BR102016025788B1 - sistema de emissão acústica e método para predição de um influxo da fundição em um tanque de dissolução - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE EMISSÃO ACÚSTICA E MÉTODO PARA PREDIZER EXPLOSÕES EM TANQUE DE DISSOLUÇÃO. A presente revelação descreve um sistema para predizer explosões em um tanque de dissolução. O sistema inclui sensores de emissão acústica colocados dentro ou ao redor do tanque de dissolução. Pela filtragem das frequências gravadas para a faixa que é mais sensível para "impressões digitais" de explosões desejadas, é possível predizer um influxo de fundição antes que o influxo da fundição ocorra, bem como programar ações de resposta para impedir explosões comprometedoras.

Description

SISTEMA DE EMISSÃO ACÚSTICA E MÉTODO PARA PREDIÇÃO DE UM INFLUXO DA FUNDIÇÃO EM UM TANQUE DE DISSOLUÇÃO PEDIDO RELACIONADO

[0001] Esse pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório U.S. Nº. 62/252.221, depositado em 6 de novembro de 2015, cuja íntegra é incorporada aqui por referência.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO CAMPO DA TÉCNICA

[0002] A presente invenção refere-se, de forma geral, à polpação química e particularmente a caldeiras de recuperação e tanques de dissolução usados na indústria de polpa e papel.

TÉCNICA RELACIONADA

[0003] A polpação química converte biomassa lignocelulósica para fibras de polpa de vários comprimentos. Na indústria de polpa e papel, a biomassa lignocelulósica frequentemente compreende lascas de madeira; porém o material lignocelulósico pode incluir outras biomassas com base em planta nas quais a lignina da proteína está intimamente associada às moléculas do açúcar celulósico. Com o processamento, os operadores podem isolar as fibras da polpa celulósica para uso em uma variedade de aplicações comerciais, incluindo a fabricação do papel.

[0004] Quando a madeira é o material lignocelulósico primário, por exemplo, a produção pode começar com um pequeno tronco (log). Um descascador remove a casca dos (ou "descasca") pequenos troncos, e um cinzel fragmenta os pequenos troncos em pequenas lascas. Dependendo do processo particular e aplicação, os operadores podem pré-tratar essas lascas com vapor e substâncias químicas para expandir os poros na biomassa lignocelulósica, ou os operadores podem enviar as lascas secas diretamente para dentro de um digestor químico. Digestores químicos contínuos são geralmente cilíndricos e podem ser de várias alturas de pavimento.

[0005] No digestor, os operadores tipicamente introduzem um licor branco e vapor dentro da seção superior do digestor. No processo Kraft, o "licor branco" frequentemente consiste de uma solução de hidróxido de sódio e sulfeto de sódio. Com o decorrer de várias horas, a biomassa vaporizada se move através do digestor, à medida que o licor branco dissolve a lignina. A lignina é uma proteína que une a celulose e a hemicelulose na biomassa. A remoção da lignina permite que os operadores isolem fibras compreendendo principalmente celulose e hemicelulose. À medida que a lignina e outros compostos da biomassa auxiliares dissolvem no licor, o licor escurece e se torna um "licor preto".

[0006] Depois que a solução do licor preto sai do digestor, o equipamento isola as fibras da polpa celulósica do licor preto restante. Enquanto o licor branco contém hidróxido de sódio e sulfeto de sódio, o licor preto contém carbonato de sódio e sulfato de sódio, respectivamente. O carbonato de sódio e o sulfato de sódio são os produtos da reação química do licor branco com a lignina e outros compostos no digestor. Os produtos, carbonato de sódio e sulfato de sódio, geralmente são menos úteis para digerir a lignina.

[0007] Embora hidróxido de sódio e sulfeto de sódio sejam geralmente substâncias químicas baratas, a compra de novas soluções de hidróxido de sódio e sulfeto de sódio para cada novo lote de biomassa lignocelulósica é geralmente de custo proibitivo. Por essa razão, muitas usinas de polpa química usam sistemas de recuperação química pirolíticos para converter pelo menos uma porção do carbonato de sódio e do sulfato de sódio de volta para o hidróxido de sódio e o sulfeto de sódio úteis.

[0008] O novo licor preto de um digestor químico é geralmente diluído e não combustível. Portanto, para preparar o licor preto para pirólise, os operadores geralmente afunilam o licor preto através de tanques passageiros ou outras etapas de evaporação para aumentar a quantidade de partículas sólidas concentradas no licor preto. Os operadores então aquecem o licor preto concentrado antes de injetar o licor preto concentrado através de bicos de pulverização em uma caldeira de recuperação química. Os bicos de pulverização criam gotículas grossas. A caldeira de recuperação evapora a água restante das gotículas e os compostos sólidos no licor preto sofrem pirólise parcial. Os compostos inorgânicos que permanecem caem para o fundo do forno e acumulam em um leito de cinzas. Um pouco do carbono e do monóxido de carbono no leito de cinzas pode agir como catalisadores para converter sulfato de sódio em sulfeto de sódio, que pode então ser coletado do gás de combustão perto do topo do forno.

[0009] Os compostos inorgânicos restantes no leito de cinzas eventualmente derretem e fluem como uma fundição através de um ou mais bicos de fundição no fundo da caldeira de recuperação. Um refrigerante, geralmente água, pode esfriar os bicos da fundição. Os tubos do refrigerante podem ser integrados no próprio bico ou em um sistema de esfriamento auxiliar. O sistema de esfriamento auxiliar é frequentemente chamado uma "camisa de água" e pode circundar o exterior do bico. A fundição fluindo do bico cai em um tanque de dissolução e contata a água ou o licor branco fraco para produzir lixívia de soda. A solução de lixívia de soda resultante é geralmente conhecida como "licor verde".

[00010] Em um processo químico do sulfato, tal como o processo Kraft, o componente principal do licor verde é tipicamente sulfeto de sódio e carbonato de sódio. Entretanto, processos químicos diferentes produzem licor verde com compostos inorgânicos diferentes. Os operadores tipicamente coletam o licor verde e transportam o licor verde para uma usina de caustificação para isolar mais e concentrar o sulfeto de sódio e o carbonato de sódio e dessa forma reproduzir o licor branco.

