УСТРОЙСТВО, СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ ЗАГРУЗКИ МЕЛЬНИЦЫ Российский патент 2024 года по МПК B02C17/00 B02C25/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к системам обнаружения и, более конкретно, к системам обнаружения для обнаружения и контроля условий работы измельчающей мельницы.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Для извлечения или обогащения минерального материала из руды, свежеприготовленный рудный материал обычно получают в несколько стадий процесса, первая из которых представляет собой подготовительный процесс, включающий подходящее измельчение свежего рудного материала, подаваемого из шахты. Данное измельчение или механическое превращение в порошок рудного материала позволяет разделять ценный минеральный материал (обычно минеральную руду в случае большинства горных работ) и отделять от материала отходов. Процесс измельчения (тонкого помола), как правило, начинается в момент извлечения рудного материала из горной выработки или выкопки с поверхности, но затем обычно включает стадию размалывания, после которой следует стадия дробления для достижения мелкого размера материала, подходящего для процесса экстракции минералов. В зависимости от свойств руды, а также используемого метода дробления, минеральный материал может размалываться до максимального размера кускового материала, варьирующегося примерно в пределах от 500 до 100 миллиметров (мм).

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном аспекте предложена сенсорная система (система датчиков) измельчающей мельницы. Сенсорная система измельчающей мельницы может включать в себя множество сенсорных узлов оболочки. Каждый из множества сенсорных узлов оболочки может включать в себя: по меньшей мере один датчик или матрицу датчиков, по меньшей мере один источник энергии и по меньшей мере одну антенну. Каждый из множества сенсорных узлов оболочки связан с помольной камерой измельчающей мельницы. Множество сенсорных узлов оболочки приспособлено для обеспечения множества внутренних измерительных зон мельницы в помольной камере измельчающей мельницы.

В другом аспекте обеспечен способ для контроля условий операции измельчения. Способ может включать в себя прием данных измерения от множества сенсорных узлов оболочки во время работы измельчающей мельницы. Каждый из множества сенсорных узлов оболочки может включать в себя по меньшей мере один датчик или матрицу датчиков, по меньшей мере один источник энергии и по меньшей мере одну антенну. Каждый из множества сенсорных узлов оболочки может быть связан с помольной камерой измельчающей мельницы в пространственно разнесенных положениях для обеспечения множества внутренних измерительных зон мельницы. Способ может также включать в себя определение двумерной карты процесса, трехмерной карты процесса или и того, и другого, на основе данных измерения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Иллюстративные аспекты настоящего изобретения подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые включены в настоящий документ посредством ссылки, и на которых:

Фиг. 1 изображает сенсорную систему измельчающей мельницы в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 2А изображает сенсорный узел оболочки, связанный с футеровочным болтом во внутренней части помольной камеры измельчающей мельницы, в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 2В изображает другой сенсорный узел оболочки, связанный с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы, в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 2С изображает сенсорный узел оболочки в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 2D изображает другой сенсорный узел оболочки, связанный с футеровочным болтом во внутренней части помольной камеры измельчающей мельницы с каналом, проходящим от сенсорного узла оболочки вдоль футеровочного болта и через футеровку оболочки и оболочку, в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 2Е изображает другой сенсорный узел оболочки, связанный с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы с каналом, проходящим от сенсорного узла оболочки и через оболочку и футеровку оболочки, в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 2F изображает другой сенсорный узел оболочки, в котором первая часть сенсорного узла оболочки связана с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы, а вторая часть связана с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы с каналом, проходящим между первой и второй частями сенсорного узла оболочки, в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 2G изображает другой сенсорный узел оболочки, в котором первая часть сенсорного узла оболочки связана с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы, а вторая часть связана с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы, в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 2H изображает другой сенсорный узел оболочки, связанный с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы, в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 2I изображает другой сенсорный узел оболочки, связанный с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы с каналом, проходящим от сенсорного узла оболочки и через футеровку оболочки и оболочку, в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 3А изображает сенсорный компонент в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 3В изображает сенсорный элемент среды загрузки мельницы с расположенным в нем сенсорным компонентом в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 3C изображает другой сенсорный элемент среды загрузки мельницы с расположенным в нем сенсорным компонентом в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 4А изображает другую сенсорную систему измельчающей мельницы, в частности, показывающую множество внутренних измерительных зон мельницы, в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 4В изображает поперечное сечение сенсорной системы измельчающей мельницы, показывающее множество внутренних измерительных зон мельницы, в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 5A-5D изображают интервальный сбор и/или прием измеренных контроля для одного или более сенсорных узлов оболочки на поперечном сечении измельчающей мельницы, в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 6 изображает поперечное сечение измельчающей мельницы с наложенным интерпретируемым движением загрузки и показывающее различные признаки или свойства загрузки мельницы, в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 7 изображает диаграмму примерной вычислительной среды, подходящей для использования в реализациях настоящего раскрытия, в соответствии с аспектами изобретения;

Фиг. 8 представляет собой блок-схему примерного способа для контроля условий работы измельчающей мельницы, в соответствии с аспектами изобретения; и

Фиг. 9 изображает поперечное сечение измельчающей мельницы, изображающее загрузку и накопитель мельницы и показывающее различные признаки или свойства загрузки мельницы, в соответствии с аспектами изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предмет аспектов настоящего изобретения описан здесь со спецификой, чтобы удовлетворить нормативным требованиям. Однако само описание не предназначено для ограничения объема этого патента. Скорее, предполагается, что заявленный предмет также может быть воплощен другими способами, включающими в себя различные этапы или комбинации этапов, аналогичные описанным в данном документе, в сочетании с другими настоящими или будущими технологиями.

В данной спецификации, где обсуждаются документ, действие или элемент технического решения или на них даются ссылки, эти ссылки или обсуждение не является признанием того, что документ, действие или элемент технического решения или любая их комбинация имели место на дату приоритета, были публично доступными, известными общественности, были частью общеизвестных знаний, или известны как релевантные для попытки решить какую-либо проблему, которая рассматривается в настоящей спецификации.

В настоящей спецификации, слово "содержать" или его производные, такие как "содержит" или "содержащий", следует понимать как подразумевающие включение указанного элемента, целого числа или этапа или группы элементов, целых чисел или этапов, но не исключение любого другого элемента, целого числа или этапа или группы элементов, целых чисел или этапов.

Репрезентативные аспекты настоящего раскрытия относятся, в общем, к различным устройствам, способам и системам обнаружения загрузки мельницы во время измельчения и/или для контроля операций измельчающей мельницы. В том же или альтернативных аспектах, раскрытые системы и способы относятся к системам и способам для моделирования загрузки мельницы во время измельчения (тонкого помола). Настоящее раскрытие имеет конкретное, но не обязательно исключительное, применение к обнаружению и/или моделированию загрузки мельницы во время измельчения рудного материала в контексте добычи и/или переработки минерального сырья. Однако следует понимать, что раскрытие не ограничено этими репрезентативными аспектами, и может быть реализовано в других средах с использованием устройства измельчающей мельницы.

Существует ряд известных способов и устройств для измельчения дроблением руды. Некоторые традиционные способы и устройства включают использование мельниц горизонтального дробления и включают в себя: автогенные (мельницы самоизмельчения) (в которых дробление осуществляется с использованием дробильных (помольных) тел из самого рудного материала); полуавтогенные (мельницы полу-самоизмельчения) (в которых дробление осуществляется частично самим рудным материалом и частично дробильными средами (как правило, стальными шариками), которые частично заменяются на рудный материал в небольших количествах); и традиционные (в которых дробление производится исключительно стальными стержнями в мельнице и дробильными средами (как правило, стальными шариками)).

В промышленной отрасли переработки минерального сырья, измельчение рудного материала автогенными методами дробления, как правило, происходит тремя первичными способами. Во-первых, ударным воздействием, являющимся ударом рудного материала, падающего на субструктуру или на сам материал. Во-вторых, истиранием, наиболее частым в стержневых и шаровых мельницах (например, традиционных и полуавтогенных мельницах) и в автогенных мельницах (при благоприятных условиях). Истирание относится к процессу измельчения мелких кусков руды под давления и за счет сдвига между более крупными кусками руды и/или между поверхностями под давлением. В-третьих, путем абразивного действия, при котором измельчение происходит в результате того, что поверхности кусков рудного материала истираются/изнашиваются друг о друга. Такой тип измельчения обычно требует большого количества энергии и часто приводит к неравномерно измельченному рудному продукту.

Метод измельчения, принятый конкретной операцией добычи полезных ископаемых или обогащения полезных ископаемых, сильно зависит от добываемого рудного материала, его свойств измельчения и/или его "стойкости к размалыванию". Рудные материалы обычно классифицируют в соответствии с определенными "диапазонами крепости", которыми руководствуются при выборе метода измельчения. Первые являются "крепкими", относящимися к рудным материалам, имеющим достаточную механическую прочность для формирования активной дробильной загрузки сами по себе, что делает их хорошо подходящими для методов автогенного дробления. Вторые являются "некрепкими", относящимися к рудным материалам, требующим добавления инородных дробильных сред (например, стальных шариков) для обеспечения возможности их измельчения, что делает их хорошо подходящими для полуавтогенного или традиционного способа размалывания. Третьи являются "сверхкрепкими", относящимися к рудным материалам, которые имеют очень высокую механическую прочность, где их измельчение в процессе автогенного дробления требует ввода очень высокой энергии, что делает их более подходящими для традиционных или полуавтогенных методов дробления.

Исторически, традиционный метод дробления (включающий исключительное использование стальных стержней и шариков для дробления) наиболее широко используется в горнодобывающей промышленности и обычно предваряется экстенсивным размалыванием (разрушением) минерального материала или руды перед дроблением, поскольку он производит более стабильный процесс дробления, вследствие того что загрузка дробления является однородной по весу и составу. Однако этот традиционный метод также является наиболее дорогостоящим из упомянутых методов дробления, с точки зрения как начальных капиталовложений, так и текущих эксплуатационных затрат.

В соответствии с автогенным методом, определенная доля измельчаемого материала опционально может рециркулировать в мельнице. Альтернативно, некоторые конфигурации могут включать в себя по меньшей мере одну барабанную мельницу или мельницу-мешалку (расположенную после автогенной мельницы), в которой измельченный продукт, полученный в автогенной мельнице, затем повторно измельчают до требуемой тонкости готового продукта. Эти мельницы также могут быть взаимосвязаны с классификатором, так что рудный материал измельчается в замкнутом контуре, и достаточно мелкий материал выводится из классификатора в виде готового материала. Автогенная мельница представляет собой тип барабанной мельницы с относительно большим диаметром, в которой рудный материал сам формирует дробильные элементы. Однако такие автогенные мельницы также могут включать ограниченную долю дополнительных дробильных сред (таких как, например, стальные дробильные шарики) для содействия процессу измельчения. Этот последний тип операции измельчения обычно называют полуавтогенной или SAG-мельницей.

Часто с использованием методов измельчения, которые включают традиционное или полуавтогенное дробление (особенно барабанные мельницы, которые включают стальные стержни и стальные шарики в качестве дробильных сред), желательно наблюдать, контролировать и оптимизировать рабочие характеристики дробильных сред в барабане. Однако из-за сурового характера внутренней среды в барабане (во время работы), как правило, невозможно использовать датчик или камеры/системы технического зрения, поскольку вращательное движение рудного материала и дробильных сред внутри барабана, по всей вероятности, повредит и разрушит эти системы в течение короткого периода времени.

Возможность поддержания постоянного общего объема нагрузки в мельнице (например, SAG-мельнице) при требуемой скорости подачи может быть важным требованием к контролю. По этой причине некоторые обычные системы могут использовать элементы нагрузок и/или акустические датчики для обеспечения индикации изменений уровня нагрузки в мельнице. Однако SAG-мельницам трудно работать только на мощности, поскольку отношение мощности к нагрузке мельницы не является согласованным. На отношение потребляемой мощности к нагрузке мельницы могут влиять изменения плотности помола вследствие изменений вязкости и текучести загрузки. Кроме того, перенос суспензии через мельницу и из нее влияет на размер накопителя (пула) суспензии в мельнице, а размер накопителя суспензии влияет на отбор мощности. Следовательно, изменения в циркулирующей нагрузке на одноступенчатой мельнице могут влиять на размер накопителя суспензии и, следовательно, отбор мощности.

Поэтому существует потребность в системе, которая может контролировать и/или моделировать процесс измельчения и/или загрузку мельницы во время операции измельчения.

Как обсуждалось выше, на высоком уровне, системы и способ, раскрытые в данном документе, включают в себя системы обнаружения для обнаружения и/или моделирования поведения загрузки мельницы во время измельчения, а также контроля условий работы измельчающей мельницы. В различных аспектах, раскрытые системы и способ могут включать в себя множество сенсорных узлов оболочки, которые связаны с помольной камерой измельчающей мельницы и которые могут обеспечивать обнаружение и информацию, относящуюся к загрузке мельницы во время измельчения. В аспектах, эта информация может передаваться за пределы помольной камеры измельчающей мельницы и может быть использована для обеспечения двух- и/или трехмерных карт процесса или моделей загрузки мельницы во время измельчения. В различных аспектах, раскрытые в настоящем документе системы и способы могут обеспечивать мониторинг и/или обнаружение в реальном времени загрузки мельницы и/или условий операции измельчения, которые могут привести к улучшенной операции загрузки мельницы.

