23948sdkhjf

Trojansk pellet förbättrar gruvprocessen inifrån

| Av Redaktionen Processnet | Tipsa redaktionen

Forskare vid Luleå tekniska universitet har tillverkat en pellet som ska rapportera inifrån LKAB:s transportsystem. Syftet är att förbättra processen med hjälp av ny insidesinformation.

Bildtext: Antennprototyp med ferritkärna och lindning i endast en riktning, vilket gör att detektorn kan missa den i vissa döda vinklar. Däremot är räckvidden bra.

Tidigare har elektronikforskarna sysslat med optimering av likriktare för att utvinna så mycket energi som möjligt ur små växelströmmar. I det här projektet, som just nu håller på att avslutas efter ett och ett halvt år, har målet varit att följa råvaror i bulkform genom en process. Från nytillverkade järnmalmspellets i transportkedjan till slutkund. Projektet heter Epellet.

– För oss var det ett naturligt steg att gå vidare och tillverka ett chip, utvärdera olika antenner och spolar. I labmiljö fungerar vår prototyp bra och för en månad sen gjorde vi vårt första test i riktig produktionsmiljö och det var ett lyckat försök, säger Jonny Johansson, docent i industriell elektronik vid LTU.

På vägen har de fått lösa flera olika problem. Förutom att själva miljön är krävande ur nötnings- och skakningssynpunkt ger omgivande järnpellets upphov till avskärmande effekter och påverkar de magnetiska fälten.

Tekniken bygger på så kallad passiv RFID. Samma teknik används i kortläsare för inpassering genom dörrar eller betalning på bussar. Istället för att kretsen drivs av ett batteri får den energi vid passering av ett magnetfält. Denna energi är tillräcklig för att kretsen ska kunna skicka en signal som fångas upp av en mottagare.

– Ett av de större problemen är att lösa avståndsfrågan. För att passerkort ska fungera lägger du dem nära läsaren, men om vår pellet befinner sig under ett decimetertjockt lager av järnpellets på ett transportband blir det hela genast mycket svårare, säger Jonny Johansson.

Antennen behöver därför vara relativt stor, och inte nog med det, den måste fungera i alla tre olika riktningar om en vill vara säker på att den alltid ska fungera. Det är en form av energiskördning och bygger på elektromagnetisk induktion. Antennen tappar sin känslighet om den ligger parallellt med fältet, och därför behövs totalt tre antenner: en i x-led, en i y-led och en i z-led.

Lösningen har blivit att linda spolantenner till en boll i samma storlek som de pellets som forskarna vill efterlikna. Hittills har de utvecklat två prototyper: en med ferritkärna som har bättre räckvidd men som inte alltid upptäcks när den passerar en detektor, och en som har sämre räckvidd fast som inte har några döda vinklar.

– Om tekniken blir tillräckligt billig går det att använda större mängder pellets med ferritkärna och acceptera att vissa inte detekteras. Eller så får vi använda den andra prototypen och försöka öka räckvidden på andra sätt, konstaterar Jonny Johansson.

För om räckvidden är för kort så räcker inte den inducerade energin till att väcka deras pellet ur sitt strömlösa tillstånd. Dessutom måste strömmen räcka för att skicka information till övervakningssystemet.

Att efterlikna riktigajärnpellets har varit en annan utmaning. Eftersom deras trojanska pellet är alldeles för lätt kommer den att flyta upp och surfa på ytan. I vissa fall kanske det är användbart, men inte alla gånger, exempelvis om en silo alltid tappas i den nedre delen. Justering av densiteten har forskarna löst med hjälp av volframfylld epoxi.

Men basen i deras forskning är egentligen inte att utveckla hårdvara, testa olika material och utforma detektorer, utan deras expertis är att utveckla elektoniken för att utvinna energin ur de olika riktningarna på ett effektivt sätt.

– Nu har vi arbetat fram en teknik som kan användas överallt för att detektera positioner och flöden i en process. I gruvindustrin är det bara att anpassa storleken och densiteten på vår pellet. Användning i andra processindustrier kräver lite större förändringar. Fast egentligen är det bara fantasin som sätter gränser, säger Jonny Johansson.

Oavsett hur tekniken kommer att användas krävs mer forskning, särskilt när det kommer till vätskor. Det går inte att kasta ner deras elektronik i vilken process som helst. Förmodligen måste den kapslas in i olika material beroende på den omgivande miljön. Redan nu finns ett nytt forskningsprogram som ska forska vidare på just de här frågeställningarna.

– Jag skulle gärna vilja lagra lite energi också, men det är nog inga större problem. Det finns gott om plats inuti spolantennen för att få plats med några kondensatorer eller ett litet batteri, säger Jonny Johansson.

Med lagrad energi kan dagens passiva RFID bli aktiva och till exempel analysera omgivningens fukthalt eller gassammansättning och samla olika sorters data på ett helt annat sätt.