[00011] À medida que a fundição contata o licor verde no tanque de dissolução, a fundição explode e emite uma série de ruídos audíveis. Isso é geralmente conhecido como "estrondo" por esses na indústria. A fundição fluindo do bico está tipicamente entre 750 graus Celsius (°C) a 820°C, enquanto a temperatura média do licor verde é cerca de 70°C a 100°C. Além do mais, a fundição geralmente contém metais alcalinos reativos, tal como sódio, que reage explosivamente com a água. Sem ser limitado por teoria, o grande diferencial de temperatura pode aumentar a reatividade da fundição e licor verde e, dessa forma, causar ou contribuir para o estrondo. Se deixado desregulado, um influxo repentino da fundição pode explodir o tanque de dissolução e a caldeira de recuperação, o que impõe graves riscos ao pessoal de operação próximo.

[00012] Para controlar o estrondo, tanques de dissolução convencionais geralmente separam a fundição quando a fundição cai do bico. Separadores podem ser um ou mais jatos fragmentadores, que golpeiam a fundição cadente com vapor ou outro fluido em alta pressão para criar gotículas da fundição. Essas gotículas têm um volume menor do que o fluxo geral da fundição e, portanto, as explosões são geralmente menos intensas do que elas seriam se a fundição tocasse o licor verde como um fluxo contínuo, ininterrupto, não separado. Tipicamente, a extremidade do bico de fundição é elevada acima do nível do licor verde e esses jatos fragmentadores separam a fundição cadente quando a fundição cai da extremidade do bico.

[00013] Ocasionalmente, a fundição pode esfriar prematuramente na caldeira de recuperação ou jorrar e diminuir ou eliminar a taxa de fluxo da fundição. Nesse estado antediluviano, a fundição líquida tende a acumular-se atrás da obstrução. Se a obstrução fica desalojada, o influxo repentino da fundição pode atrapalhar a capacidade do jato fragmentador de separar a fundição em gotículas suficientemente pequenas. Além do mais, se o dilúvio é particularmente substancial, a fundição pode fluir sobre os lados do bico e desviar dos jatos fragmentadores inteiramente. Em outros cenários, o jato fragmentador pode falhar. Nessas situações, o maior volume da fundição contatando o licor verde aumenta drasticamente a intensidade explosiva do estrondo e o risco de explosão.

[00014] Em muitas usinas, os operadores geralmente se movem dentro e entre o equipamento de processamento para monitorar as condições do processo e a saída. Uma explosão no tanque de dissolução ou na caldeira de recuperação impõe um sério risco de segurança para o pessoal na proximidade imediata e o incêndio resultante impõe um sério risco para o pessoal no resto da usina. Tais explosões também causam a entrada de uma quantidade desregulada de poluentes no ar e no lençol de água e implicam em perda de produção significativa. Explosões dessa escala podem desativar uma usina por semanas a meses.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[00015] O requerente concebeu um sistema no qual sensores de emissão acústica são colocados dentro ou ao redor do tanque de dissolução. O requerente descobriu que as emissões acústicas filtradas para uma faixa de frequência programada maior do que 20 KHz tendem a exibir um padrão distinto ou "impressão digital pré-influxo" exatamente antes que um influxo da fundição ocorra. Isolando as frequências gravadas das emissões acústicas para detectar uma impressão digital pré-influxo, é possível predizer um influxo da fundição antes que o influxo da fundição ocorra. Com a detecção de uma impressão digital pré-influxo, um sistema exemplar revelado aqui pode modificar uma condição do processo ou conter o influxo da fundição e, dessa forma, prevenir ou minimizar condições de distúrbio, que podem contribuir para explosões comprometedoras. Em outras modalidades exemplares, os operadores podem programar um mecanismo de controle da fundição, tal como os separadores ou a chapa restritiva revelada na Patente U.S. No. 9.206.548 para controlar o fluxo da fundição. A medição dos eventos de emissão acústica do estrondo da fundição em um tanque de dissolução pode ser ainda usada para regular as condições dentro da caldeira de recuperação para controlar, dessa forma, a quantidade de fundição que entra no tanque de dissolução.

[00016] Um influxo da fundição detectado por um ou mais sensores de emissão acústica dispostos perto do separador e do bico de fundição pode ser corroborado por uma "impressão digital pré-influxo" que compreende uma taxa maior de emissões acústicas tendo amplitudes que excedem substancialmente um primeiro conjunto de formas de ondas processadas por mais do que 200% e tendo uma frequência maior do que 20 KHz. O sistema de emissão acústica pode ainda compreender uma resposta configurada para ajustar o fluxo da fundição quando o sistema de emissão acústica detecta uma impressão digital pré-influxo. A resposta pode compreender restringir o fluxo da fundição, mudar as condições do processo dentro da caldeira de recuperação ou uma combinação desses.

[00017] O problema das explosões na caldeira é amenizado pelo uso das modalidades exemplares do sistema e do método revelados aqui. Em uma modalidade exemplar, o sistema de emissão acústica pode compreender sensores de emissão acústica configurados para detectar as emissões acústicas. Um sensor de emissão acústica pode compreender um transdutor tendo uma frequência ressonante, em que o transdutor é configurado para converter uma onda acústica em um sinal elétrico. Um pré-amplificador pode se comunicar com o transdutor. O pré-amplificador é tipicamente configurado para amplificar um sinal elétrico. O pré-amplificador gera um sinal amplificado de cada vez e transfere o sinal amplificado para um processador de dados. O processador de dados pode ser configurado para filtrar o sinal amplificado para uma faixa de frequência programada acima de 20 KHz. O processador de dados pode ainda avaliar as frequências na faixa de frequência programada para detectar a impressão digital pré-influxo. Depois que o processador de dados detecta a impressão digital préinfluxo, o processador de dados pode iniciar uma resposta, que pode incluir mudar uma ou mais condições de operação na caldeira de recuperação ou ativar dispositivos de segurança para reduzir ou prevenir que o influxo da fundição contate o licor verde no tanque de dissolução.