На фиг. 1 показана одна примерная сенсорная система 100 измельчающей мельницы. Следует понимать, что сенсорная система 100 измельчающей мельницы, изображенная на фиг. 1, представляет собой только одну примерную систему, и компоненты в ней показаны схематично для выделения различных признаков. Сенсорная система 100 измельчающей мельницы, показанная на фиг. 1, включает в себя множество сенсорных узлов 110 оболочки, связанных с внутренней частью 121 измельчающей мельницы 120, например, внутренней частью 121 помольной камеры измельчающей мельницы. В аспекте, изображенном на фиг. 1, каждый из множества сенсорных узлов 110 оболочки может передавать информацию из внутренней части 121 измельчающей мельницы 120 в приемник 130. Как будет обсуждено далее ниже, такая информация, переданная множеством сенсорных узлов 110 оболочки, может включать в себя информацию, ассоциированную с загрузкой мельницы во внутренней части 121 измельчающей мельницы 120, и/или информацию, ассоциированную с условиями процесса помольной камеры измельчающей мельницы. Следует понимать, что хотя на фиг. 1 сенсорные узлы 110 оболочки изображены как связанные с внутренней частью 121 помольной камеры измельчающей мельницы, такая компоновка представляет собой только одно примерное положение для сенсорных узлов оболочки, и что другие положения сенсорных узлов оболочки также возможны в системах и способах, раскрытых в настоящем документе. Например, как обсуждается ниже, сенсорные узлы оболочки могут быть связаны с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы и/или с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы.

В аспектах, измельчающая мельница 120, изображенная на фиг. 1, может быть мельницей любого типа, используемой для измельчения материала, например руды. Измельчающая мельница 120 может включать в себя оболочку (кожух) 122, которая вращается для обеспечения опрокидывания содержимого, например, загрузки мельницы, во внутренней части 121. Как будет рассмотрено ниже со ссылкой на фиг. 2А и 2В, измельчающая мельница 120 опционально может включать футеровку оболочки, покрывающую по меньшей мере часть внутренней части 121.

В аспекте, изображенном на фиг. 1, множество сенсорных узлов 110 оболочки расположены на расстоянии друг от друга в измельчающей мельнице 120. Например, сенсорные узлы 110a, 110b, 110с, 110d и 110e оболочки разнесены друг от друга во внутренней части 121 измельчающей мельницы 120. В аспектах, каждый из множества сенсорных узлов 110 оболочки может быть разнесен один от другого на некоторое расстояние, выбранное для конкретной цели. В одном аспекте, множество сенсорных узлов 110 оболочки могут быть разнесены друг от друга для обеспечения множества внутренних измерительных зон мельницы в измельчающей мельнице 120. Например, в аспекте, показанном на фиг. 1, множество сенсорных узлов 110 оболочки разнесены в осевом направлении вдоль внутренней части 121 между питающим концом 124 и разгрузочным концом 126, которые могут обеспечить измерительные зоны для обнаружения информации, ассоциированной с загрузкой мельницы или другим признаком измельчающей мельницы 120 при работе. Внутренние измерительные зоны мельницы более подробно обсуждаются ниже.

Как обсуждалось выше, в аспектах, множество сенсорных узлов 110 оболочки действуют, чтобы передавать измеренные данные в приемник 130, который расположен снаружи измельчающей мельницы 120. В том же или альтернативном аспектах, множество сенсорных узлов 110 оболочки могут беспроводным способом передавать измеренные данные в приемник 130, например, с использованием любой удобной технологии беспроводной связи.

В различных аспектах, множество сенсорных узлов 110 оболочки могут быть выполнены с возможностью обнаружения различных типов информации, ассоциированной с загрузкой мельницы и/или работой измельчающей мельницы, сенсорные узлы оболочки и конкретные компоненты подробно описаны ниже. Информация, обнаруживаемая и/или контролируемая множеством сенсорных узлов 110 оболочки и передаваемая в приемник 130, позволяет приемнику 130 обеспечивать моделирование и/или карты обработки загрузки мельницы во время работы измельчающей мельницы. Как дополнительно рассмотрено ниже, такое моделирование и/или картографирование процесса загрузки мельницы во время измельчения может позволить улучшить работу измельчающей мельницы.

В то время как множество сенсорных узлов 110 оболочки может предоставлять подробную информацию, ассоциированную с загрузкой мельницы и/или работой измельчающей мельницы, в аспектах, множество сенсорных элементов 140 среды загрузки мельницы опционально может быть включено в сенсорную систему 100 измельчающей мельницы. Конкретные особенности сенсорных элементов 140 среды загрузки мельницы более подробно обсуждаются далее, главным образом, со ссылкой на фиг. 3А-3С.

В аспектах, сенсорные элементы 140 среды загрузки мельницы могут свободно перемещаться так же, как и загрузка мельницы в измельчающей мельнице, и могут воспринимать и/или обнаруживать информацию о загрузке мельницы, а также рабочих условиях внутри измельчающей мельницы 120. В аспектах, сенсорные элементы 140 среды загрузки мельницы могут передавать данные, полученные от встроенных датчиков, на один или более сенсорных узлов 110 оболочки, которые затем могут, в свою очередь, передавать эту информацию в приемник 130. В таких аспектах, приемник 130 может использовать информацию как от сенсорных элементов 140 среды загрузки мельницы, так и сенсорных узлов 110 оболочки для обеспечения моделирования и/или карт процесса загрузки мельницы во время работы измельчающей мельницы.

Фиг. 2A-2I изображают различные примерные аспекты сенсорных узлов оболочки в соответствии со способами и системами, раскрытыми в настоящем документе. Фиг. 2А изображает вид в поперечном сечении части измельчающей мельницы 220а с сенсорным узлом 210а оболочки, связанным с внутренней поверхностью 221 измельчающей мельницы 220а, например, внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы. Следует понимать, что сенсорный узел 210а оболочки изображен схематично для выделения различных признаков, описанных в настоящем документе.

В аспекте, изображенном на фиг. 2А, измельчающая мельница 220а включает в себя оболочку 222 и футеровку 224 оболочки. В аспектах, футеровка 224 оболочки предназначена для того, чтобы быть жертвенным изнашиваемым элементом. В аспектах, назначением этой футеровки 224 оболочки является поглощение удара рудного материала и дробильных сред во время работы и минимизация повреждения (и/или износа) оболочки 222. В таких аспектах, использование футеровки 224 оболочки может продлить эффективный срок службы оболочки 222/барабана, и/или необходимость в дорогостоящих и длительных простоях машины (например, для замены или ремонта всей оболочки 222/барабана) может быть сведена к минимуму. В некоторых аспектах, футеровка 224 оболочки может удерживаться на месте на внутренней поверхности оболочки/барабана посредством одного или более футеровочных болтов, которые проходят через поверхность оболочки/барабана и закреплены на месте крепежными элементами (например, гайками) на внешней поверхности оболочки/барабана.

В аспекте, изображенном на фиг. 2А, сенсорный узел 210а оболочки связан с внутренней поверхностью 221 посредством футеровочного болта 230. Как описано выше, в аспектах, футеровочные болты, например футеровочный болт 230, могут прикреплять футеровку 224 оболочки к оболочке 222. В аспекте, показанном на фиг. 2А, футеровочный болт 230 может быть соединен с сенсорным узлом 210а оболочки любым подходящим способом, например​, футеровочный болт 230 может проходить через отверстие 211 и/или входить в зацепление с фланцем или другой частью сенсорного узла 210а оболочки и проходить через футеровку 224 оболочки и оболочку 222 за наружную поверхность 222а футеровки 224 оболочки, где футеровочный болт 230 прикрепляется к ней крепежным элементом 232. В одном аспекте, не показанном на чертежах, отверстие 211 может быть покрыто и/или заполнено, например, одним или более полимерным материалом или смолой, к внешней поверхности 210с. В альтернативных аспектах, не показанных на чертежах, отверстие 211 может быть внутренним к сенсорному узлу 210а оболочки, например, отверстие 211, через которое футеровочный болт 230 может не проходить к внешней поверхности 210с. В таком аспекте, футеровочный болт 230 может прикреплять первую часть сенсорного узла 210а оболочки к футеровке 224 оболочки и/или оболочке 222, и вторая часть сенсорного узла 210а оболочки может быть прикреплена к первой части сенсорного узла 210а оболочки, где эта вторая часть имеет однородную или по существу однородную наружную поверхность 210с.

В некоторых аспектах, сенсорный узел оболочки может быть связан с измельчающей мельницей и/или помольной камерой измельчающей мельницы в других положениях и/или другими способами, не требующими использования футеровочного болта. Например, на фиг. 2В показан аспект, в котором сенсорный узел 210b оболочки соединен, в отсутствие футеровочного болта, с внешней поверхностью 222а части измельчающей мельницы 220b, например, наружной частью помольной камеры измельчающей мельницы. В таких аспектах, сенсорный узел 210 оболочки может постоянно или съемно соединяться с внешней поверхностью 222а с использованием любых соединительных механизмов, подходящих для использования на оболочке помольной камеры измельчающей мельницы. Например, в одном или более аспектах, сенсорный узел 210b оболочки может быть связан с внешней поверхностью 222а с использованием адгезивного материала. В том же или альтернативном аспектах, сенсорный узел 210b датчика оболочки может быть соединен или прикреплен к внешней поверхности 222а с помощью механических крепежных элементов, например болтов, винтов и т.п., которые могут проходить в оболочку 222. В различных аспектах, сенсорный узел 210b оболочки может быть связан с внешней поверхностью 222а с использованием магнита, например магнита, расположенного на внешней поверхности 222а измельчающей мельницы 220b.

Фиг. 2С показывает схематичное представление сенсорного узла 210 оболочки. Сенсорный узел 210 оболочки на фиг. 2С может включать в себя один или более датчиков 212, одну или более антенн 214 и источник 216 энергии. В аспектах, один или более датчиков 212 могут представлять собой любой подходящий датчик или матрицу датчиков для использования в измельчающей мельнице. В аспектах, один или более датчиков 212 могут включать в себя по меньшей мере один датчик и/или передатчик радиочастотной идентификации (RFID), по меньшей мере один инерциальный измерительный блок (IMU), где IMU содержит акселерометрический датчик и/или гироскопический датчик, по меньшей мере один магнитный датчик, по меньшей мере один датчик абсолютного положения, по меньшей мере один датчик угловой скорости, по меньшей мере один датчик удара или любую их комбинацию. В некоторых аспектах, по меньшей мере один магнитный датчик может включать в себя один или более из магнитометра, датчика на эффекте Холла или геркона. В аспектах, один или более датчиков 212 могут быть приспособлены для измерения данных удара, абсолютного положения, данных абсолютного положения удара или их комбинации. В аспектах, одна или более антенн 214 могут быть связаны с одним или более датчиками 212 для передачи измеренных данных и/или данных процесса от сенсорного узла 210 оболочки, например, на приемник 130. В одном аспекте, не показанном на фиг. 2С, сенсорный узел 210 оболочки может включать в себя печатную плату, через которую соединены датчики 212, антенна 214 и/или источник 216 энергии. В том же или альтернативном аспектах, сенсорный узел 210 оболочки может включать в себя процессорный и/или передающий компонент для передачи измеренных данных и/или данных обработки от сенсорного узла 210 оболочки через антенну 214. В различных аспектах, источник 216 энергии может быть любым подходящим источником энергии для подачи питания на один или более датчиков 212 и/или одну или более антенн 214 или ассоциированных компонентов.

В некоторых сценариях, передача данных из некоторых металлических сред на внешний приемник может быть затруднена из-за ослабления или невозможности выхода электромагнитного излучения из некоторых металлических структур, если они присутствуют. В различных аспектах, раскрытые в настоящем документе системы и способы могут обеспечивать согласованную передачу измеренных данных и/или данных обработки из помольной камеры измельчения на наружный или внешний приемник. Например, в некоторых аспектах, по меньшей мере часть антенны сенсорного узла оболочки может проходить из камеры измельчения через оболочку мельницы и/или в оболочку мельницы для передачи данных обработки и/или измеренных данных.

Как изображено на фиг. 2D, сенсорный узел 210d оболочки связан с внутренней поверхностью 221 измельчающей мельницы 220d посредством футеровочного болта 230, как описано выше со ссылкой на фиг. 2А. На фиг. 2D представлен канал 231d, который проходит от сенсорного узла 210d оболочки через футеровку 224 оболочки и оболочку 222 к внешней поверхности 222а оболочки 222. Канал 231d может быть создан любым подходящим способом. В одном аспекте, канал 231d может быть образован использованием футеровочного болта 230, который не закупоривает наглухо или не продолжается по всему диаметру отверстия, через которое проходит футеровочный болт 230. В различных аспектах, антенна, например антенна 214 сенсорного узла 210 оболочки, может проходить к внешней поверхности 222а оболочки 222 для обеспечения улучшенной связи с приемником, например, приемником 130.

На фиг. 2Е показан сенсорный узел 210е оболочки, связанный с внешней поверхностью 222а измельчающей мельницы 220е в отсутствие футеровочного болта, как описано выше со ссылкой на фиг. 2В. На фиг. 2Е имеется канал 231е, который проходит от сенсорного узла 210е оболочки через оболочку 222 и футеровку 224 оболочки, к внутренней поверхности 221 футеровки 224 оболочки. Канал 231е может быть создан любым подходящим способом. В различных аспектах, антенна, например, антенна 214 сенсорного узла 210 оболочки может проходить к внутренней поверхности 221 футеровки 224 оболочки для обеспечения улучшенной связи, например, с сенсорными элементами среды загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы.

