y un proceso para determinar en línea las características de bolas gastadas y los trozos de las mismas, que han sido expulsadas de un molino de molienda de minerales semiautógeno (sag)
US11559816B2 (en) 2017-03-09 2023-01-24 Lmagne Ingenieria Ltda. System and a process to determine online the characteristics of expended balls and the stitches of the same, which have been expulsed from a semiautogen mineral grinding mill
AU2018232200B2 (en) * 2017-03-09 2023-08-03 Estudio, Asesorías Y Capacitación Altoya Ltda. System and method for in-line determination of the characteristics of worn balls and pieces thereof, which have been ejected from a semi-autogenous mineral grinding (SAG) mill
CN110523518A (zh) * 2019-07-26 2019-12-03 中信重工机械股份有限公司 一种自磨机/半自磨机的进料口密封结构

Also Published As

Publication number Publication date
US9849460B2 (en) 2017-12-26
CA2854957A1 (en) 2013-05-16
ZA201403824B (en) 2015-11-25
US20140338474A1 (en) 2014-11-20
CA2854957C (en) 2018-01-09
AU2011380685A1 (en) 2014-05-29
AU2011380685B2 (en) 2016-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013067651A1 (es) Sistema y método de monitoreo visual directo para sensar el interior de un molino rotatorio de minerales
ES2825720T3 (es) Detector de incendios por radiación infrarroja con función compuesta para ambientes confinados
US11169269B2 (en) System and method for generating and interpreting point clouds of a rail corridor along a survey path
CN105074600B (zh) 周围环境识别装置、使用其的自主移动***以及周围环境识别方法
KR101869786B1 (ko) 수치지도 제작을 위한 지형정보의 영상정보를 합성한 공간영상도화 시스템
KR101990369B1 (ko) 감시 카메라 시스템
EP2801960B1 (en) Method of detecting data relating to thermal energy radiated in a scene using infrared radiation image processing
KR101028060B1 (ko) 열화상 인식을 이용한 전력설비 열화 측정장치 및 방법
JP5806212B2 (ja) 空間領域を監視する方法および装置
WO2018161185A1 (es) Un sistema y un proceso para determinar en línea las características de bolas gastadas y los trozos de las mismas, que han sido expulsadas de un molino de molienda de minerales semiautógeno (sag)
CN110088645A (zh) 3d激光雷达传感器
KR101773585B1 (ko) 시설물의 조사측정용 안전진단 점검 보안경
EP3428897A1 (en) Optical flame detector
ES2806948T3 (es) Procedimiento y aparato para la inspección u observación operativa de espacios peligrosos y adversos o espacios con condiciones ambientales hostiles
CN202387137U (zh) 火场智能生命三维引航器及***
ES2340496T3 (es) Detectores que se guian geologicamente para maquinas continuas del tipo de barrenado.
JP6838027B2 (ja) ロボットシステム
ES2897220T3 (es) Método para monitorizar el estado de la cubierta protectora de un dispositivo de detección
CN209821398U (zh) 移动探测装置
WO2022137088A1 (en) Detection apparatus of floating bodies on sea
JP7452426B2 (ja) 空間温度スキャナおよび空間温度の表示方法
KR20170125632A (ko) 송풍 기능이 구비된 비행 장치
JP5706803B2 (ja) 調査用の無人走行移動体
KR101684098B1 (ko) 3차원 공간감지기와 영상분석을 융합한 감시시스템
KR101659825B1 (ko) 방위각 식별이 가능한 방범 촬영 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11875550

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014001106

Country of ref document: CL

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2854957

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 000660-2014

Country of ref document: PE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14357529

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2011380685

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20111110

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11875550

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1