[00018] Em um sistema exemplar, múltiplos sensores de emissão acústica podem ser dispostos dentro e ao redor do tanque de dissolução. Por exemplo, sensores de emissão acústica compreendendo um guia de onda podem ser dispostos na parede do tanque de dissolução. O sensor acústico pode ter uma extremidade de leitura na extremidade do guia de onda e uma segunda extremidade, oposta a extremidade de leitura, disposta fora do tanque de dissolução. A extremidade de leitura pode ser disposta dentro do tanque de dissolução. Em certas modalidades exemplares, dois ou mais sensores de emissão acústica podem ter guias de onda que se estendem para dentro do licor verde. Em outras modalidades exemplares, um sensor de emissão acústica pode ter um guia de onda disposto dentro do fluido emitido do separador. Em ainda outras modalidades exemplares, um sensor de emissão acústica pode ter um guia de onda disposto dentro do tanque de dissolução acima do nível do licor verde e fora do fluido separador. Em outras modalidades exemplares, um sensor de emissão acústica pode ser disposto adjacente ao tanque de dissolução.

[00019] Sob as condições de operação normais, os separadores dispersam a fundição fluindo para fora do bico de fundição em gotículas de fundição. As gotículas de fundição então contatam o licor verde e emitem um pequeno "estrondo". O "estrondo" compreende ambas as emissões acústicas audíveis e as emissões acústicas acima e abaixo da faixa da audição humana. Sob essas condições de operação normais, centenas de pequenos estrondos podem ocorrer a cada segundo. Em uma modalidade exemplar do processo, o sensor de emissão acústica detecta as emissões acústicas e transforma as ondas de emissão acústica em um sinal analógico elétrico. O sinal pode prosseguir para uma série de estágios pré-amplificação seguidos por um ou mais estágios do filtro de alta frequência, baixa passagem ou de faixa de passagem para isolar as frequências desejáveis em uma faixa de frequência acima de 20 KHz. O sinal pode ser ainda refinado antes de ser convertido em um sinal digital. Um conversor de analógico para digital ("A/D") pode converter o sinal analógico para um sinal digital. O sinal digital pode então ser enviado para um processador de dados, tal como uma formação de portão programável no campo ("FPGA"), que pode utilizar o método de contagem contínua ou conduzir a Transformação Fourier para processar e, dessa forma, simplificar o sinal digital. A Transformação Fourier pode ser uma Transformação Rápida Fourier ("FFT") ou outra Transformação Fourier. Em outras modalidades exemplares, o FPGA pode utilizar outros métodos de processamento de sinal ou de transformação para mostrar as correlações máximas em cada parte do processo individual, por exemplo, usando o método da raiz quadrada média ("RMS"), método de desvio padrão, método da distorção, método da curtose, método da média, método da variância ou pela utilização da lógica fuzzy, redes neurais e outros métodos de processamento de sinal. Em ainda outras modalidades exemplares, o processador de dados pode ser um circuito integrado específico da aplicação ("ASIC"). Além do que, um sistema exemplar pode analisar os sinais produzidos pelos múltiplos sensores de emissão acústica.

[00020] Um sistema exemplar pode monitorar continuamente o tanque de dissolução para o influxo da fundição acima de um nível da linha de base do fluxo da fundição.

[00021] Um sistema exemplar pode processar e analisar os sinais derivados das emissões acústicas no tanque de dissolução para predizer um influxo da fundição e iniciar uma resposta para impedir o influxo da fundição.

[00022] Um sistema exemplar adicional pode regular as condições de operação na caldeira de recuperação com base nos sinais derivados das emissões acústicas no tanque de dissolução.

[00023] Ainda outro sistema exemplar e método podem compreender um sistema com base em computador tendo software configurado para monitorar o tanque de dissolução com base na entrada do sinal dos sensores de emissão acústica. O sistema com base em computador pode ter alertas de condição definidos para indicar quando um sinal excede um limiar de amplitude de sinal predeterminado.

[00024] O problema das condições de distúrbio nos tanques de dissolução é resolvido pelo uso de um método de monitoração dos tanques de dissolução que compreende: inserir um ou mais sensores de emissão acústica através de uma parede ou teto no tanque de dissolução; escutar continuamente a quantidade e a intensidade ("agressividade") do estrondo no tanque de dissolução, retransmitir esse estrondo para um sistema de computador, analisar os dados, comparar com o estado do processo do tanque de dissolução e retornar uma saída uma vez que os dados satisfaçam condições programadas.

[00025] Um traço característico da disposição de acordo com uma modalidade da presente invenção é que a presente invenção compreende: um sensor para medir a emissão acústica causada pelo contato da fundição com o licor verde. O sensor pode compreender um guia de onda tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a primeira extremidade é disposta em uma distância dentro do tanque de dissolução e a segunda extremidade fica localizada fora do tanque de dissolução. A segunda extremidade pode ser dotada com um sensor piezelétrico configurado para converter uma emissão acústica recebida em um sinal elétrico analógico. O guia de onda pode compreender uma porção não isolada para receber a emissão acústica e uma porção isolada disposta a jusante da porção não isolada. O sensor de emissão acústica pode ainda compreender pré-processadores para processar o sinal elétrico analógico recebido.

[00026] Um método exemplar de acordo com a presente invenção compreende: receber a emissão acústica causada pelas reações químicas e térmicas da fundição e licor verde em um interior de um tanque de dissolução através de um sensor de emissão acústica que se estende para o interior do tanque de dissolução. O método pode ainda compreender converter a emissão acústica em um sinal digital, transmitir o sinal digital para um computador e colocar em gráfico o sinal digital em um espectro de frequência para criar um espectro de frequência gráfico. Uma pessoa pode então comparar o espectro de frequência gráfico com um espectro de frequência armazenado indicativo de uma condição de operação normal e gerar uma resposta quando o espectro de frequência gráfico exceder o espectro de frequência armazenado por mais do que 200%.

[00027] Em outra modalidade exemplar, o computador pode produzir um sinal de saída digital que dispõe uma chapa restritiva, tal como a descrita na Patente U.S. Nº. 9.206.548.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00028] O precedente será evidente a partir da descrição seguinte mais particular das modalidades exemplares da invenção, como ilustradas nos desenhos acompanhantes nos quais caracteres de referência semelhantes se referem às mesmas partes por todas as vistas diferentes. Os desenhos não estão necessariamente em escala, com ênfase sendo colocada, ao invés disso, na ilustração das modalidades reveladas.