В некоторых аспектах, сенсорные узлы оболочки могут быть расположены во внутренней части измельчающей мельницы, например, во внутренней части помольной камеры измельчающей мельницы. Например, на фиг. 2Н, сенсорный узел 210h оболочки связан с внутренней поверхностью 221 футеровки 224 оболочки измельчающей мельницы 220h. В таких аспектах, сенсорный узел 210h оболочки может быть постоянно или съемно связан с внутренней поверхностью 221 с использованием любых механизмов связывания, подходящих для использования на футеровке оболочки помольной камеры измельчающей мельницы. Например, в одном или более аспектах, сенсорный узел 210h оболочки может быть связан с внутренней поверхностью 221 посредством адгезивного материала. В том же или альтернативном аспектах, сенсорный узел 210h оболочки может быть присоединен или прикреплен к внутренней поверхности 221 с помощью механических крепежных элементов, например болтов, винтов и т.п., которые могут проходить в футеровку 224. В различных аспектах, сенсорный узел 210h оболочки может быть связан с внутренней поверхностью 221 с помощью магнита, например магнита, расположенного на внутренней поверхности 221 измельчающей мельницы 220h.

На фиг. 2I показан другой сенсорный узел 210i оболочки, связанный с внутренней частью измельчающей мельницы 220i, например, внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы. Например, сенсорный узел 210i оболочки связан с внутренней поверхностью 221 измельчающей мельницы 220i. В аспекте, изображенном на фиг 2I, имеется канал 231i, который проходит от сенсорного узла 210i оболочки через футеровку 224 оболочки и оболочку 222 к наружной поверхности 222а оболочки 222. Канал 231i может быть создан любым подходящим способом, таким как способы, рассмотренные выше. В различных аспектах, антенна, например антенна 214 сенсорного узла 210 оболочки, может проходить к внешней поверхности 222а оболочки 222 для обеспечения улучшенной связи с приемником, например, приемником 130.

В различных аспектах отдельные сенсорные узлы оболочки могут быть связаны как с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы, так и с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы. Например, в аспекте, изображенном на фиг. 2F, первая часть сенсорного узла 210f оболочки связана с внешней поверхностью 222а измельчающей мельницы 220f, в то время как вторая часть сенсорного узла 21 оболочки связана с внутренней поверхностью 221 измельчающей мельницы 220f. В аспекте, показанном на фиг. 2F, канал 231f может проходить от первой части сенсорного узла 210f оболочки через оболочку 222 и футеровку 224 оболочки ко второй части сенсорного узла 210f оболочки. В таких аспектах, канал 231f может обеспечивать одно или более физических, цифровых, электрических и/или электромагнитных соединений между первой частью сенсорного узла 210f оболочки и второй частью сенсорного узла 210f оболочки, например, так, что обе части могут совместно использовать источник энергии, антенну, процессор, радио или другие компоненты датчика оболочки.

Фиг. 2G показывает другой аспект сенсорного узла оболочки, связанного как с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы, так и с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы. Как можно видеть в аспекте, показанном на фиг. 2G, первая часть сенсорного узла 210g оболочки связана с внешней поверхностью 222а измельчающей мельницы 220g, в то время как вторая часть сенсорного узла 210g' оболочки связана с внутренней поверхностью 221 измельчающей мельницы 220g.

В некоторых аспектах, раскрытые здесь системы и способы могут опционально включать в себя один или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы, таких как сенсорные элементы 140 среды загрузки мельницы, показанные на фиг. 1. Как обсуждалось выше, сенсорные элементы среды загрузки мельницы могут свободно перемещаться, подобно загрузке мельницы в измельчающей мельнице, и могут считывать и/или обнаруживать информацию о загрузке мельницы, а также рабочих условиях в помольной камере измельчающей мельницы и могут передавать данные, полученные от встроенных датчиков, на один или более сенсорных узлов оболочки, которые затем могут, в свою очередь, передавать эту информацию в приемник, например, приемник 130.

В различных аспектах, сенсорные элементы среды загрузки мельницы могут содержать и/или оснащаться любым количеством датчиков для обнаружения одного или более событий или среды в помольной камере измельчающей мельницы и могут быть приспособлены для передачи такой информации в один или более сенсорных узлов оболочки. В некоторых аспектах, сенсорные элементы среды загрузки мельницы могут сообщать или передавать, например, на один или более сенсорных узлов оболочки, информацию, ассоциированную с данными RFID, данными силы инерции (G-силы) акселерометра, данными спина акселерометра, температурными данными или их комбинацией. На высоком уровне, сенсорные элементы среды загрузки мельницы могут содержать сенсорный компонент и корпус. Фиг. 3В и 3С изображают два примерных сенсорных элемента загрузки мельницы, и фиг. 3А показывает один примерный сенсорный компонент.

Фиг. 3А изображает один примерный сенсорный компонент 300, который может быть использован в сенсорных элементах загрузки мельницы, раскрытых в данном документе. В некоторых аспектах, сенсорный компонент 300 может представлять собой ударопрочный сенсорный компонент. В том же или альтернативном аспектах, сенсорный компонент 300 может поддерживать функциональность (например, функцию датчика и/или детектора и способность передавать измеренные данные) при средних g-силах приблизительно до 16g. В аспектах, сенсорный компонент 300 может включать в себя один или более датчиков, один или более источников энергии, одну или более антенн, RFID-датчик и/или RFID-передатчик. Как можно видеть в аспекте, показанном на фиг. 3А, сенсорный компонент 300 включает в себя батарею 314, один или более датчиков 308, печатную плату 316 и соединенную с ней антенну 302, которая может быть размещена в наружной оболочке 313. Наружная оболочка 313 может быть выполнена из материала любого типа, подходящего для использования в сенсорном компоненте 300 и/или в способах и системах, раскрытых в данном документе. В одном или более аспектах, внешняя оболочка 313 может включать в себя полимерный материал, такой как, например, поликарбонатный материал. Опциональные дополнительные изолирующие или амортизирующие компоненты и/или структурные компоненты сенсорного компонента 300 обсуждаются ниже.

Батарея 314 может представлять собой батарею любого типа, которая пригодна для использования в сенсорном компоненте 300 и/или в системах и способах, раскрытых в данном документе. В различных аспектах, батарея 314 может включать в себя литиевый аккумуляторный элемент, например литиевый аккумуляторный элемент таблеточного типа или тому подобное. Амортизирующий элемент 311 может быть расположен вокруг батареи 314 и/или рядом с одним или более датчиками 308. В различных аспектах, амортизирующий элемент 311 может быть любым подходящим амортизирующим материалом, таким как, например, полимерная вспененная композиция и/или полимерная вспененная композиция низкой плотности.

В различных аспектах, один или более датчиков 308 могут включать в себя датчик температуры, акселерометр, гироскоп, магнитный датчик, емкостный датчик, микрофон, RFID-датчик, любой другой датчик, который может измерять вращение или спин или их комбинацию. Могут быть включены любые типы конкретных датчиков, которые пригодны для использования в сенсорном компоненте 300 и/или в системах и способах, раскрытых в данном документе. В различных аспектах, один или более датчиков 308 могут быть присоединены к печатной плате вместе с одним или более процессорами.

В различных аспектах, антенна 302 может содержать металлический материал. В одном аспекте антенна 302 может включать в себя медно-бериллиевый сплав. В некоторых аспектах, по меньшей мере часть антенны 302 может образовывать спиральную структуру.

В различных аспектах, сенсорный компонент 300 может включать в себя нижний амортизирующий материал 310, например, силиконовый материал. В том же или альтернативном аспектах, может присутствовать герметизирующий материал 306, который заполняется вокруг одного или более датчиков 308 и/или печатной платы 316 и/или батареи 314. Герметизирующий материал 306 может включать любой полимерный материал, такой как, например, силикон, полиуретан, смола, эпоксид или другой эластомерный материал. Аналогичный или другой герметизирующий материал 304 может быть использован для заливки вокруг антенны 302.

В некоторых аспектах, опционально, диск или кольцо 312, которые могут содержать металл, такой как сталь, могут быть расположены внутри сенсорного компонента 300 для создания нижней камеры, содержащей батарею 314, один или более датчиков 308 и печатную плату 316; и верхней камеры, содержащей антенну 302. В аспекте, изображенном на фиг. 3А, печатная плата 316 соединяет антенну 302, датчики 308 и батарею 314. В различных аспектах, антенна 302 может проходить к верхней поверхности 301 сенсорного компонента 300.

В различных аспектах, не показанных на фиг. 3А, сенсорный компонент 300 и/или сенсорный элемент среды загрузки мельницы может включать в себя метку RFID или другую идентификационную информацию, которая может быть обнаружена и/или принята одним или более сенсорных узлов оболочки.

Как обсуждалось выше, в аспектах, сенсорные элементы среды загрузки мельницы и/или сенсорный компонент 300 могут передавать данные, полученные от встроенных датчиков, на один или более сенсорных узлов оболочки, которые затем, в свою очередь, передают эту информацию в приемник, например приемник 130. Сенсорный элемент среды загрузки мельницы и/или сенсорный компонент 300 может передавать измеренные данные на сенсорный узел оболочки с использованием любой удобной технологии беспроводной связи, включая, но без ограничения, WiFi, связь в ближней зоне (NFC), Bluetooth и т.п.

Как можно видеть на фиг. 3В, сенсорный элемент 320 среды загрузки мельницы включает в себя корпус 322 и сенсорный компонент 300. Как можно видеть на фиг. 3В, сенсорный компонент 300 расположен внутри корпуса 322, например, в углублении, при этом верхняя поверхность 301, по существу, выровнена с внешней поверхностью 322а корпуса 322. В аспекте, показанном на фиг. 3В, корпус 322 и/или сенсорный элемент 320 среды загрузки мельницы обычно имеют сферическую форму. Корпус 322 может быть любым типом подходящего материала, способного выдерживать среду внутри помольной камеры измельчающей мельницы во время работы и/или который может обеспечивать защиту сенсорного компонента 300 во время работы измельчающей мельницы. В аспектах, корпус 322 может включать в себя металлический материал, полимерный материал или их комбинацию. В одном аспекте, корпус 322 может представлять собой некоторую форму дробильных сред, например дробильный шарик, используемый в процессе измельчения. В альтернативном аспекте, корпус 322 может быть полимерным материалом. В некоторых аспектах, корпус может быть, главным образом, изготовлен из металлического материала, и полимерный материал может располагаться над верхней поверхностью 301 сенсорного элемента 320 загрузки мельницы. В различных аспектах, может быть использован адгезивный или полимерный материал для закрепления сенсорного компонента 300 в корпусе 322.

В аспекте, показанном на фиг. 3С, сенсорный элемент 330 среды загрузки мельницы включает в себя корпус 332, который имеет форму, отличную от корпуса 322, показанного на фиг. 3В. Как можно видеть на фиг. 3С, сенсорный элемент 330 среды загрузки мельницы и/или корпус 332 имеет стержневую и/или цилиндрическую форму. В аспекте, показанном на фиг. 3С, сенсорный компонент 300 расположен внутри корпуса 332, например, в углублении, причем верхняя поверхность 301, по существу, выровнена с наружной поверхностью 332а корпуса 332. В аспекте, показанном на фиг. 3С, сенсорный компонент расположен между концами 331 и 333 сенсорного элемента 330 среды загрузки мельницы. В альтернативных аспектах, не изображенных на фигурах, сенсорный компонент 300 может быть расположен на одном из концов 331 и 333 или рядом или в любом месте в пределах корпуса 332. Корпус 332 может представлять собой любой тип подходящего материала, способного выдерживать среду внутри помольной камеры измельчающей мельницы во время работы и/или может обеспечивать защиту сенсорного компонента 300 во время работы измельчающей мельницы. В аспектах, корпус 332 может включать в себя металлический материал, полимерный материал или их комбинацию. В одном аспекте, корпус 332 может быть некоторой формой дробильных сред, например дробильного стержня, используемого в процессе измельчения. В альтернативном аспекте, корпус 332 может быть полимерным материалом. В некоторых аспектах, корпус может быть изготовлен, главным образом, из металлического материала, и полимерный материал может быть расположен над верхней поверхностью 301 сенсорного элемента 330 среды загрузки мельницы. В различных аспектах, может быть использован адгезивный или полимерный материал для закрепления сенсорного компонента 300 в корпусе 332.

Следует понимать, что конкретные формы и размеры корпусов и форма, положение, размер и количество сенсорных компонентов в сенсорных элементах 320 и 330 среды загрузки мельницы, показанных на фиг. 3В и 3С, представляют собой только два примера, и что другие формы, размеры и расположение и/или количество сенсорных компонентов в корпусах охватываются настоящим раскрытием. Например, в одном неограничивающем альтернативном аспекте, сенсорный элемент среды загрузки мельницы может содержать более одного сенсорного компонента.

Как обсуждалось выше, в некоторых аспектах, сенсорный узел оболочки может быть расположен на расстоянии один от другого и может обеспечивать множество внутренних измерительных зон мельницы. В аспектах, может быть предусмотрено любое число внутренних измерительных зон мельницы. В одном аспекте, множество внутренних измерительных зон мельницы может включать по меньшей мере две, по меньшей мере три, по меньшей мере четыре или по меньшей мере пять внутренних измерительных зон мельницы.

Как можно видеть на фиг. 4А, измельчающая мельница 400 включает в себя сенсорные узлы 410а, 410b, 410с, 410d и 410е оболочки, связанные с внутренней частью мельницы и/или с футеровкой оболочки во внутренней части мельницы. Следует понимать, что хотя на фиг. 4 сенсорные узлы 410а, 410b, 410с, 410d и 410е оболочки показаны связанными с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы, такое размещение представляет собой только одно примерное положение для сенсорных узлов оболочки, и что другие положения сенсорных узлов оболочки также предусматриваются системами и способами, раскрытыми в настоящем документе. Например, как обсуждается ниже, сенсорные узлы оболочки могут быть соединены с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы и/или внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы.

