Thesis (MEng)--Stellenbosch University, 2000. / ENGLISH ABSTRACT: A desire to increase the efficiency of the comminution process in mineral process systems
has led to the need of determining the size distribution of ore particles at various stages
in the system. The objective of this research is to investigate the feasibility of the use of
an acoustic sensor for measuring particle size distribution. The acoustic signal generated
when the particles impact on a cantilever bar is analysed using digital signal processing
techniques. As rocks fall onto a metal bar, the bar vibrates. The vibrations contain
information th a t is extracted to determine the size of particles tha t impacted on the bar.
The bar is modelled as a linear system which is excited by impulses (impact of particles).
The response of the bar is deconvolved from the acoustic signal to obtain an impulse
whose amplitude is proportional to the energy of the impact. In order to improve size
estimates, deconvolution is performed using a statistical model of the impulse sequence
(Bernoulli-Gaussian) and then estimated using MAP estimation.
Size estimates are not only a function of the mass of particles, but also on the exact
position of impact on the bar. Since there is always a variation in the position of impact,
size estimates are erroneous. It was found that the position of impact can be determined
as to reduce variances dramatically. Due to physical sampling in space, the sensor has a
bias towards larger particles. We show how this can be represented mathematically and
removed.
This project is mainly concerned with rocks in the +8-25mm (+0,7-22 gram) size range. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Vergruising van erts in die mineraalbedryf verg groot hoeveelhede energie. Daar is ’n
behoefte gei'dentifiseer orn hierdie proses meer effektief te maak. Aangesien die effektiwiteit
van ’n meul ’n funksie is van die ertsgroottes wat gemaal word, kan partikel grootte inligting
aangewend word om effektiwiteit te bevorder.
Die doel van hierdie tesis is om die lewensvatbaarheid van ’n akoestiese sensor vir die doel
van partikelgrootte estimasie, te ondersoek. Erts partikels wat val vanaf ’n vervoerband op
’n kantelbalk, veroorsaak dat die balk vibreer. Deur hierdie vibrasies te meet en verwerk,
kan inligting aangaande partikel grootte verkry word.
Die stelsel word gemodelleer as ’n lineere sisteem met impulse as intree. Die geobserveerde
sein is die konvolusie tussen die intree impulse en die impulsweergawe van die sisteem.
Deur gebruik te maak van ’n statistiese model en MAP-estimasie, word die effek van die
sisteem gedekonvuleer vanaf die geobserveerde sein om ’n benadering van die intree impuls
sein te verkry. Die amplitudes van die impulse word gebruik as ’n aanduiding van partikel
massa.
Partikelgroottes soos benader deur die stelsel, is ’n funksie van die die posisie waar die
partikel die balk tref. Deur van patroonherkenning tegnieke gebruik te maak, word die
posisie van impak bepaal om sodoende grootte benaderings aan te pas en die variansie van
grootte verspreidings te verminder.
As gevolg van die feit dat partikels gemonster word deurdat slegs ’n klein persentasie
van die hele omvang van partikels ondersoek word, onstaan daar ’n oorhelling ( “bias” ) na
groter partikels. Die kans dat groter partikels die balk tref is groter as vir klein partikels.
’n Wiskundige model vir hierdie verskynsel word voorgestel en gewys hoe die die oorhelling
geneutraliseer kan word.
Hierdie projek het te doen met ertsgroottes +8-25mm (+0,7-22 gram).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:netd.ac.za/oai:union.ndltd.org:sun/oai:scholar.sun.ac.za:10019.1/51746 |
| Date | 04 1900 |
| Creators | Swanepoel, Francois |
| Contributors | Weber, D. M., Stellenbosch University. Faculty of Engineering. Dept. of Electrical and Electronic Engineering. |
| Publisher | Stellenbosch : Stellenbosch University |
| Source Sets | South African National ETD Portal |
| Language | en_ZA |
| Detected Language | Unknown |
| Type | Thesis |
| Format | 96 p. : ill. |
| Rights | Stellenbosch University |
Page generated in 0.0022 seconds