[00029] A Figura 1 é uma vista em seção transversal lateral de múltiplos sensores de emissão acústica dispostos ao redor de um tanque de dissolução.

[00030] A Figura 2 é uma vista em seção transversal detalhada do sensor de emissão acústica.

[00031] A Figura 3 é um fluxograma representando uma modalidade exemplar do sistema de emissão acústica.

[00032] A Figura 4 é um gráfico representando esquematicamente uma impressão digital pré-influxo exemplar

[00033] A Figura 5A representa uma saída da FFT em um mostrador, em que a saída é um primeiro conjunto de formas de ondas processadas representando um nível de atividade da linha de base.

[00034] A Figura 5B representa uma saída da FFT em um mostrador, em que a saída tem um segundo conjunto de formas de ondas processadas que excede a linha de base por mais do que 200%.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[00035] A descrição detalhada seguinte das modalidades preferidas é apresentada somente com finalidades ilustrativas e descritivas e não é planejada para ser exaustiva ou para limitar o escopo e o espírito da invenção. As modalidades foram selecionadas e descritas para explicar melhor os princípios da invenção e sua aplicação prática. Um versado na técnica reconhecerá que muitas variações podem ser feitas na invenção revelada nesse relatório descritivo sem se afastar do escopo e do espírito da invenção.

[00036] Caracteres de referência correspondentes indicam partes correspondentes por todas as várias vistas. Embora os desenhos representem modalidades de vários traços e componentes de acordo com a presente invenção, os desenhos não estão necessariamente em escala e certos traços podem estar exagerados, de modo a ilustrar melhor as modalidades da presente invenção, e tais exemplificações não devem ser interpretadas como limitando o escopo da presente invenção de qualquer maneira.

[00037] Referências nesse relatório descritivo a "uma modalidade", "uma modalidade exemplar", etc., indicam que a modalidade descrita pode incluir um traço particular, estrutura ou característica, mas toda modalidade pode não incluir necessariamente o traço particular, estrutura ou característica. Além do mais, tais frases não estão necessariamente se referindo à mesma modalidade. Ademais, quando um traço particular, estrutura ou característica é descrito em conjunto com uma modalidade, é sugerido que está dentro do conhecimento de um versado na técnica simular tal traço, estrutura ou característica em conjunto com outras modalidades quer ou não explicitamente descritas.

[00038] Embora termos específicos sejam usados na descrição seguinte com o intuito de clareza, esses termos são planejados para se referir somente à estrutura particular da modalidade selecionada para ilustração nos desenhos e não são planejados para definir ou limitar o escopo da invenção.

[00039] As formas singulares "um", "uma" e "a", "o", incluem os referentes plurais a menos que o contexto dite claramente de outra forma. Valores numéricos devem ser entendidos como incluindo valores numéricos que são os mesmos quando reduzidos para o mesmo número de Figuras significativas e valores numéricos que diferem do valor de estados por menos do que o erro experimental da técnica de medição convencional do tipo descrito no presente pedido para determinar o valor.

[00040] Todas as faixas reveladas aqui são inclusivas do ponto final recitado e são independentemente combináveis (por exemplo, a faixa "40 decibéis ('dB') a 60 dB" é inclusiva dos pontos finais, 40 dB e 60 dB), e todos os valores intermediários.

[00041] Como usado aqui, uma linguagem de aproximação pode ser aplicada para modificar qualquer representação quantitativa que possa variar sem resultar em uma mudança na função básica a qual está relacionada. Dessa forma, um valor modificado por um termo ou termos, tais como "aproximadamente" e "substancialmente", pode não ser limitado aos valores precisos especificados. O modificador "aproximadamente" também deve ser considerado como revelando a faixa definida pelos valores absolutos dos dois pontos finais. Por exemplo, a expressão "de aproximadamente 2 a aproximadamente 4" também revela a faixa "de 2 a 4".

[00042] Deve ser observado que muitos dos termos usados aqui são termos relativos. Por exemplo, os termos "superior" e "inferior" são relativos entre si na localização, isto é, um componente superior está localizado em uma elevação mais alta do que um componente inferior em uma dada orientação, mas esses termos podem mudar se o dispositivo é virado. Os termos "entrada" e "saída" são relativos a um fluido que flui através deles com relação a uma dada estrutura, por exemplo, um fluido flui através da entrada para dentro da estrutura e flui através da saída para fora da estrutura. Os termos "a montante" e "a jusante" são relativos à direção na qual um fluido flui ou um sinal se move através de vários componentes, isto é, o sinal encontra um componente a montante antes de encontrar o componente a jusante.

[00043] Os termos "topo" e "fundo" ou "base" são usados para se referir a localizações/superfícies onde o topo está sempre mais alto do que o fundo/base em relação a uma referência absoluta, isto é, a superfície da terra. Os termos "para cima" e "para baixo" são também relativos a uma referência absoluta; um fluxo para cima está sempre contra a gravidade da terra.

[00044] A Figura 1 é um diagrama esquemático representando um tanque de dissolução 160 tendo sensores de emissão acústica 150 que se estendem através de paredes 162 e um topo 164 do tanque de dissolução 160. Embora a Figura 1 represente um único bico de fundição 110 e um único tanque de dissolução 160, será entendido que múltiplos bicos de fundição 110 e tanques de dissolução 160 podem se estender ao redor da caldeira de recuperação 100. O sensor de emissão acústica 150 tem uma extremidade de leitura (222, Figura 2) e uma segunda extremidade (224, Figura 2), oposta a extremidade de leitura 222 disposta fora do tanque de dissolução 160. A extremidade de leitura 222 é disposta dentro do tanque de dissolução 160. Em outras modalidades exemplares, um sensor de emissão acústica 150 pode ser disposto inteiramente dentro do tanque de dissolução 160, tal que ambas a extremidade de leitura 222 e a segunda extremidade 224 são dispostas dentro do tanque de dissolução 160.