Idag koncentrerar forskarna sig på att mäta temperatur, tryck och acceleration vid lastning, lossning och transportering. Alltså i praktiken spårbarhet i transportkedjan. Att mäta temperatur i sintringsugnar eller smältverk i tillverkningsprocesserna ligger fortfarande en bit bort.

– Det känns bra att vi utvecklat en så tydlig applikation utifrån vår elektronikforskning. Oftast arbetar vi ju med att förbättra någon liten moj i ett större system, och så publicerar vi våra forskningsresultat i en nischad elektroniktidskrift. Nu har vi arbetat fram ett helt nytt koncept och det arbetssättet har tilltalat mig, säger Jonny Johansson.

Jesper Gunnarsson

Artikeln tidigare införd i Process Nordics Automationsbilaga april 2015
Håll dig uppdaterad med Process Nordic
Är du prenumerant? Bli prenumerant

Med en prenumeration får du obegränsad tillgång till webbtidningen. Läs webbtidningen online.

Kommentarer (0)
Startsidan just nu

Cyberangreppet mot storkoncernen - FÖLJ UTVECKLINGEN HÄR - just nu mer om viruset LockerGoga

Fler vill ha mer av kraften – 66 procent positiva

Olycka på SSAB

Elektrisk gruva – Norge först i världen

Strategiskt samarbete för storskalig återvinning av polypropen

62 miljarder har investerats i vindkraft

Nyhetsbrev

Mikroorganismernas tid är här

Arkiv

Sandvik flyttar produktion till Tjeckien

Nya sätt att hitta mineral

Nytt forskningsprojekt

Radioaktiv metall bland återvinningsmetall

Under vintern har man funnit radioaktiv metall bland återvinningsmetallen vid Outokumpus stålverk i Torneå

Alger renar vatten och kan ge biodiesel

100 överklaganden av nya tillståndet

Syrabehållare exploderade - en skadad

Personal lämnar bruket – accepterar inte neddragning

OKG varslar

Nya regler hanterar koldioxidlagring

Regeringen presenterar proposition.

Höganäs vd möter Regeringen

Hur påverkas vi av digitaliseringen?

Funderar på uppköp av konkurrent

Standard sätt pris på miljön

ISO 14008 hjälper företag att värdera och hantera sina miljöskadekostnader.

Full pott för forskare

Investering i Hylte för biobaserad linje

Vill ersätta plast med träfiber

Inviger nytt kompetenscenter för digitalisering av industrin

Ovanligt med höga halter reglerade kemikalier i återvunnen plast

Ny CFO inom Preem

OK för sexvärt krom

Huawei vill satsa på cybersäkerhet

Arbetsplatsolycka hos Billerud Korsnäs

Första spadtaget för reningsanläggning

Fazer gör 400-miljonersinvestering med havre som råvara

Firar 80 år trådlöst

Sök pengar för framtidens automationslösningar

Stora Enso bäst på mångfald

1

Var hon jävig?

Drönarbaserad läcksökning

Toppchef lämnar Södra

Se alla Företagens egna nyheter

Det finns ingen Industri 4.0 utan OPC UA

Besök JUMO på Hannovermässan 1-5 april 2019

FANUC’s 450 tons helelektriska formspruta kommer till Europa

Nyhet från Watson-Marlow Fluid Technology Group

Robust optisk överföring i populär kontakdonsfamilj

Träffa AxFlow på Euro Expo Skellefteå 20-21 mars 2019

RS Components och AVX ingår globalt partnerskap för distribution

Webinar: Integrated Architecture Builder

DesignSpark, forumet för utvecklare och konstruktörer, har nu mer än 750 000 medlemmar

RS Components presenterar industriella frekvensomvandlare från Rexroth för automationsindustrin

RS Components lanserar banbrytande arbiträr funktionsgenerator från Tektronix

Cirkulära kontaktdon uppfyller senaste medicinska IEC 60601-1-krav

FANUC´s partner ACG kinna Automatic ställer ut på hemtextilmässa i Tyskland- med goda resultat

RS Components tecknar ett franchiseavtal med CTS för distribution av elektroniska komponenter

Säg hej till vår nya Cobot Cr-15iA på Industrimässorna

Kollaborativa robotar – här för att stanna

Beckhoff Automation och Knightec inleder samarbete kring Industri 4.0

Träffa Lindh Automation på industrimässorna Malmö 6-7 Februari

En gängad axel i olika utföranden låser ODU-MAC serien säkert och ergonomiskt

Elektropneumatisk tryckregulator för optimal kontroll

IndustriMässan i Småland - Kalmar 6-7 februari 2019

RS Components presenterar kraftfulla motordrivkretsanalysatorer med flera f...

Säkerhet för människa och maskin

ProMesh - Unika Switchar frå Indu-Sol

Träffa AxFlow på Euro Expo Västerås 23-24 januari

Sänd till en kollega

0.136