В аспекте, изображенном на фиг. 4А, сенсорные узлы 410а, 410b, 410с, 410d и 410е оболочки разнесены друг от друга и могут обеспечивать пять внутренних измерительных зон 411а, 411b, 411с, 411d и 411е мельницы внутри помольной камеры измельчающей мельницы. В некоторых аспектах, пять внутренних измерительных зон 411а, 411b, 411с, 411d и 411е мельницы могут содержать, по существу, одинаковое расположение зон, распределенных по длине помольной камеры измельчающей мельницы 400 и/или вдоль длины внутренней части измельчающей мельницы 400, проходящей между питающим концом 412 и разгрузочным концом 414. Следует понимать, что хотя пять внутренних измерительных зон мельницы показаны на фиг. 4А, другие количества внутренних измерительных зон также предусмотрены настоящим раскрытием.

В одном или более аспектах, внутренняя измерительная зона 411а мельницы может проходить от питающего конца 412 до, в общем, пунктирной линии 413а. Внутренняя измерительная зона 411а мельницы может включать в себя сенсорный узел 410а оболочки, который может обеспечивать измерения датчиков для этой внутренней измерительной зоны 411а мельницы. В одном или нескольких аспектах, внутренняя измерительная зона 411b мельницы может проходить между пунктирными линиями 413а и 413b. Внутренняя измерительная зона 411b мельницы может включать в себя сенсорный узел 410b оболочки, который может обеспечивать измерения датчиков для этой зоны. В одном или более аспектах, внутренняя измерительная зона 411с мельницы может проходить между пунктирными линиями 413b и 413с. Внутренняя измерительная зона 411с мельницы может включать в себя сенсорный узел 410с оболочки, который может обеспечивать измерения датчиков для этой зоны. В одном или более аспектах, внутренняя измерительная зона 411d мельницы может проходить между пунктирными линиями 413с и 413d. Внутренняя измерительная зона 411d мельницы может включать в себя сенсорный узел 410d оболочки, который может обеспечивать измерения датчиков для этой зоны. В одном или более аспектах, внутренняя измерительная зона 411е мельницы может проходить между пунктирной линией 413d и разгрузочным концом 414. Внутренняя измерительная зона 411е мельницы может включать в себя сенсорный узел 410е оболочки, который может обеспечивать измерения датчиков для этой зоны. В аспектах, внутренние измерительные зоны 411а, 411b, 411с, 411d и 411е мельницы могут представлять собой осевые измерительные зоны, например зоны, продолжающиеся вдоль оси, которая проходит между питающим концом 412 и разгрузочным концом 414 измельчающей мельницы 400.

В аспектах, как обсуждалось выше, сенсорные элементы среды загрузки мельницы могут опционально присутствовать во внутренней части мельницы, например помольной камеры измельчающей мельницы. Как также описано выше, в аспектах, сенсорные элементы среды загрузки измельчающей мельницы могут передавать данные, полученные от встроенных датчиков, к одному или более сенсорных узлов оболочки, которые, в свою очередь, могут передавать эту информацию на приемник, например приемник 130. В аспектах, сенсорные элементы среды загрузки мельницы, которые находятся в зоне обнаружения отдельного сенсорного узла оболочки, могут пересылать измеренные данные на этот сенсорный узел оболочки.

В различных аспектах, сенсорный узел оболочки может быть приспособлен для приема измеренных данных от сенсорного элемента среды загрузки мельницы и/или обнаружения присутствия вблизи сенсорного элемента среды загрузки мельницы, когда сенсорный элемент среды загрузки мельницы находится в пределах приблизительно 150 сантиметров (см), в пределах приблизительно 100 см, в пределах приблизительно 75 см, в пределах приблизительно 50 см или в пределах приблизительно 30 см от сенсорного узла оболочки и/или приемной антенны сенсорного узла оболочки. В различных аспектах, дальность, на которой сенсорный узел оболочки может принимать измеренные данные от датчика среды загрузки мельницы и/или обнаруживать присутствие датчика среды загрузки мельницы, также может упоминаться как зона обнаружения и/или осевая зона обнаружения. Как можно видеть на фиг. 4А, сенсорные элементы 420 среды загрузки мельницы, которые находятся в осевой зоне обнаружения 416 сенсорного узла 410а оболочки, могут транслировать или передавать данные датчика среды загрузки мельницы в сенсорный узел 410а оболочки. Следует понимать, что изображение осевой зоны обнаружения 416 является просто схематичным изображением и не предназначено для ограничения смыслового значения осевой зоны обнаружения.

Следует также понимать, что хотя измельчающая мельница 400, изображенная здесь, показывает только один сенсорный узел оболочки на каждую внутреннюю измерительную зону мельницы, любое количество сенсорных узлов оболочки может присутствовать во внутренней измерительной зоне мельницы. Например, в аспекте, изображенном на фиг. 4В, может быть другой сенсорный узел 430 оболочки, противоположный положению сенсорного узла 410а оболочки, или разнесенный примерно на 180°.

На фиг. 4В показан один пример внутренних измерительных зон мельницы в поперечном сечении 440 измельчающей мельницы. В поперечном сечении 440 на фиг. 4В, изображение траектории загрузки мельницы и любых сенсорных элементов среды загрузки мельницы также обеспечивается посредством множества линий 450. В этом поперечном сечении 440, мельница или помольная камера измельчающей мельницы вращается против часовой стрелки, например, от 0° до 90°. Поведение и/или характеристики загрузки мельницы дополнительно описаны ниже.

В аспекте, показанном на фиг. 4В, поперечное сечение содержит четыре радиальные измерительные зоны. Как можно видеть на фиг. 4В, радиальная измерительная зона 1 (442) расположена между 0° и 90°, и, когда мельница или помольная камера измельчающей мельницы вращается против часовой стрелки, может быть связана с открытой частью загрузки мельницы и/или зоной нечувствительности, как дополнительно рассмотрено ниже. Как можно видеть на фиг. 4В, радиальная измерительная зона 2 (444) расположена между 90° и 180°, и, когда мельница или помольная камера измельчающей мельницы вращается против часовой стрелки, может включать мысочную (переднюю нижнюю) зону загрузки мельницы, как дополнительно рассмотрено ниже. Радиальная измерительная зона 3 (446) расположена между 180° и 270°, и, когда мельница или помольная камера измельчающей мельницы вращается против часовой стрелки, может включать в себя почковидную часть загрузки мельницы, как дополнительно рассмотрено ниже. Радиальная измерительная зона 4 (448) расположена между 270° и 0° и, когда мельница или помольная камера измельчающей мельницы вращается против часовой стрелки, может включать в себя плечевую (верхнюю) часть загрузки мельницы, как дополнительно рассмотрено ниже.

В некоторых аспектах, сенсорные узлы оболочки могут принимать данные, транслируемые или передаваемые от сенсорных элементов среды загрузки мельницы непрерывно или с различными интервалами. В аспектах, в которых сенсорные узлы оболочки принимает данные, транслируемые или передаваемые от сенсорных элементов среды загрузки мельницы с различными интервалами, интервалы могут быть связаны с процессом. Например, в некоторых аспектах, сенсорные узлы оболочки могут принимать данные, транслируемые или передаваемые от сенсорных элементов среды загрузки мельницы, на основе абсолютного и/или конкретного положения сенсорного узла оболочки. Фиг. 5A-5D изображают один примерный аспект для связанного с интервалом сбора и/или получения измеренных данных, проиллюстрированный на поперечном сечении 440 измельчающей мельницы. В аспектах, изображенных на фиг. 5А-5D, измельчающая мельница вращается против часовой стрелки, как показано стрелкой. В примерном аспекте на фиг. 5А, когда измельчающая мельница и/или помольная камера измельчающей мельницы вращается, и сенсорный узел оболочки поворачивается от положения 0° к положению 90°, сенсорный узел оболочки может быть сконфигурирован, чтобы принимать данные, транслируемые или передаваемые одним или более сенсорными элементами среды загрузки мельницы в пределах зоны обнаружения, например осевой зоны обнаружения, сенсорного узла оболочки. В аспектах, сенсорный узел оболочки может определять свое абсолютное положение, например, обнаруживать, что он поворачивается от 0° к 90°. В одном или нескольких аспектах, когда сенсорный узел оболочки достигает положения 90°, сенсорный узел оболочки может передавать принятые данные от сенсорных элементов среды загрузки мельницы и/или данные, обнаруженные самим сенсорным узлом оболочки, в приемник. Иначе говоря, в различных аспектах, когда сенсорный узел оболочки находится в положении 0°, он может начать считывание данных, полученных сенсорным узлом оболочки, и/или данных, принимаемых от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы в зоне обнаружения, и может продолжать считывать и/или принимать такие данные до положения 90°, в момент которого сенсорный узел оболочки передает эти данные в приемник. В таких аспектах, передаваемые данные могут быть ассоциированы с этой радиальной измерительной зоной 1 (442) помольной камеры измельчающей мельницы.

В примерном аспекте на фиг. 5В, когда измельчающая мельница и/или камера измельчения вращаются, и сенсорный узел оболочки вращается от положения 90° до положения 180°, сенсорный узел оболочки может быть сконфигурирован, чтобы принимать данные, транслируемые или передаваемые посредством одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы в зоне обнаружения, например осевой зоне обнаружения, сенсорного узла оболочки. В аспектах, сенсорный узел оболочки может определять свое абсолютное положение, например, обнаруживать, что он поворачивается от 90° до 180°. В одном или более аспектах, когда сенсорный узел оболочки достигает положения 180°, сенсорный узел оболочки может передавать данные, принятые от сенсорных элементов среды загрузки мельницы, и/или данные, обнаруженные самим сенсорным узлом оболочки, в приемник. Иначе говоря, в различных аспектах, когда сенсорный узел оболочки находится в положении 90°, он может начать считывание данных, получаемых сенсорным узлом оболочки, и/или принимать данные от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы в зоне обнаружения, и может продолжать считывать и/или принимать такие данные до положения 180°, в момент которого сенсорный узел оболочки передает эти данные в приемник. В таких аспектах, передаваемые данные могут быть ассоциированы с этой зоной 2 (444) камеры измельчения.

В примерном аспекте на фиг. 5С, когда измельчающая мельница и/или камера измельчения вращается, и сенсорный узел оболочки поворачивается из положения 180° в положение 270°, сенсорный узел оболочки может быть сконфигурирован, чтобы принимать данные, транслируемые или передаваемые посредством одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы в пределах зоны обнаружения, например осевой зоны обнаружения, сенсорного узла оболочки. В аспектах, сенсорный узел оболочки может определять свое абсолютное положение, например, обнаруживать, что он поворачивается от положения 180° к положению 270°. В одном или более аспектах, когда сенсорный узел оболочки достигает положения 270°, сенсорный узел оболочки может передавать данные, принятые от сенсорных элементов среды загрузки мельницы, и/или данные, обнаруженные самим сенсорным узлом оболочки, в приемник. Иначе говоря, в различных аспектах, когда сенсорный узел оболочки находится в положении 180°, он может начать считывание данных, полученных сенсорным узлом оболочки, и/или принимать данные от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы в пределах зоны обнаружения и может продолжать считывать и/или принимать такие данные до положения 270°, в момент которого сенсорный узел оболочки передает эти данные в приемник. В таких аспектах, передаваемые данные могут быть ассоциированы с этой зоной 3 (446) помольной камеры измельчающей мельницы.

В примерном аспекте на фиг. 5D, когда измельчающая мельница и/или камера измельчения вращается, и сенсорный узел оболочки поворачивается от положения 270° к положению 0°, сенсорный узел оболочки может быть сконфигурирован, чтобы принимать данные, транслируемые или передаваемые одним или более сенсорными элементами среды загрузки мельницы в зоне обнаружения, например осевой зоне обнаружения, сенсорного узла оболочки. В аспектах, сенсорный узел оболочки может определять свое абсолютное положение, например, обнаруживать, что он поворачивается от положения 270° к положению 0°. В одном или более аспектах, когда сенсорный узел оболочки достигает положения 0°, сенсорный узел оболочки может передавать данные, принимаемые от сенсорных элементов среды загрузки мельницы, и/или данные, обнаруженные самим сенсорным узлом оболочки, в приемник. Иначе говоря, в различных аспектах, когда сенсорный узел оболочки находится в положении 270°, он может начать считывание данных, получаемых от сенсорного узла оболочки, и/или принимать данные от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы в пределах зоны обнаружения и может продолжать считывать и/или принимать такие данные до положения 0°, в момент которого сенсорный узел оболочки передает эти данные в приемник. В таких аспектах, передаваемые данные могут быть ассоциированы с этой зоной 4 (448) помольной камеры измельчающей мельницы.

Должно быть понятно, что хотя в примерных аспектах, изображенных на фиг. 5А-5D, связанные с процессом интервалы были ассоциированы с 0°, 90°, 180° и 270°, другие положения помольной камеры измельчающей мельницы также могут быть использованы здесь. Например, связанные с процессом интервалы могут быть ассоциированы с любым другим вращательным положением помольной камеры измельчающей мельницы, такие как интервалы, определенные посредством 45°, 135°, 225° и 315°, или 50°, 120°, 220° и 300°. В некоторых аспектах, конкретный параметр интервала может быть выбран специалистом в данной области для конкретной цели.

В аспектах, в которых сенсорные узлы оболочки принимают данные, транслируемые или передаваемые от сенсорных элементов среды загрузки мельницы с различными интервалами, интервалы могут быть связаны по времени. В таких аспектах, сенсорные узлы оболочки могут передавать измеренные данные, данные обработки или и то, и другое из сенсорных узлов оболочки и/или измеренные данные, данные обработки или и то, и другое, принятые от сенсорных элементов среды загрузки мельницы, с определенными интервалами времени, например, каждые 0,1 секунды, каждые 0,5 секунды, каждые 5 секунд, каждые 10 секунд, каждые 30 секунд или каждую минуту.