[00045] Em ainda outras modalidades exemplares, um sensor de emissão acústica 150 pode ser disposto inteiramente fora do tanque de dissolução 160, tal que ambas a extremidade de leitura 222 e a segunda extremidade 224 ficam dispostas fora do tanque de dissolução 160. A Figura 1 representa múltiplos sensores de emissão acústica 150 dispostos através do tanque de dissolução 160. Múltiplos sensores de emissão acústica 150 podem ser usados para fornecer dados adicionais detalhados do sinal. Um sensor de emissão acústica 150 pode ser colado, fixado ou de outra forma preso no topo 164 ou paredes 162 do tanque de dissolução 160. Em outras modalidades exemplares, um sensor de emissão acústica 150 pode ser engatado em tubos próximos a ou se comunicando com o tanque de dissolução 160. Em ainda outras modalidades exemplares, ímãs podem engatar os sensores de emissão acústica 150 no tanque de dissolução 160 ou nos tubos.

[00046] À medida que as gotículas da fundição 130 contatam o licor verde 165, as gotículas de fundição 130 emitem emissões acústicas 167. Um transeunte pode escutar algumas dessas emissões acústicas 167 como um estrondo audível. Um sensor exemplar de emissão acústica 150 pode detectar as emissões acústicas 167, transformar as emissões acústicas 167 em um sinal analógico elétrico 307 (Figura 3) e pré-amplificar o sinal 307 antes de transmitir o sinal amplificado 311 para processamento adicional. As emissões acústicas 167 podem ser ondas sonoras ou outras ondas energéticas transmitidas através do tanque de dissolução 160.

[00047] Os sensores de emissão acústica 150 podem compreender um sensor piezelétrico, um sensor do sistema microeletromecânico ("MEMS") ou outros sensores acústicos configurados para detectar as emissões acústicas 167 e transformar as emissões acústicas 167 em um sinal elétrico 307. Além do que, um sensor de emissão acústica 150 pode compreender um filtro 316 (Figura 3), tal como um filtro de emissão acústica de faixa ampla. Em outras modalidades exemplares, um sensor de emissão acústica 150 pode compreender um filtro de emissão acústica de faixa estreita.

[00048] Como mostrado na Figura 1, uma primeira extremidade do bico de fundição 110 pode ser disposta em, engatada a ou se estender para a caldeira de recuperação 100 e a segunda extremidade do bico de fundição 110, oposta à primeira extremidade do bico de fundição 110 pode ser disposta sobre, engatada a ou se estender para um tanque de dissolução 160. A fundição 115 de uma caldeira de recuperação 100 flui para baixo de um bico de fundição 110 para dentro do tanque de dissolução 160. O tanque de dissolução 160 é geralmente disposto sob uma capela 170. Separadores 140 emitem fluido 145 que separam o fluxo da fundição 115 para criar gotículas da fundição 130. O fluido 145 é geralmente vapor. Os separadores 140 podem ser bicos de jato fragmentador.

[00049] Na modalidade representada, um sensor de emissão acústica 150' se estende para dentro do fluido 145 emitido pelo separador 140. A área na qual o fluido 145 se estende pode ser conhecida como a trajetória do fluido do separador 140. Um guia de onda 125 de pelo menos um dos sensores de emissão acústica 150 se estende desejavelmente para dentro do líquido no tanque de dissolução 160. Nas modalidades exemplares representadas na Figura 1, o líquido é um licor verde 165, porém será entendido que o líquido pode ser qualquer líquido usado nos tanques de dissolução 160. Um guia de onda 125 de pelo menos um outro sensor de emissão acústica 150' não contata o licor verde 165.

[00050] O sensor de emissão acústica 150" é configurado para detectar os primeiros sinais de fluxo desigual da fundição. Esse é um exemplo do uso dos sensores de emissão acústica 150, 150' e 150" em uma configuração do processamento mestre-escravo, em que um sensor mestre (ver 150") é montado perto de uma área de interesse (por exemplo, a área na qual a fundição contata o fluido) e sensores escravos ou de guarda (ver 150, 150') circundam o sensor mestre (ver 150") e eliminam o ruído gerado de fora da área de interesse. Por exemplo, o sensor de emissão acústica 150' tendo um guia de onda 125 disposto na trajetória de fluido do separador 140 pode monitorar continuamente as emissões acústicas 167 produzidas na trajetória de fluido do separador 140. O sistema pode processar o sinal como descrito abaixo e gerar um perfil de sinal indicativo das condições normais de operação do separador. Um processador de dados 336 (Figura 3) pode então subtrair o perfil do sinal das condições normais de operação do separador do sinal gravado pelo sensor mestre (ver 150") posicionado sobre a área na qual a fundição contata o licor verde 165. Dessa maneira, a pessoa pode usar a técnica de mestre-escravo para eliminar ruído de fundo irrelevante do sinal gerado no sensor mestre 150".

[00051] Em outras modalidades exemplares, os sensores de guarda (ver 150, 150') podem detectar um nível de atividade da linha de base 442 (Figura 4) representativo de uma primeira taxa de fluxo da fundição em condições normais de operação na área de detecção de um sensor de guarda. Por exemplo, o sensor de emissão acústica 150' tendo um guia de onda 125 disposto na trajetória de fluido do separador 140 pode monitorar continuamente as emissões acústicas 167 produzidas na trajetória do fluido do separador 140. Um processador de dados 336 se comunicando com o sensor acústico 150' pode registrar um primeiro conjunto de formas de ondas processadas 432 (Figura 4) indicativa de um nível de atividade da linha de base 442 na trajetória de fluido do separador 140. Antes que um influxo da fundição ocorra, o processador de dados 336 pode ainda registrar um segundo conjunto de formas de ondas processadas 433 (Figura 4) que excede o nível de atividade da linha de base 442 por mais do que 200%. O segundo conjunto de formas de ondas processadas 433 pode ser representativo de uma segunda taxa de fluxo da fundição. Em certas modalidades exemplares, o processador de dados 336 pode corroborar o primeiro conjunto de formas de ondas processadas 432 produzidas de um sensor de guarda (ver 150, 150') com um primeiro conjunto de formas de ondas processadas 432 produzidas de um sensor mestre (ver 150") para confirmar que o tanque de dissolução 160 está operando em condições de operação normais. Em modalidades exemplares ainda adicionais, o processador de dados 336 pode corroborar o segundo conjunto de formas de ondas processadas 433 produzidas pelos sensores de guarda (ver 150,150') com o segundo conjunto de formas de ondas processadas produzidas pelo sensor mestre (ver 150"). Pela comparação dos segundos conjuntos de formas de ondas processadas 433, o processador de dados pode confirmar a existência de uma impressão digital pré-influxo 372 (Figura 3) e, dessa maneira, iniciar uma resposta para impedir ou conter o influxo da fundição.

