OPUS-FT
MULTIPLEXER

Echtzeit-Partikelgrößenmessung von unter 0,1 µm bis 3.000 µm in hoch konzentrierten Suspensionen und Schlämmen an bis zu 4 Produktions­linien mit Ultraschallextinktion

Die robuste OPUS-Messsonde leistet einen signifikanten Beitrag zur Prozessoptimierung nasser Mahl- und Trennverfahren in der Aufbereitung von Erzen oder Industriemineralien. Als akustisches Messprinzip liefert die Ultraschallextinktion auch in hoch konzentrierten, optisch undurchlässigen Suspensionen und Schlämmen zuverlässige und hochauflösende Partikelgrößenanalysen in einem Bereich von unter 0,1 µm bis 3.000 µm und ermittelt gleichzeitig die Partikelkonzentration. In Kombination mit dem Probenverteilungssystem MULTIPLEXER können dem OPUS-Sensor feststoffbeladene Produktströme aus bis zu vier Prozesslinien zur Charakterisierung zugeführt werden. Über die Anbindung an ein Prozessleitsystem lassen sich die Probenzuführung, Messung und Auswertung fernsteuern oder automatisieren. Die in Echtzeit gewonnenen Messergebnisse stehen dem Leitsystem zur unmittelbaren Steuerung oder Prozessüberwachung zur Verfügung.

Die Echtzeitüberwachung der Partikelgröße in nassen Aufbereitungsverfahren stellt besondere Anforderungen sowohl an die Prozesskopplung und das Probenhandling als auch an die Robustheit und Zuverlässigkeit der eingesetzten Messtechnologie. Das on-line-Messsystem, bestehend aus MULTIPLEXER zur Prozesskopplung und dem Ultraschallextinktionssensor OPUS zur Partikelcharakterisierung der vorliegenden Schlämme und Suspensionen, wurde speziell für diese Anforderungen entwickelt. Bis zu vier Produktionslinien können nach einem definierbaren zeitlichen Muster automatisch beprobt und mit nur einem Sensor vermessen werden.

MULTIPLEXER ermöglicht eine kontrollierte und gesteuerte Probenzufuhr zum OPUS-Sensor aus mehreren angebundenen Prozesslinien. In einer Primärprobenahme werden dem MULTIPLEXER möglichst repräsentative Teilströme aus der Prozessleitung mit Flussraten von ca. 2.000 l/h bis 7.000 l/h kontinuierlich zugeführt. Die ankommenden Probenströme fließen im Grundbetrieb zunächst am Sensor vorbei (Bypass) und werden über einen Sumpf in den Probenauslauf geleitet. MULTIPLEXER wartet auf eine Analysenanforderung aus dem Leitsystem und löst dann eine Probeneinleitung aus. Bei einem entsprechenden Signal drückt ein pneumatischer Aktuator die jeweilige Schlauchleitung des Probenzulaufs in die Position zur Befüllung eines Sammelbeckens, das dem Sensor vorgeschaltet ist. Das vorab definierte Probenvolumen – von typischerweise 200 l bis 300 l – fließt durch den OPUS-Messspalt und wird in einem kontinuierlich ablaufenden Messzyklus von ca. 90 Sekunden analysiert. Nach Beendigung der Analysenmessung werden der entleerte Sammelbehälter und die OPUS-Messzone über verschiedene Düsen automatisch mit Spülwasser gesäubert und stehen für die Analyse der nächsten Produktionslinie zur Verfügung.

Schleißende Suspensionen mit einer hohen Konzentration an abrasiven Feststoffpartikeln, wie man sie in der Erzaufbereitung oder in der Verarbeitung von Industriemineralien antrifft, stellen besondere Herausforderungen für das Handling des Produktstroms und die produktberührten Materialien dar. Die Konstruktion des Probenverteilers MULTIPLEXER ist auf hohe Standzeiten bei maximalem Probendurchsatz ausgerichtet. Schutzsiebungen sowie die gezielte Vermeidung von Schließarmaturen sorgen für eine sichere und kontinuierliche Führung des Produktstroms. Um Abrasionen zu minimieren, ist die Strömungsführung innerhalb des MULTIPLEXERS auf möglichst geringe Strömungsgeschwindigkeiten ausgelegt. Dies gelingt mit kurzen Förderstrecken zwischen Probenzufuhr, Sensor und Probenauslass und den zwischengeschalteten Sammel-, Verteiler- und Überlaufbehältern. Füllstandssensoren, Spülvorrichtungen und der Einsatz verschleißfester Materialien (Sensor, Schutzsiebe, Sumpf aus Edelstahl; armierte NBR-Schläuche; Behälter aus PVC) erhöhen nicht nur die Betriebssicherheit und Verfügbarkeit, sondern minimieren gleichzeitig den Wartungsaufwand.