В некоторых аспектах, как обсуждалось выше, сенсорные узлы оболочки могут определять абсолютное положение, например, относительно поворотного положения помольной камеры измельчающей мельницы. В том же или альтернативном аспектах, не изображенных на чертежах, сенсорные системы измельчающих мельниц, раскрытые в данном документе, могут включать в себя опорную точку калибровки, например, опорную точку магнитной калибровки. В таких аспектах, когда сенсорный узел оболочки проходит опорную точку калибровки, сенсорный узел оболочки может перейти в ноль или иным образом калибровать абсолютное положение датчика, например, с использованием магнитного датчика, встроенного в сенсорный узел оболочки.

На фиг. 6 показано поперечное сечение 600 помольной камеры измельчающей мельницы с наложенным интерпретированным движением загрузки мельницы во время измельчения, на основе данных, полученных от одного или более способов и систем, раскрытых в данном документе. На фиг. 6, это движение загрузки мельницы и любых сенсорных элементов среды загрузки мельницы представлено как множество линий 450.

Как можно видеть на фиг. 6, изображена зона 605 суспензии пульпы, которая расположена между опорными точками 604 и 606. Зона 605 суспензии пульпы типично представляет собой зону отсутствия или низкой степени соударений вследствие демпфирующего эффекта плотности пульпы. Зона 605 суспензии пульпы обычно представляет собой жидкую фазу между катарактной зоной 603 и каскадными зонами, например, каскадной зоной 609 размалывания и/или каскадной зоной 613 истирания. Рядом с зоной 605 суспензии пульпы находится каскадная зона 609 размалывания, которая представляет собой область интенсивных соударений, большого объема и высокой скорости для каскадируемого материала (т.е. рудного материала и/или сенсорных элементов среды загрузки мельницы). Каскадная зона 609 размалывания расположена между опорными точками 606 и 608. Дополнительно, в аспектах, каскадная зона 609 размалывания определяет, на ее нижнем конце, передний нижний угол (угол раскатки) 607 ударной загрузки и, на ее верхнем конце, угол раскатки 611 объемной загрузки (завалки). Рядом с каскадной зоной 609 размалывания находится каскадная зона 613 истирания, которая представляет собой область ударного воздействия среды со значительной массой материала загрузки мельницы и/или сенсорных элементов среды загрузки мельницы, при этом измельчение обычно происходит посредством прокатки и дробления. Каскадная зона 613 истирания расположена между опорными точками 608 и 610. Рядом с каскадной зоной 613 истирания расположена зона 615 блокированной загрузки, которая, в аспектах, определяет почковидную форму загрузки. Зона 615 блокированной загрузки расположена между опорными точками 610 и 612. В зоне 615 блокированной загрузки имеет место малое (или отсутствует) относительное перемещение перемалываемого материала загрузки (например, материала загрузки мельницы и/или сенсорных элементов среды загрузки мельницы) относительно футеровки (не показана) помольной камеры измельчающей мельницы. Рядом с зоной 615 блокированной загрузки расположена зона 619 отрыва, которая является областью в пределах перемалываемого материала загрузки (например, материала загрузки мельницы и/или сенсорных элементов среды загрузки мельницы), который отрывается от футеровки (не показана) помольной камеры измельчающей мельницы. Зона 619 отрыва расположена между опорными точками 612 и 614. Дополнительно, зона 619 отрыва определяет, на своем нижнем конце, угол 617 плеча (верхний угол раскатки) и на своем верхнем конце головной угол 621. Рядом с зоной 619 отхода находится мертвая зона 601, в которой обычно отсутствуют соударения материала загрузки (например, материала загрузки мельницы и/или сенсорных элементов среды загрузки мельницы) с футеровкой (не показана) помольной камеры измельчающей мельницы. Мертвая зона 601 расположена между опорными точками 614 и 602. Рядом с мертвой зоной 601 и непосредственно над зоной 605 суспензии пульпы находится катарактная (водопадная) зона 603, которая представляет собой область низких соударений, низких углов соударений и малого объема помольной камеры измельчающей мельницы (в которой имеется только легкое перекатывание перемалываемого материала загрузки (например, материала загрузки мельницы и/или сенсорных элементов среды загрузки мельницы). Катарактная зона 603 расположена между опорными точками 602 и 604.

Фиг. 9 является другим изображением поперечного сечения 900 помольной камеры измельчающей камеры и включает схематичную иллюстрацию движения и/или положения загрузки мельницы и/или сенсорных элементов среды загрузки мельницы. Кроме того, фиг. 9 также включает в себя определенные зоны, упомянутые на фиг. 6, для обеспечения дополнительного контекста для движения и/или положения загрузки мельницы и/или сенсорных элементов среды загрузки мельницы. Как можно видеть на фиг. 9, показаны верхний угол 902 раскатки и передний нижний угол 908 раскатки загрузки 904 мельницы. Также изображен угол 910 соударения, который примыкает к каскадной зоне 609 размалывания на фиг. 6. В аспекте, изображенном на фиг. 9, также показан накопитель 914, который может представлять собой жидкую часть загрузки мельницы, при этом верхняя часть накопителя 914 обозначена как угол 912 накопителя. Каскадное движение 916 загрузки мельницы и/или сенсорных элементов среды загрузки мельницы схематично показано как множество кругов 920.

В различных аспектах, как обсуждалось выше, сенсорные узлы оболочки могут передавать или сообщать данные обработки и/или измеренные данные (из сенсорных узлов оболочки и/или сенсорных элементов среды загрузки мельницы) в приемник, например, приемник 130. Как используется в настоящем документе, приемник описан в широком смысле и может включать в себя не только компонент для приема данных обработки и/или измеренных данных, передаваемых сенсорными узлами оболочки, но также и другие компоненты вычислительного устройства для обработки принятых данных, например, для генерации двумерных карт процессов и/или трехмерных карт процессов.

На фиг. 7 представлено вычислительное устройство 700 и/или компьютерная среда, которая, в аспектах, может представлять собой приемник, как описано в данном документе, подходящий для использования в способах и системах, раскрытых в данном документе. Примерная вычислительная среда показана и обозначается, в общем, как вычислительное устройство 700. Вычислительное устройство 700 представляет собой лишь один пример подходящей вычислительной среды и не предназначено для того, чтобы предлагать какое-либо ограничение в отношении объема использования или функциональности раскрытия в данном документе. Вычислительное устройство 700 не должно интерпретироваться как имеющее какую-либо зависимость или требование, относящееся к какому-либо одному проиллюстрированному компоненту или их комбинации.

В некоторых аспектах, реализации настоящего изобретения могут быть осуществлены на практике во множестве системных конфигураций, включая портативные устройства, потребительскую электронику, компьютеры общего назначения, специализированные вычислительные устройства и т.д. Реализации настоящего раскрытия также могут быть реализованы на практике в распределенных вычислительных средах, где задачи выполняются посредством удаленных устройств обработки, которые связаны через сеть.

Со ссылкой на фиг. 7, вычислительное устройство 700 включает в себя шину 702, которая непосредственно или опосредованно соединяет следующие устройства: память 704, один или более процессоров 706, один или более компонентов 708 представления, радио 716, порты 710 ввода/вывода (I/O), компоненты 712 I/O и источник питания 714. Шина 702 представляет то, что может быть одной или более шинами (такими как адресная шина, шина данных или их комбинация). Хотя устройства на фиг. 7 показаны линиями для ясности, в реальности, оконтуривание различных компонентов, не является настолько явным, и метафорически, линии более точно должны быть серыми и размытыми. Например, можно рассматривать компонент представления как устройство отображения, которое является одним из компонентов 712 I/O. Также процессоры, такие как один или более процессоров 706, имеют память. Настоящее раскрытие признает, что такова природа существующего уровня техники, и повторяет, что фиг. 7 является просто иллюстрацией примерной вычислительной среды, которая может быть использована в связи с одной или более реализациями настоящего раскрытия. Не проводится различия между такими категориями, как "рабочее место", "сервер", "ноутбук", "портативное устройство" и т.д., поскольку все они подразумеваются в объеме фиг. 7 и относятся к "компьютеру" или "вычислительному устройству".

Вычислительное устройство 700 обычно включает в себя множество считываемых компьютером носителей. Считываемые компьютером носители могут представлять собой любые доступные носители, к которым может быть осуществлен доступ вычислительным устройством 700, и включают в себя как энергозависимые, так и энергонезависимые носители, съемные и несъемные носители. В качестве примера, а не ограничения, считываемые компьютером носители могут содержать компьютерные носители хранения и коммуникационные среды. Компьютерные носители хранения включают в себя как энергозависимые, так и энергонезависимые, съемные и несъемные носители, реализованные любым способом или технологией для хранения информации, такой как считываемые компьютером инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные.

Компьютерные носители хранения включают в себя RAM, ROM, EEPROM, флэш-память или другую технологию памяти, CD-ROM, цифровые универсальные диски (DVD) или другую память на оптическом диске, магнитные кассеты, магнитную ленту, память на магнитном диске или другие магнитные устройства хранения. Компьютерные носители хранения не содержат распространяющийся сигнал данных.

Коммуникационные среды, как правило, воплощают считываемые компьютером инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные в модулированном сигнале данных, таком как несущая волна или другой транспортный механизм, и включают в себя любые среды доставки информации. Термин "сигнал, модулированный данными", означает сигнал, который имеет одну или более своих характеристик, установленных или изменяемых таким образом, чтобы кодировать информацию в сигнале. В качестве примера, а не ограничения, коммуникационные среды включают в себя проводные среды, такие как проводная сеть или прямое проводное соединение, и беспроводные среды, такие как акустические, RF, инфракрасные и другие беспроводные среды. Комбинации любых из вышеперечисленных также должны быть включены в объем считываемых компьютером носителей.

Память 704 включает в себя компьютерные носители хранения в форме энергозависимой и/или энергонезависимой памяти. Память 704 может быть съемной, несъемной или их комбинацией. Примерная память содержит твердотельную память, жесткие диски, накопители на оптических дисках и т.д. Вычислительное устройство 700 включает в себя один или более процессоров 706, которые считывают данные из различных объектов, таких как шина 702, память 704 или компоненты 712 I/O. В аспектах, один или более компонентов 708 представления представляют указания для человека или другого устройства. Примеры одного или более компонентов 708 представления включают в себя устройство отображения, динамик, компонент печати, вибрационный компонент и т.д. Порты 710 I/O позволяют вычислительному устройству 700 логически связываться с другими устройствами, включая компоненты 712 I/O, некоторые из которых могут быть встроены в вычислительное устройство 700. Иллюстративные компоненты 712 I/O включают в себя приемник для приема передач, микрофон, джойстик, геймпад, спутниковую антенну, сканер, принтер, беспроводное устройство и т.д. В аспектах, приемник может использовать любой тип протоколов проводной или беспроводной связи, включая Bluetooth, Wi-Fi, NFC, беспроводные телекоммуникационные протоколы, например 3G, 4G, 5G и т.д.

В аспектах, радио 716 представляет собой компонент, который облегчает беспроводную связь. Иллюстративные технологии беспроводной связи включают Wi-Fi, 3G, 4G, 5G, Bluetooth, NFC, VOIP и т.п.

В различных аспектах, приемник или другое вычислительное устройство или компонент могут быть сконфигурированы, чтобы принимать измеренные данные, указывающие по меньшей мере одну зону суспензии пульпы загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы. В некоторых аспектах, приемник или другое вычислительное устройство или компонент могут быть сконфигурированы, чтобы принимать измеренные данные, указывающие по меньшей мере одну каскадную зону размалывания загрузки мельницы в помольной камере мельницы. В различных аспектах, приемник или другое вычислительное устройство или компонент могут быть сконфигурированы, чтобы принимать измеренные данные, указывающие по меньшей мере один нижний угол раскатки соударений загрузки мельницы в помольной камере мельницы. В различных аспектах, приемник или другое вычислительное устройство или компонент могут быть сконфигурированы, чтобы принимать измеренные данные, указывающие по меньшей мере один нижний угол раскатки объемной загрузки (завалки) в пределах помольной камеры мельницы. В различных аспектах, приемник или другое вычислительное устройство или компонент могут быть сконфигурированы, чтобы принимать измеренные данные, указывающие по меньшей мере одну каскадную зону истирания в помольной камере мельницы. В различных аспектах, приемник или другое вычислительное устройство или компонент могут быть сконфигурированы, чтобы принимать измеренные данные, указывающие по меньшей мере одну зону блокированной загрузки в помольной камере мельницы. В некоторых аспектах, приемник или другое вычислительное устройство или компонент могут быть сконфигурированы, чтобы принимать измеренные данные, указывающие по меньшей мере одну зону отрыва в помольной камере мельницы. В различных аспектах, приемник или другое вычислительное устройство или компонент могут быть сконфигурированы, чтобы принимать измеренные данные, указывающие по меньшей мере один верхний угол раскатки в помольной камере мельницы. В одном или более аспектах, приемник или другое вычислительное устройство или компонент могут быть сконфигурированы, чтобы принимать измеренные данные, указывающие по меньшей мере один головной угол в помольной камере мельницы. В различных аспектах, приемник или другое вычислительное устройство или компонент могут быть сконфигурированы, чтобы принимать измеренные данные, указывающие по меньшей мере одну мертвую зону в помольной камере мельницы. В различных аспектах, приемник или другое вычислительное устройство или компонент могут быть сконфигурированы, чтобы принимать измеренные данные, указывающие по меньшей мере одну катарактную зону в помольной камере мельницы.