[00052] As gotículas da fundição 130 podem ter uma temperatura média entre 750°C a 820°C. A temperatura média do licor verde 165 é aproximadamente 70°C a 100°C. Para suportar o calor dentro do tanque de dissolução 160 e a exposição ao fluido 145, os sensores de emissão acústica 150 podem ter um alojamento 151 feito de um material configurado para suportar as altas temperaturas e pressões. Exemplos incluem alumínio, aço inoxidável duplex ou aço inoxidável regular. Além do que, sensores de emissão acústica 150 exemplares tendo eletrônica ou elementos de transdução dispostos dentro do tanque de dissolução 160 podem ser configurados para operar temperaturas até e acima de 100°C ou em temperaturas até e acima de 160°C dependendo da temperatura média dentro do tanque de dissolução 160. Os sensores de emissão acústica 150 tendo eletrônica ou elementos de transdução dispostos fora do tanque de dissolução podem ser configurados para operar em temperatura até e acima de 50°C.

[00053] Com referência às Figuras 1, 3 e 4, o sensor de emissão acústica 150 detecta as emissões acústicas 167 continuamente e o processador de dados 336 pode processar ou transformar continuamente o sinal digital na preparação para a análise do sinal (por exemplo, analisando o sinal processado para detectar uma impressão digital de pré-influxo da fundição 372). Em outros sistemas exemplares, o sensor de emissão acústica 150 pode amostrar as emissões acústicas 167 em intervalos de tempo, tais como, por exemplo, em 10 milissegundos ("ms"), um segundo ou sessenta segundos. Depois de processado, o processador de dados 336 libera um sinal de saída O. O sinal de saída O pode ser transmitido para um computador 338 e um mostrador 339. O sinal de saída O compreende um primeiro conjunto de formas de ondas processadas 432 representando uma primeira taxa de fluxo da fundição (isto é, um nível de atividade da linha de base 442). Dependendo da escala do mostrador 339, o primeiro conjunto de formas de ondas processadas 432 pode aparentar ter uma amplitude substancialmente constante. Em um mostrador 339 (ver Figura 4, Figura 5A e Figura 5B) para saídas de exibição, o primeiro conjunto de formas de onda 432 tendo uma amplitude substancialmente constante pode aparentar mapear para uma linha substancialmente reta representando as amplitudes médias do primeiro conjunto de formas de ondas 432. O mostrador 339 pode ainda liberar um limiar flutuante F, que é um limiar tendo uma amplitude estabelecida pela medida da média do tempo do sinal. Na Figura 4, o limiar flutuante F representa as amplitudes médias do sinal de saída O durante um intervalo de tempo. Esse primeiro conjunto de formas de ondas processadas 432 representa um nível de atividade da linha de base 442 indicativa do fluxo normal, uniforme da fundição e fluxo de fluido do separador com base nas entradas de um ou mais sensores de emissão acústica 150. Fluxo normal uniforme da fundição pode compreender uma primeira taxa de fluxo da fundição. A linha de base 442 pode ainda indicar atividade nominal da caldeira de recuperação. Em outras modalidades exemplares, sensores de emissão acústica 150' colocados perto da saída de cada bico de fundição 110 detectarão os primeiros sinais de fluxos desiguais da fundição, problemas com separadores 140 e influxo da fundição.

[00054] Logo antes de um influxo repentino da fundição, a amplitude do sinal processado 368 pode ser substancialmente menor do que o nível de atividade da linha de base seguido por um segundo conjunto de formas de ondas processadas 433 tendo amplitudes que são substancialmente mais altas do que o nível de atividade da linha de base 442, tal como 100% mais alta, mais do que 150% mais alta, pelo menos 200%, mais do que 200% mais alta, pelo menos 300%, mais do que 300% mais alta, pelo menos 500% ou mais do que 500% mais alta do que o nível de atividade da linha de base 442. O segundo conjunto de formas de ondas processadas 433 pode ser caracterizado por um ou mais picos de amplitude 461. Os picos de amplitude 461 do segundo conjunto de formas de ondas processadas 433 excedem substancialmente as amplitudes médias do nível de atividade da linha de base 442 por pelo menos 200%. O segundo conjunto de formas de ondas processadas 433 pode representar uma segunda taxa de fluxo da fundição. A impressão digital pré-influxo 372 compreende o segundo conjunto de formas de ondas 433 excedendo substancialmente o nível de atividade da linha de base 442 por pelo menos 200%. Em ainda outras modalidades exemplares, um ou mais picos de amplitude 461 no segundo conjunto de formas de onda 433 podem ainda compreender a impressão digital pré-influxo 372. Em ainda outras modalidades exemplares, a impressão digital pré-influxo 372 pode compreender três ou mais picos de amplitude 461 no segundo conjunto de formas de ondas 433 excedendo substancialmente o nível de atividade da linha de base 442. Em ainda outras modalidades exemplares, a impressão digital pré-influxo 372 pode compreender pelo menos cinco picos de amplitude 461 no segundo conjunto de formas de ondas 433 excedendo substancialmente o nível de atividade da linha de base 442.

[00055] Nas condições que levam a um influxo da fundição, a frequência das emissões acústicas 167 pode ser mais baixa do que o nível de atividade da linha de base 442 em um ou mais dos bicos da fundição 110. Isto é, depois de pré-processado e processado, o sinal de saída O pode ainda compreender um terceiro conjunto de formas de ondas processadas 441 tendo amplitudes abaixo das amplitudes médias do nível de atividade da linha de base 442. Nos sistemas compreendendo um mostrador 339 ou interface do usuário, o terceiro conjunto de formas de ondas processadas 441 pode não ser representado, ou o terceiro conjunto de formas de ondas processadas 441 pode ser representado como uma lacuna no primeiro conjunto de formas de ondas processadas 432. A taxa mais baixa de emissões acústicas 167 seria independente das condições do processo que de outra forma seriam responsáveis por uma taxa mais baixa das emissões acústicas 167. Um sistema exemplar 305 pode comparar os sinais processados 368 derivados do sensor de emissão acústica 150' disposto perto do separador 140 e o bico de fundição 110 com os sinais processados 368 derivados do sensor de emissão acústica 150 disposto por todo o tanque de dissolução 160 para determinar se uma taxa mais baixa das emissões acústicas 167 é um resultado esperado das condições atuais do tanque de dissolução ou da caldeira de recuperação. Se a taxa mais baixa das emissões acústicas 167 (e terceiro conjunto resultante de formas de ondas processadas 441) não é um resultado esperado das condições atuais do tanque de dissolução ou da caldeira de recuperação, uma baixa taxa de emissões acústicas 167 pode ser indicativa do bloqueio do bico de fundição, ou indicar fluxo flutuante da fundição na caldeira de recuperação 100 e pode ainda compreender a impressão digital pré-influxo 372.

[00056] Como observado na Figura 4, a impressão digital pré-influxo 372 pode compreender uma impressão digital pré-influxo inicial 372a, caracterizada pelo terceiro conjunto de formas de ondas processadas 441 tendo uma taxa mais baixa de emissões acústicas 167 que não é um resultado esperado das condições do processo e uma impressão digital pré-influxo iminente 372b caracterizada por um segundo conjunto de formas de ondas processadas 433 tendo um ou mais picos de amplitude 461 que excedem o primeiro conjunto de formas de ondas processadas 432 por mais do que 200%. Em certos sistemas exemplares, o processador de dados 336 pode iniciar uma resposta, tal como um alarme, ou uma mudança na condução do processo ou iniciar a contenção da fundição com a detecção da impressão digital préinfluxo inicial 372a. Em outros sistemas exemplares, o processador de dados 336 pode disparar um primeiro alarme em resposta à detecção de uma impressão digital pré-influxo inicial 372a.

[00057] Em outras modalidades exemplares, o mostrador 339 pode exibir um primeiro limiar flutuante 479 definido pelas amplitudes médias do primeiro conjunto de formas de ondas processadas 432 e um segundo limiar flutuante 480 definido pelo segundo conjunto de formas de ondas processadas 433. A impressão digital pré-influxo 372 pode ainda compreender uma transição (ver 372b) do primeiro limiar flutuante 479 para o segundo limiar flutuante 480, em que o segundo limiar flutuante 480 excede o primeiro limiar flutuante 479 por pelo menos 100%. Isto é, a impressão digital pré-influxo 372 pode compreender um aumento no limiar flutuante F por mais do que 100%.

[00058] Será verificado que a transformação de um sinal de emissão acústica com qualquer fórmula de processamento de sinal para predizer um influxo da fundição, em que o sinal está acima de 20 KHz e emana do estrondo em um tanque de dissolução é considerada como dentro do escopo dessa invenção. A frequência de 20 KHz representa o limite superior da audição humana. Será ainda verificado que a transformação de um sinal de emissão acústica com qualquer fórmula de processamento de sinal para predizer um influxo da fundição, em que o sinal está acima de 100 KHz e emana do estrondo em um tanque de dissolução é considerada como dentro do escopo dessa invenção.

[00059] Em outras modalidades exemplares, a impressão digital préinfluxo 372 pode compreender uma impressão digital pré-influxo de queda da amplitude 372c na qual dois ou mais picos de amplitude 461 ultrapassam o limiar 483 dentro de uma unidade de tempo definida. O limiar 483 pode ser um limiar de tensão, um limiar flutuante, limiar de exame do sistema ou outro limiar definido pelo usuário ou instrumento contra o qual a impressão digital pré-influxo 372 pode ser comparada. Por exemplo, quando o mostrador 339 mostra um sinal de saída O em uma resolução de um segundo, a impressão digital pré-influxo de queda da amplitude 372c pode compreender dois ou mais picos de amplitude 461 ultrapassando o limiar 483 a cada segundo. Nas modalidades nas quais o mostrador 339 exibe um sinal de saída O em 10 ms, a impressão digital pré-influxo da queda da amplitude 372c pode compreender dois ou mais picos de amplitude 461 ultrapassando o limiar 483 a cada 10 milissegundos. Quanto mais longo os picos de amplitude 461 ultrapassam o limiar 483, mais provável que o influxo da fundição cause a explosão do tanque de dissolução (ver 531, Figura 5B).

[00060] A Figura 2 representa o sensor de emissão acústica 250, em que as ondas acústicas 167 (Figura 1) vibram o guia de onda 225. Os sensores de emissão acústica 250 são configurados para detectar as emissões acústicas 167 continuamente. O sensor de emissão acústica 250 tem um guia de onda 225 engatado em um transdutor 285. Na modalidade representada, o transdutor 285 é um cristal piezelétrico, embora seja entendido que outro transdutor conhecido na técnica pode ser usado. O guia de onda 225 tem um comprimento L1 que se estende do transdutor 285 para uma extremidade de leitura 222.

[00061] Uma luva protetora 227 pode proteger uma porção do comprimento do guia de onda L3 de respingos da fundição, respingos do licor e da temperatura e pressão dentro do tanque de dissolução 260. Uma porção exposta do guia de onda L2 pode ficar diretamente exposta ao licor verde 165 dentro de um tanque de dissolução 265. Operadores podem inserir o guia de onda 225 através de uma luva de entrada 229 disposta dentro da parede 262 ou topo 164 do tanque de dissolução 260. Isolamento 228 pode vedar a abertura na luva de entrada 229 e isolar o guia de onda 225 das paredes do tanque de dissolução 262 e a luva 229 para minimizar os sinais de fundo, não relevantes para a detecção do estrondo.

[00062] Como mostrado nas Figuras 2 e 3, as ondas acústicas 167 contatam o guia de onda 225, o guia de onda 225 vibra e transfere mecanicamente a onda acústica 167 para o transdutor 285. O sensor de emissão acústica 250 pode ter um nível limiar. O nível limiar é uma amplitude limiar contra a qual as amplitudes das emissões acústicas 167 são comparadas. O sensor de emissão acústica 250 pode ser configurado para registrar as emissões acústicas 167 que têm amplitudes maiores do que o nível limiar ou menor do que o nível limiar. O transdutor 285 então transforma as emissões acústicas 167 acima do nível limiar para um sinal elétrico inicial 307. O transdutor 285 e a eletrônica associada são geralmente protegidos dentro de um alojamento 220.