В аспектах, как обсуждалось выше, один или более сенсорных узлов оболочки могут осуществлять связь с приемником измеренных данных, данных процесса или того и другого от сенсорных узлов оболочки и/или измеренных данных, данных процесса или того и другого, принятых от сенсорных элементов среды загрузки мельницы. Приемник и/или другое вычислительное устройство могут быть сконфигурированы для построения двумерной карты процесса мельницы, трехмерной карты процесса мельницы или того и другого на основе измеренных данных, данных процесса или того и другого от сенсорных узлов оболочки и/или измеренных данных, данных процесса или того и другого, принятых от сенсорных элементов среды загрузки мельницы. Кроме того, в одном или более аспектах, приемник и/или другое вычислительное устройство могут быть сконфигурированы, чтобы вычислять по меньшей мере одну траекторию по меньшей мере части загрузки мельницы, сенсорного элемента среды загрузки мельницы или того и другого на основе измеренных данных, данных процесса или того и другого от сенсорных узлов оболочки и/или измеренных данных, данных процесса или того и другого, принятых от сенсорных элементов среды загрузки мельницы.

В некоторых аспектах, двумерная карта процесса и/или трехмерная карта процесса могут включать в себя любые или все из измеренных данных или данных процесса от сенсорных узлов оболочки и/или сенсорных элементов среды загрузки мельницы. В различных аспектах, двумерная карта процесса и/или трехмерная карта процесса могут включать изображение профиля осевого потока загрузки мельницы и/или одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы. В аспектах, профиль осевого потока может включать в себя линию тренда и/или изображение одного или более признаков или зон загрузки мельницы в различных осевых измерительных зонах, например, чтобы обеспечить профиль осевого потока загрузки мельницы между питающим концом и разгрузочным концом помольной камеры измельчающей мельницы. В одном или более аспектах, двумерная карта процесса и/или трехмерная карта процесса могут отражать профиль и/или линию тренда положения головного угла, нижнего угла раскатки завалки или другого признака или зоны загрузки мельницы во множестве смежных осевых измерительных зон, проходящих от питающего конца к разгрузочному концу помольной камеры измельчающей мельницы. В различных аспектах, приемник и/или другое вычислительное устройство могут связывать данные радиальной измерительной зоны, например, верхние углы раскатки, головные углы, объемные загрузки, нижние углы раскатки, данные соударений и/или нижний угол раскатки ударной загрузки в осевых измерительных зонах мельницы, например зоне питающего конца, средней зоне питающего конца, средней зоне, средней зоне разгрузочного конца и зоне разгрузочного конца, для обеспечения карты процесса, изображающей осевой поток загрузки мельницы.

В одном или более аспектах, двумерная карта процесса и/или трехмерная карта процесса могут включать в себя один или более параметров, вычисляемых или оцениваемых приемником и/или другим вычислительным устройством. Например, в некоторых аспектах, вычисленная или оцененная траектория для по меньшей мере части загрузки мельницы и/или одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы может быть включена в двумерную карту процесса и/или трехмерную карту процесса. В том же или альтернативном аспектах, приемник и/или другое вычислительное устройство могут использовать измеренные данные для вычисления объема загрузки мельницы. Следует понимать, что другие вычисления могут быть определены и/или выполнены посредством приемника и/или другого вычислительного устройства, включая вычисления, выполняемые сенсорными узлами оболочки и/или сенсорными элементами среды загрузки мельницы. Неограничивающий список вычислений и/или оценок на основе измеренных данных может включать в себя траекторию объекта, объем загрузки мельницы, скорость вращения объекта и угловую скорость объекта.

На фиг. 8 представлена блок-схема примерного способа. Способ 800 включает в себя этап 810 приема измеренных данных от множества сенсорных узлов оболочки. В аспектах, этап 810 приема измеренных данных может быть выполнен приемником, таким как, например, приемник 130, описанный выше. В аспектах, измеренные данные могут включать в себя данные от множества сенсорных узлов оболочки во время работы измельчающей мельницы. В некоторых аспектах, сенсорные узлы оболочки могут включать в себя любые или все из свойств и параметров сенсорных узлов оболочки, раскрытых в настоящем документе. Например, в некоторых аспектах, сенсорные узлы оболочки могут включать в себя один или более датчиков или матрицу датчиков, источник энергии и по меньшей мере одну антенну. В различных аспектах, сенсорные узлы оболочки могут включать в себя: по меньшей мере один датчик радиочастотной идентификации (RFID), по меньшей мере один инерциальный измерительный блок (IMU), где IMU содержит акселерометрический датчик и/или гироскопический датчик, по меньшей мере один магнитный датчик, по меньшей мере один датчик абсолютного положения, по меньшей мере один датчик угловой скорости, по меньшей мере один датчик удара или любую их комбинацию. В некоторых аспектах, измеренные данные, принимаемые от множества сенсорных узлов оболочки, могут также или альтернативно включать в себя данные процесса, полученные сенсорными узлами оболочки, включая, но без ограничения, вращательную скорость и/или угловую скорость измельчающей мельницы, абсолютное положение, температуру, давление, влажность или их комбинацию.

В некоторых аспектах, как обсуждалось выше, сенсорные узлы оболочки приспособлены, чтобы принимать измеренные данные и/или данные процесса от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы. В таких аспектах, сенсорные узлы оболочки могут передавать измеренные данные, данные процесса или то и другое от сенсорных узлов оболочки и/или измеренные данные, данные процесса или то и другое, принятые от сенсорных элементов среды загрузки мельницы, к приемнику. Измеренные данные и/или данные процесса от сенсорных элементов среды загрузки мельницы могут включать в себя любые или все из свойств и/или параметров, раскрытые в данном документе.

Способ 800 также включает в себя этап 820 определения двумерной карты процесса, трехмерной карты процесса или того и другого на основе измеренных данных. В одном или более аспектах, приемник может выполнять весь этап 820 или его часть. Как обсуждалось выше, приемники, раскрытые в настоящем документе, могут не только включать компонент для приема данных от множества сенсорных узлов оболочки, но также могут включать в себя любой тип вычислительного устройства и/или компонентов вычислительного устройства.

В различных аспектах, двумерная карта процесса может быть основана на измеренных данных от множества сенсорных узлов оболочки, измеренных данных от сенсорных элементов среды загрузки мельницы или того и другого. В том же или альтернативном аспектах, трехмерная карта процесса может быть основана на измеренных данных от множества сенсорных узлов оболочки, измеренных данных от сенсорных элементов среды загрузки мельницы или того и другого. В некоторых аспектах, двумерная карта процесса может включать в себя измеренные данные из одной или более внутренних измерительных зон мельницы, как обсуждалось выше. Например, в одном или более аспектах, двумерная карта процесса может включать в себя измеренные данные из одной или более осевых измерительных зон или одной или более радиальных измерительных зон. В различных аспектах, трехмерная карта процесса может включать в себя измеренные данные из одной или более внутренних измерительных зон мельницы, как обсуждалось выше. Например, в одном или более аспектах, трехмерная карта процесса может включать в себя измеренные данные из одной или более осевых измерительных зон и одной или более радиальных измерительных зон.

Как обсуждалось выше, в некоторых аспектах, двумерная карта процесса и/или трехмерная карта процесса могут включать в себя любые или все из измеренных данных или данных процесса от сенсорных узлов оболочки и/или сенсорных элементов среды загрузки мельницы. Например, как обсуждалось выше, двумерная карта процесса и/или трехмерная карта процесса могут включать в себя линию тренда и/или изображение одного или более признаков загрузки мельницы или зоны в различных осевых измерительных зонах, например, для обеспечения профиля осевого потока загрузки мельницы. Например, в некоторых аспектах, двумерная карта процесса и/или трехмерная карта процесса могут изображать профиль и/или линию тренда положения головного угла, нижнего угла раскатки объемной загрузки или другой признак загрузки мельницы или зоны во множестве соседних осевых измерительных зон, проходящих от питающего конца к разгрузочному концу камеры измельчения. Как описано выше, приемник или другой вычислительный компонент может связывать данные радиальной измерительной зоны, например, верхние углы раскатки, головные углы, объемные загрузки, нижние углы раскатки, данные соударений и/или нижний угол раскатки ударной загрузки в осевых измерительных зонах мельницы, например, зоне питающего конца, средней зоне питающего конца, средней зоне, средней зоне разгрузочного конца и зоне разгрузочного конца для обеспечения карты процесса, изображающей осевой поток загрузки мельницы.

В некоторых аспектах, двумерная карта процесса и/или трехмерная карта процесса могут включать в себя один или более параметров, вычисляемых или оцениваемых приемником и/или другим вычислительным устройством. Например, в некоторых аспектах, вычисленная или оцененная траектория для по меньшей мере части загрузки мельницы и/или одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы может быть включена в двумерную карту процесса и/или трехмерную карту процесса. В том же или альтернативном аспектах, приемник и/или другое вычислительное устройство может использовать данные для карты процесса осевого потока для вычисления объема загрузки мельницы.

В различных аспектах, способ 800 может также включать в себя отображение одной или более двумерных карт процесса, одной или более трехмерных карт процесса или того и другого. В некоторых аспектах, способ 800 также может включать в себя обеспечение индикации, которая основана на измеренных данных и/или одной или более двумерных карт процесса, одной или более трехмерных карт процесса или того и другого, для регулирования скорости подачи загрузки мельницы или другого параметра измельчающей мельницы для оптимизации операции измельчения.

Настоящее раскрытие может быть описано в соответствии со следующими пронумерованными пунктами.

Пункт 1. Сенсорная система измельчающей мельницы, содержащая: множество сенсорных узлов оболочки, при этом каждый из множества сенсорных узлов оболочки содержит: по меньшей мере один датчик или матрицу датчиков, по меньшей мере один источник энергии и по меньшей мере одну антенну, причем каждый из множества сенсорных узлов оболочки связан с помольной камерой измельчающей мельницы, и при этом множество сенсорных узлов оболочки приспособлены для обеспечения множества внутренних измерительных зон мельницы в помольной камере измельчающей мельницы.

Пункт 2. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с пунктом 1, причем каждый из множества сенсорных узлов оболочки разнесен так, чтобы обеспечивать множество внутренних измерительных зон мельницы.

Пункт 3. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с пунктом 1 или 2, причем множество внутренних измерительных зон мельницы содержат по меньшей мере две осевые измерительные зоны.

Пункт 4. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с пунктом 3, причем множество внутренних измерительных зон мельницы дополнительно содержат по меньшей мере четыре радиальные измерительные зоны.

Пункт 5. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с пунктами 3 или 4, причем по меньшей мере две осевые измерительные зоны расположены между питающим концом помольной камеры измельчающей мельницы и разгрузочным концом помольной камеры измельчающей зоны.

Пункт 6. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 3-5, причем по меньшей мере две осевые измерительные зоны содержат, по существу, одинаковое расположение зон, распределенных вдоль, по существу, длины помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 7. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 4-6, причем по меньшей мере четыре радиальные измерительные зоны содержат зоны в пределах поперечного сечения помольной камеры измельчающей мельницы, при этом зоны содержат: первую радиальную зону, включающую открытую часть загрузки мельницы; вторую радиальную зону, включающую переднюю нижнюю часть загрузки мельницы; третью радиальную зону, включающую почковидную часть загрузки мельницы; и четвертую радиальную зону, включающую верхнюю часть раскатки (плечевую часть) загрузки мельницы.

Пункт 8. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 1-7, причем по меньшей мере один датчик или матрица датчиков выполнены с возможностью беспроводной передачи измеренных данных посредством по меньшей мере одной антенны к по меньшей мере одному приемнику, расположенному вне помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 9. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с пунктом 8, причем по меньшей мере один приемник сконфигурирован, чтобы принимать измеренные данные, указывающие по меньшей мере одну зону суспензии пульпы загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одну каскадную зону размалывания загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере один нижний угол раскатки ударной загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере один нижний угол раскатки объемной загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одну каскадную зону истирания загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одну зону блокированной загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одну зону отрыва загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере один верхний угол раскатки загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере один головной угол загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одну мертвую зону загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одну катарактную зону загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы или их комбинацию.

Пункт 10. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 1-9, причем по меньшей мере один датчик или матрица датчиков содержит по меньшей мере один датчик радиочастотной идентификации (RFID), по меньшей мере один инерциальный измерительный блок (IMU), причем IMU содержит по меньшей мере акселерометрический датчик и гироскопический датчик, по меньшей мере один магнитный датчик, по меньшей мере один датчик абсолютного положения, по меньшей мере один датчик угловой скорости, по меньшей мере один датчик удара или их комбинацию.

Пункт 11. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 1-10, причем по меньшей мере часть из множества сенсорных узлов оболочки сконфигурированы, чтобы считывать данные удара, считывать абсолютное положение, считывать данные абсолютного положения удара или их комбинацию.

Пункт 12. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 1-11, дополнительно включающая в себя множество сенсорных элементов среды загрузки мельницы, расположенных внутри помольной камеры измельчающей мельницы, каждый из сенсорных элементов среды загрузки мельницы оснащен по меньшей мере одним источником энергии, по меньшей мере одной антенной, по меньшей мере одним RFID-датчиком, по меньшей мере одним акселерометрическим датчиком, по меньшей мере одним датчиком температуры или их комбинацией.

Пункт 13. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с пунктом 12, причем множество сенсорных элементов среды загрузки мельницы выполнены с возможностью беспроводной передачи RFID-данных, данных акселерометра, данных температуры или их комбинации на по меньшей мере один из множества сенсорных узлов оболочки, когда множество сенсорных элементов среды загрузки мельницы находятся в зоне обнаружения сенсорного узла оболочки из множества сенсорных узлов оболочки.

Пункт 14. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с пунктом 8, причем каждый из множества сенсорных узлов оболочки сконфигурирован для приема данных процесса из помольной камеры измельчающей мельницы и передачи данных процесса на по меньшей мере один приемник.

Пункт 15. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 1-14, причем множество сенсорных узлов оболочки сконфигурированы, чтобы принимать RFID-данные, данные силы инерции акселерометра, данные спина акселерометра, данные температуры или их комбинацию от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы.

Пункт 16. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 1-15, причем каждый сенсорный узел оболочки из множества сенсорных узлов оболочки сконфигурирован с режимом ретрансляции данных, чтобы принимать данные, транслируемые от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы, когда один или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы находятся в пределах осевой зоны обнаружения.

Пункт 17. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с пунктом 16, причем ассоциация данных сенсорного узла оболочки, данных ближнего сенсорного элемента среды загрузки мельницы и опционально данных абсолютного положения обеспечивает индикацию местоположения осевой зоны сенсорного элемента среды загрузки мельницы из одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы.

Пункт 18. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с пунктом 12, причем по меньшей мере один сенсорный узел оболочки из множества сенсорных узлов оболочки выполнен с возможностью обнаружения сенсорного элемента среды загрузки мельницы из множества сенсорных элементов среды загрузки мельницы, расположенных в пределах примерно 150 сантиметров (см) или менее вблизи по меньшей мере одного сенсорного узла оболочки и/или по меньшей мере одной антенны по меньшей мере одного сенсорного узла оболочки.

Пункт 19. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с пунктом 12, причем каждый из множества сенсорных узлов оболочки сконфигурирован, чтобы ретранслировать данные от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы на по меньшей мере один приемник, расположенный вне помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 20. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с пунктом 19, причем по меньшей мере один приемник сконфигурирован, чтобы конструировать трехмерную карту процесса помольной камеры измельчающей мельницы на основе данных от множества сенсорных элементов среды загрузки мельницы, данных от множества сенсорных узлов оболочки или того и другого.

Пункт 21. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с пунктом 19, причем по меньшей мере один приемник сконфигурирован, чтобы вычислять по меньшей мере одну траекторию по меньшей мере одного сенсорного элемента среды загрузки мельницы из множества сенсорных элементов среды загрузки мельницы на основе данных от по меньшей мере одного сенсорного элемента среды загрузки мельницы, данных от по меньшей мере одного сенсорного узла оболочки из множества сенсорных узлов оболочки или того и другого.

Пункт 22. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 1-21, причем, для каждого из множества сенсорных узлов оболочки, по меньшей мере одна антенна проходит через оболочку помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 23. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 1-22, дополнительно содержащая процессор, коммуникативно связанный с приемником, при этом приемник сконфигурирован, чтобы принимать данные сенсорного элемента среды загрузки мельницы, данные сенсорного узла оболочки или то и другое.

Пункт 24. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 1-23, причем каждый из множества сенсорных узлов оболочки связан с оболочкой, ассоциированной с помольной камерой измельчающей мельницы, футеровкой оболочки, ассоциированной с помольной камерой измельчения, футеровочным болтом, ассоциированным с помольной камерой измельчения, или их комбинацией.

Пункт 25. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 1-24, причем по меньшей мере часть из множества сенсорных узлов оболочки связаны с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 26. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 1-25, причем по меньшей мере часть из множества сенсорных узлов оболочки связаны с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 27. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 1-26, причем каждый из множества сенсорных узлов оболочки связан с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы и/или с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 28. Способ для контроля условий работы измельчающей мельницы, содержащий: прием измеренных данных от множества сенсорных узлов оболочки во время работы измельчающей мельницы, причем каждый из множества сенсорных узлов оболочки содержит по меньшей мере один датчик или матрицу датчиков, по меньшей мере один источник энергии и по меньшей мере одну антенну, и при этом каждый из множества сенсорных узлов оболочки связан с помольной камерой измельчающей мельницы в разнесенных положениях, чтобы обеспечивать множество внутренних измерительных зон мельницы; и определение двумерной карты процесса, трехмерной карты процесса или того и другого на основе измеренных данных.

Пункт 29. Способ в соответствии с пунктом 28, причем прием измеренных данных включает передачу измеренных данных от множества сенсорных узлов оболочки в один или более приемников, расположенных снаружи внутренней части помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 30. Способ в соответствии с пунктом 28 или 29, причем измеренные данные содержат данные, ассоциированные с по меньшей мере одной зоной суспензии пульпы загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одной каскадной зоной дробления загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одним нижним углом раскатки ударной загрузки загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одним нижним углом раскатки объемной загрузки загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одной каскадной зоной истирания загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одной зоной блокированной загрузки загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одной зоной отрыва загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одним верхним углом раскатки загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одним головным углом загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одной мертвой зоной загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одной катарактной зоны загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы или их комбинацией.

Пункт 31. Способ в соответствии с любым из пунктов 28-30, причем измеренные данные содержат данные соударения, данные абсолютного положения, данные абсолютного положения соударения или их комбинацию.

Пункт 32. Способ в соответствии с любым из пунктов 28-31, причем множество внутренних измерительных зон мельницы содержат по меньшей мере две осевые измерительные зоны.

Пункт 33. Способ в соответствии с любым из пунктов 28-32, причем по меньшей мере две осевые измерительные зоны расположены между питающим концом помольной камеры измельчающей мельницы и разгрузочным концом помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 34. Способ в соответствии с любым из пунктов 28-33, причем множество внутренних измерительных зон мельницы содержат по меньшей мере четыре радиальные измерительные зоны, причем по меньшей мере четыре радиальные измерительные зоны содержат зоны в пределах поперечного сечения помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 35. Способ в соответствии с пунктом 34, причем зоны в пределах поперечного сечения помольной камеры измельчающей мельницы содержат: первую радиальную зону, включающую открытую часть загрузки мельницы; вторую радиальную зону, включающую переднюю нижнюю часть загрузки мельницы; третью радиальную зону, включающую почковидную часть загрузки мельницы; и четвертую радиальную зону, включающую верхнюю часть загрузки мельницы.

Пункт 36. Способ в соответствии с любым из пунктов 28-35, причем прием измеренных данных включают в себя прием измеренных данных беспроводным способом через по меньшей мере одну антенну каждого из множества сенсорных узлов оболочки, в приемнике, расположенном снаружи помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 37. Способ в соответствии с любым из пунктов 28-36, причем измеренные данные содержат измеренные данные от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы, расположенных внутри помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 38. Способ в соответствии с пунктом 37, причем каждый из одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы оснащен по меньшей мере одним источником энергии, по меньшей мере одной антенной, по меньшей мере одним RFID-датчиком, по меньшей мере одним акселерометрическим датчиком, по меньшей мере одним датчиком температуры или их комбинацией.

Пункт 39. Способ в соответствии с пунктом 37 или 38, причем каждый из одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы выполнен с возможностью беспроводной передачи RFID-данных, данных акселерометра, данных температуры или их комбинации на по меньшей мере один из множества сенсорных узлов оболочки, когда один или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы находятся в зоне обнаружения по меньшей мере одного из множества сенсорных узлов оболочки.

Пункт 40. Способ в соответствии с любым из пунктов 37-39, причем множество сенсорных узлов оболочки сконфигурированы, чтобы принимать RFID-данные, данные силы инерции акселерометра, данные спина акселерометра, данные температуры или их комбинацию от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы.

Пункт 41. Способ в соответствии с любым из пунктов 37-40, причем каждый сенсорный узел оболочки из множества сенсорных узлов оболочки сконфигурирован с режимом ретрансляции данных для приема данных, транслируемых от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы, когда один или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы находятся в пределах осевой зоны обнаружения.

Пункт 42. Способ в соответствии с любым из пунктов 37-41, причем ассоциация данных сенсорного узла оболочки, данных ближнего сенсорного элемента среды загрузки мельницы и опционально данных абсолютного положения обеспечивает индикацию местоположения в осевой зоне элемента среды размалывания одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы.

Пункт 43. Способ в соответствии с любым из пунктов 37-42, причем по меньшей мере один сенсорный узел оболочки из множества сенсорных узлов оболочки обнаруживает сенсорный элемент среды загрузки мельницы, расположенный в пределах расстояния примерно 500 мм или менее от по меньшей мере одного сенсорного узла оболочки.

Пункт 44. Способ в соответствии с любым из пунктов 37-43, причем каждый из множества сенсорных узлов оболочки ретранслирует данные от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы на по меньшей мере один приемник, расположенный снаружи помольной камеры мельницы.

Пункт 45. Способ в соответствии с любым из пунктов 37-44, причем определение двумерной карты процесса, трехмерной карты процесса или того и другого содержит определение двумерной карты процесса, трехмерной карты процесса или того и другого на основе измеренных данных от множества сенсорных узлов оболочки, данных от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы или того и другого.

Пункт 46. Способ в соответствии с любым из пунктов 37-45, дополнительно содержащий вычисление траектории по меньшей мере одного сенсорного элемента среды загрузки мельницы из одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы на основе измеренных данных от множества сенсорных узлов оболочки, данных от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы или того и другого.

Пункт 47. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 28-46, причем каждый из множества сенсорных узлов оболочки связан с оболочкой, ассоциированной с помольной камерой измельчающей мельницы, футеровкой оболочки, ассоциированной с помольной камерой измельчения, футеровочным болтом, ассоциированным с помольной камерой измельчения, или их комбинацией.

Пункт 48. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 28-47, причем по меньшей мере часть из множества сенсорных узлов оболочки связаны с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 49. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 28-48, причем по меньшей мере часть из множества сенсорных узлов оболочки связаны с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 50. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 28-49, причем каждый из множества сенсорных узлов оболочки связан с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы и/или с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы.

Пункт 51. Сенсорная система измельчающей мельницы для вычисления траектории по меньшей мере одного сенсорного элемента среды загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, причем сенсорная система измельчающей мельницы содержит: по меньшей мере один сенсорный узел оболочки, причем по меньшей мере один сенсорный узел оболочки содержит по меньшей мере один источник энергии, по меньшей мере одну матрицу датчиков, расположенную внутри по меньшей мере одного сенсорного узла оболочки, причем по меньшей мере одна матрица датчиков сконфигурирована, чтобы обнаруживать информацию, по меньшей мере указывающую на индексированное временем присутствие по меньшей мере одного сенсорного элемента среды загрузки мельницы в пределах по меньшей мере одной зоны обнаружения внутри по меньшей мере одной измерительной зоны, соответствующей части камеры измельчающей мельницы; процессор, операционно связанный с памятью, сконфигурированной для хранения инструкций, которые, при исполнении, конфигурируют процессор для вычисления по меньшей мере одного значения траекторной информации из информации, по меньшей мере указывающей на индексированное временем присутствие по меньшей мере одного сенсорного элемента среды загрузки мельницы в пределах по меньшей мере одной зоны обнаружения, причем память дополнительно сконфигурирована, чтобы по меньшей мере временно хранить значение траекторной информации сенсорного элемента среды загрузки мельницы; и по меньшей мере одну антенну, соединенную с по меньшей мере одной матрицей датчиков.

Пункт 52. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с пунктом 51, причем процессор расположен в по меньшей мере одном сенсорном узле оболочки, по меньшей мере одном сенсорном элементе среды загрузки мельницы или снаружи камеры измельчающей мельницы.

Пункт 53. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с пунктами 51 или 52, причем по меньшей мере одна измерительная зона содержит двумерный набор данных, причем двумерный набор данных указывает радиальную зону обнаружения или осевую зону обнаружения в камере измельчающей мельницы.

Пункт 54. Сенсорная система измельчающей мельницы в соответствии с любым из пунктов 51-53, причем по меньшей мере одна измерительная зона содержит трехмерный набор данных, причем трехмерный набор данных указывает радиальную зону обнаружения и осевую зону обнаружения в камере измельчающей мельницы.

Пункт 55. Сенсорная система измельчающей мельницы, содержащая: по меньшей мере одну матрицу датчиков оболочки, распределенных вокруг камеры измельчающей мельницы, причем матрица датчиков оболочки сконфигурирована для считывания данных местоположения и движения из множества сенсорных элементов среды загрузки мельницы, при этом по меньшей мере одна матрица датчиков оболочки сконфигурирована, чтобы определять набор зон обнаружения, расположенных как в радиальном, так и в осевом направлении внутри камеры измельчающей мельницы; и по меньшей мере один процессор, сконфигурированный, чтобы вычислять траекторные данные на основе данных местоположения и движения, принятых от по меньшей мере части по меньшей мере одной матрицы датчиков оболочки, множества элементов среды загрузки мельницы или того и другого.

Пункт 56. Способ для вычисления траектории среды размалывания измельчающей мельницы, содержащий: считывание данных местоположения и движения из множества сенсорных элементов среды загрузки мельницы в матрице сенсорных узлов оболочки; вычисление положения сенсорного элемента среды загрузки мельницы в помольной камере мельницы в реальном времени; вычисление траекторных данных на основе вычислений положения элемента среды загрузки мельницы в реальном времени; и передачу траекторных данных в удаленный приемник.

Пункт 57. Способ в соответствии с пунктом 48, причем вычисления положения элемента среды загрузки мельницы в реальном времени выполняются посредством процессора пограничных вычислений, расположенного в хабе вблизи по меньшей мере одного приемника, расположенного снаружи помольной камеры мельницы.

Настоящее раскрытие подробно описано со ссылкой на его конкретные аспекты, но следует понимать, что в пределах сущности и объема настоящего раскрытия могут быть сделаны изменения и модификации.

Группа изобретений относится к системе контроля условий работы измельчающей мельницы и способу контроля посредством вышеуказанной системы. Сенсорная система 100 измельчающей мельницы содержит множество сенсорных узлов 110 оболочки, связанных с внутренней частью 121 измельчающей мельницы 120, например, внутренней частью 121 помольной камеры измельчающей мельницы. Каждый из множества сенсорных узлов 110 оболочки может передавать информацию из внутренней части 121 измельчающей мельницы 120 в приемник 130. Информация, переданная множеством сенсорных узлов 110 оболочки, может включать в себя информацию, ассоциированную с загрузкой мельницы во внутренней части 121 измельчающей мельницы 120, и/или информацию, ассоциированную с условиями процесса помольной камеры измельчающей мельницы. Сенсорные узлы оболочки могут быть связаны с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы и/или с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы. Способ заключается в том, что принимают измеренные данные от множества сенсорных узлов оболочки, после чего формируют двумерную карту процесса и/или трехмерную карту процесса на основе измеренных данных. 2 н. и 48 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Сенсорная система измельчающей мельницы, содержащая множество сенсорных узлов оболочки, причем каждый из множества сенсорных узлов оболочки содержит по меньшей мере один датчик или матрицу датчиков, по меньшей мере один источник энергии и по меньшей мере одну антенну, причем каждый из множества сенсорных узлов оболочки связан с помольной камерой измельчающей мельницы, и при этом множество сенсорных узлов оболочки выполнены с возможностью обеспечивать множество внутренних измерительных зон мельницы для загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы.

2. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 1, в которой каждый из множества сенсорных узлов оболочки разнесен так, чтобы обеспечивать множество внутренних измерительных зон мельницы.

3. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 1, в которой множество внутренних измерительных зон мельницы содержат по меньшей мере две осевые измерительные зоны.

4. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 3, в которой множество внутренних измерительных зон мельницы дополнительно содержат по меньшей мере четыре радиальные измерительные зоны.

5. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 3, в которой по меньшей мере две осевые измерительные зоны расположены между питающим концом помольной камеры измельчающей мельницы и разгрузочным концом помольной камеры измельчающей мельницы.

6. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 3, в которой по меньшей мере две осевые измерительные зоны содержат по существу одинаковое расположение зон, распределенных по существу по длине помольной камеры измельчающей мельницы.

7. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 4, в которой по меньшей мере четыре радиальные измерительные зоны содержат зоны в поперечном сечении помольной камеры измельчающей мельницы, причем зоны содержат первую радиальную зону, включающую открытую часть загрузки мельницы, вторую радиальную зону, включающую переднюю нижнюю часть загрузки мельницы, третью радиальную зону, включающую почковидную часть загрузки мельницы, и четвертую радиальную зону, включающую верхнюю часть загрузки мельницы.

8. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 1, в которой по меньшей мере один датчик или матрица датчиков выполнены с возможностью беспроводной передачи измеренных данных по меньшей мере через одну антенну на по меньшей мере один приемник, расположенный вне помольной камеры измельчающей мельницы.

9. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 8, в которой по меньшей мере один приемник выполнен с возможностью принимать измеренные данные, указывающие по меньшей мере одну зону суспензии пульпы загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одну каскадную зону размалывания загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере один нижний угол раскатки ударной загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере один нижний угол раскатки объемной загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одну каскадную зону истирания загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одну зону блокированной загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одну зону отрыва загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере один верхний угол раскатки загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере один головной угол загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одну мертвую зону загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одну катарактную зону загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы или их комбинацию.

10. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 1, в которой по меньшей мере один датчик или матрица датчиков содержит по меньшей мере один датчик радиочастотной идентификации (RFID), по меньшей мере один инерциальный измерительный блок (IMU), причем IMU содержит по меньшей мере акселерометрический датчик и гироскопический датчик, по меньшей мере один магнитный датчик, по меньшей мере один датчик абсолютного положения, по меньшей мере один датчик угловой скорости, по меньшей мере один датчик удара или их комбинацию.

11. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 1, в которой по меньшей мере часть из множества сенсорных узлов оболочки выполнены с возможностью считывать данные удара, считывать абсолютное положение, считывать данные абсолютного положения удара или их комбинацию.

12. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 1, дополнительно включающая в себя множество сенсорных элементов среды загрузки мельницы, расположенных внутри помольной камеры измельчающей мельницы, каждый из сенсорных элементов среды загрузки мельницы оснащен по меньшей мере одним источником энергии, по меньшей мере одной антенной, по меньшей мере одним RFID-датчиком, по меньшей мере одним акселерометрическим датчиком, по меньшей мере одним датчиком температуры или их комбинацией.

13. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 12, в которой множество сенсорных элементов среды загрузки мельницы выполнены с возможностью беспроводной передачи RFID-данных, данных акселерометра, данных температуры или их комбинации на по меньшей мере один из множества сенсорных узлов оболочки, когда множество сенсорных элементов среды загрузки мельницы находятся в зоне обнаружения сенсорного узла оболочки из множества сенсорных узлов оболочки.

14. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 8, в которой каждый из множества сенсорных узлов оболочки выполнен с возможностью приема данных процесса из помольной камеры измельчающей мельницы и передачи данных процесса на по меньшей мере один приемник.

15. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 1, в которой множество сенсорных узлов оболочки выполнены с возможностью принимать RFID-данные, данные силы инерции акселерометра, данные спина акселерометра, данные температуры или их комбинацию от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы.

16. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 1, причем каждый сенсорный узел оболочки из множества сенсорных узлов оболочки выполнен с режимом ретрансляции данных, чтобы принимать данные, транслируемые от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы, когда один или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы находятся в пределах осевой зоны обнаружения.

17. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 16, в которой ассоциация данных сенсорного узла оболочки, данных ближнего сенсорного элемента среды загрузки мельницы и опционально данных абсолютного положения обеспечивает индикацию местоположения осевой зоны сенсорного элемента среды загрузки мельницы из одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы.

18. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 12, в которой по меньшей мере один сенсорный узел оболочки из множества сенсорных узлов оболочки выполнен с возможностью обнаружения сенсорного элемента среды загрузки мельницы из множества сенсорных элементов среды загрузки мельницы, расположенных в пределах примерно 150 см или менее вблизи по меньшей мере одного сенсорного узла оболочки и/или по меньшей мере одной антенны по меньшей мере одного сенсорного узла оболочки.

19. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 12, в которой каждый из множества сенсорных узлов оболочки выполнен с возможностью ретранслировать данные от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы на по меньшей мере один приемник, расположенный вне помольной камеры измельчающей мельницы.

20. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 19, в которой по меньшей мере один приемник выполнен с возможностью конструировать трехмерную карту процесса помольной камеры измельчающей мельницы на основе данных от множества сенсорных элементов среды загрузки мельницы, данных от множества сенсорных узлов оболочки или того и другого.

21. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 19, в которой по меньшей мере один приемник выполнен с возможностью вычислять по меньшей мере одну траекторию по меньшей мере одного сенсорного элемента среды загрузки мельницы из множества сенсорных элементов среды загрузки мельницы на основе данных от по меньшей мере одного сенсорного элемента среды загрузки мельницы, данных от по меньшей мере одного сенсорного узла оболочки из множества сенсорных узлов оболочки или того и другого.

22. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 1, в которой для каждого из множества сенсорных узлов оболочки по меньшей мере одна антенна проходит через оболочку помольной камеры измельчающей мельницы.

23. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 1, дополнительно содержащая процессор, коммуникативно связанный с приемником, при этом приемник выполнен с возможностью принимать данные сенсорного элемента среды загрузки мельницы, данные сенсорного узла оболочки или то и другое.

24. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 1, в которой каждый из множества сенсорных узлов оболочки связан с оболочкой, ассоциированной с помольной камерой измельчающей мельницы, футеровкой оболочки, ассоциированной с помольной камерой измельчения, футеровочным болтом, ассоциированным с помольной камерой измельчения, или их комбинацией.

25. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 1, в которой по меньшей мере часть из множества сенсорных узлов оболочки связана с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы.

26. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 1, в которой по меньшей мере часть из множества сенсорных узлов оболочки связана с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы.

27. Сенсорная система измельчающей мельницы по п. 1, в которой каждый из множества сенсорных узлов оболочки связан с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы и/или с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы.

28. Способ контроля условий работы измельчающей мельницы, содержащий этапы, на которых принимают измеренные данные от множества сенсорных узлов оболочки во время работы измельчающей мельницы, причем каждый из множества сенсорных узлов оболочки содержит по меньшей мере один датчик или матрицу датчиков, по меньшей мере один источник энергии и по меньшей мере одну антенну, и при этом каждый из множества сенсорных узлов оболочки связан с помольной камерой измельчающей мельницы в разнесенных положениях, чтобы обеспечивать множество внутренних измерительных зон мельницы для загрузки мельницы, и определяют двумерную карту процесса, трехмерную карту процесса или то и другое на основе измеренных данных.

29. Способ по п. 28, в котором прием измеренных данных включает передачу измеренных данных от множества сенсорных узлов оболочки в один или более приемников, расположенных снаружи внутренней части помольной камеры измельчающей мельницы.

30. Способ по п. 28, в котором измеренные данные содержат данные, ассоциированные с по меньшей мере одной зоной суспензии пульпы загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одной каскадной зоной дробления загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одним нижним углом раскатки ударной загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одним нижним углом раскатки объемной загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одной каскадной зоной истирания загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одной зоной блокированной загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одной зоной отрыва загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одним верхним углом раскатки загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одним головным углом загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одной мертвой зоной загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы, по меньшей мере одной катарактной зоной загрузки мельницы в помольной камере измельчающей мельницы или их комбинацией.

31. Способ по п. 28, в котором измеренные данные содержат данные соударения, данные абсолютного положения, данные абсолютного положения соударения или их комбинацию.

32. Способ по п. 28, в котором множество внутренних измерительных зон мельницы содержат по меньшей мере две осевые измерительные зоны.

33. Способ по п. 28, в котором по меньшей мере две осевые измерительные зоны расположены между питающим концом помольной камеры измельчающей мельницы и разгрузочным концом помольной камеры измельчающей мельницы.

34. Способ по п. 28, в котором множество внутренних измерительных зон мельницы содержат по меньшей мере четыре радиальные измерительные зоны, причем по меньшей мере четыре радиальные измерительные зоны содержат зоны в пределах поперечного сечения помольной камеры измельчающей мельницы.

35. Способ по п. 34, в котором зоны в пределах поперечного сечения помольной камеры измельчающей мельницы содержат первую радиальную зону, включающую открытую часть загрузки мельницы; вторую радиальную зону, включающую переднюю нижнюю часть загрузки мельницы; третью радиальную зону, включающую почковидную часть загрузки мельницы; и четвертую радиальную зону, включающую верхнюю часть загрузки мельницы.

36. Способ по п. 28, в котором прием измеренных данных включают в себя прием измеренных данных беспроводным способом через по меньшей мере одну антенну каждого из множества сенсорных узлов оболочки в приемник, расположенный снаружи помольной камеры измельчающей мельницы.

37. Способ по п. 28, в котором измеренные данные содержат измеренные данные от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы, расположенных внутри помольной камеры измельчающей мельницы.

38. Способ по п. 37, в котором каждый из одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы оснащен по меньшей мере одним источником энергии, по меньшей мере одной антенной, по меньшей мере одним RFID-датчиком, по меньшей мере одним акселерометрическим датчиком, по меньшей мере одним датчиком температуры или их комбинацией.

39. Способ по п. 37, в котором каждый из одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы выполнен с возможностью беспроводной передачи RFID-данных, данных акселерометра, данных температуры или их комбинацию на по меньшей мере один из множества сенсорных узлов оболочки, когда один или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы находятся в зоне обнаружения по меньшей мере одного из множества сенсорных узлов оболочки.

40. Способ по п. 37, в котором множество сенсорных узлов оболочки выполнены с возможностью принимать RFID-данные, данные силы инерции акселерометра, данные спина акселерометра, данные температуры или их комбинацию от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы.

41. Способ по п. 37, в котором каждый сенсорный узел оболочки из множества сенсорных узлов оболочки выполнен с режимом ретрансляции данных для приема данных, транслируемых от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы, когда один или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы находятся в пределах осевой зоны обнаружения.

42. Способ по п. 37, в котором ассоциация данных сенсорного узла оболочки, данных ближнего сенсорного элемента среды загрузки мельницы и опционально данных абсолютного положения обеспечивает индикацию местоположения в осевой зоне элемента среды размалывания одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы.

43. Способ по п. 37, в котором по меньшей мере один сенсорный узел оболочки из множества сенсорных узлов оболочки обнаруживает сенсорный элемент среды загрузки мельницы, расположенный в пределах расстояния примерно 500 мм или менее от по меньшей мере одного сенсорного узла оболочки.

44. Способ по п. 37, в котором каждый из множества сенсорных узлов оболочки ретранслирует данные от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы на по меньшей мере один приемник, расположенный снаружи помольной камеры мельницы.

45. Способ по п. 37, в котором определение двумерной карты процесса, трехмерной карты процесса или того и другого содержит определение двумерной карты процесса, трехмерной карты процесса или того и другого на основе: измеренных данных от множества сенсорных узлов оболочки, данных от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы или того и другого.

46. Способ по п. 37, дополнительно содержащий вычисление траектории по меньшей мере одного сенсорного элемента среды загрузки мельницы из одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы на основе измеренных данных от множества сенсорных узлов оболочки, данных от одного или более сенсорных элементов среды загрузки мельницы или того и другого.

47. Способ по п. 28, в котором каждый из множества сенсорных узлов оболочки связан с оболочкой, ассоциированной с помольной камерой измельчающей мельницы, футеровкой оболочки, ассоциированной с помольной камерой измельчения, футеровочным болтом, ассоциированным с помольной камерой измельчения, или их комбинацией.

48. Способ по п. 28, в котором по меньшей мере часть из множества сенсорных узлов оболочки связаны с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы.

49. Способ по п. 28, в котором по меньшей мере часть из множества сенсорных узлов оболочки связаны с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы.

50. Способ по п. 28, в котором каждый из множества сенсорных узлов оболочки связан с внутренней частью помольной камеры измельчающей мельницы и/или с внешней частью помольной камеры измельчающей мельницы.