[00063] Um pré-amplificador 221 pode então amplificar o sinal 307. Amplificadores subsequentes (ver 313) podem ainda amplificar o sinal 307 antes que o processador de dados 336 receba o sinal préprocessado 318. Um sensor de emissão acústica típico 250 geralmente tem um pré-amplificador pré-instalado 221, embora nada nessa invenção limite os sensores de emissão acústica 250 a ter préamplificadores pré-instalados 221. O pré-amplificador 221 pode amplificar o sinal 307 por geralmente 40 a 60 decibéis ("dB"). Um filtro 316, tal como um filtro de alta passagem, baixa passagem ou de faixa de passagem pode então filtrar o sinal para uma faixa de frequência programada acima de 20 KHz. Em outras modalidades exemplares, o filtro 316 pode filtrar o sinal para uma faixa de frequência programada acima de 100 KHz. Um conversor A/D 326 pode então converter o sinal analógico 307 para um sinal digital 312. O processador de dados 336 recebe o sinal digital amplificado e filtrado 311, 317, 312 (isto é, o sinal pré-processado 318) e executa um método de processamento ou de transformação do sinal 356 para gerar um sinal processado 368. O processador de dados 336 pode ser ainda configurado para detectar uma impressão digital pré-influxo 372. Um sensor de emissão acústica 250 pode incluir eletrônica para processamento completo do sinal, que pode incluir um amplificador 313, filtro 316, conversor A/D 326, processador de dados 336 e mostrador 339. Em outras modalidades exemplares nas quais o sensor de emissão acústica 250 não contém todos os elementos de processamento, o cabo 223 pode transmitir o sinal para o próximo processador de sinal. Em ainda outras modalidades exemplares, o sensor de emissão acústica 250 pode transmitir o sinal de forma sem fio.

[00064] Embora sensores de emissão acústica 250 possam ser configurados para detectar uma faixa de emissões acústicas, os sensores de emissão acústica 250 tipicamente têm uma frequência ressonante. Isto é, o sensor de emissão acústica 250 é geralmente configurado para produzir um sinal elétrico altamente definido na frequência ressonante. Embora o sensor de emissão acústica 250 possa detectar as ondas acústicas 167 e transmitir sinais 307 acima ou abaixo da frequência ressonante, o detalhe desses sinais não ressonantes é comparativamente menor do que o detalhe detectado na frequência ressonante. Em sensores piezelétricos, a espessura do cristal piezelétrico define a frequência ressonante do sensor. Em uma modalidade exemplar, o sensor de emissão acústica 250 pode ter uma frequência ressonante acima de 20 KHz e desejavelmente acima de 100 KHz.

[00065] Sensores piezelétricos também têm tipicamente uma temperatura na qual o cristal piezelétrico perde as suas propriedades piezelétricas. Nas modalidades onde o sensor de emissão acústica 250 é um sensor piezelétrico, é desejável selecionar um sensor piezelétrico configurado para funcionar em temperaturas típicas dos tanques de dissolução 260.

[00066] A Figura 3 é um fluxograma representando um sistema de emissão acústica exemplar 305 para detectar um padrão de estrondo em um tanque de dissolução 260. Um ou mais sensores de emissão acústica 250 detectam as emissões acústicas 367 continuamente. O transdutor de sinal 385 transforma as emissões acústicas 367 em um sinal analógico elétrico 307. Pré-processadores 335 então préprocessam o sinal 307. A ordem na qual o sinal 307 sofre o préprocessamento antes da aplicação do método de transformação do sinal 356 é imaterial. Os pré-processadores 335 podem compreender um filtro 316, um amplificador 313, um conversor A/D 326 ou um computador 338. O pré-processamento do sinal pode compreender um ou mais pré-processadores 335, menos do que todos os préprocessadores listados 335 ou múltiplos tipos de pré-processadores selecionados 335. Por exemplo, o pré-processamento pode compreender ambas a pré-amplificação do sinal por 40 dB a 60 dB no sensor de emissão acústica 250 e ainda a amplificação do sinal em um amplificador disposto fora do sensor de emissão acústica 250; entretanto, ambos o pré-amplificador disposto dentro do sensor de emissão acústica 250 e o amplificador disposto fora do sensor de emissão acústica 250 são considerados amplificadores 313 para finalidades de pré-processamento e pré-processadores 335.

[00067] O filtro 316 gera um sinal filtrado 317. O filtro 316 pode ser um filtro analógico, um filtro de alta frequência, um filtro de baixa passagem, um filtro de faixa de passagem, um filtro digital ou outro filtro usado no processamento de sinal. O filtro 316 filtra baixas frequências indesejáveis (filtro de alta frequência), altas frequências indesejáveis (filtro de baixa passagem) ou ambas as altas frequências e baixas frequências indesejáveis (filtro de faixa de passagem). Os operadores podem selecionar o filtro desejado 316 manualmente. Nos sistemas exemplares revelados aqui, os operadores podem isolar as frequências de sinal entre 100 KHz e 300 KHz. Essa faixa é suficientemente alta para escapar da maior parte do ruído mecânico, mas é também baixa o suficiente para detectar as emissões acústicas 167 suficientemente distantes da fonte. Isso pode permitir que os operadores coloquem os sensores de emissão acústica 150 nas paredes do tanque de dissolução 262 ou próximos ao tanque de dissolução 260. Em outras modalidades exemplares, o filtro 316 pode ser definido automaticamente. Frequências indesejáveis abaixo de 20 KHz (por exemplo, frequências irrelevantes para predizer o influxo repentino da fundição) podem ser filtradas dessa maneira. Em outras modalidades exemplares, frequências indesejáveis abaixo de 100 KHz podem ser filtradas dessa maneira.

[00068] Sem ser limitado por teoria, um filtro de alta frequência pode ser desejável para filtrar o ruído hidráulico, que pode emanar do fluxo turbulento de fluidos, ebulição dos fluidos e vazamentos. O filtro de alta frequência pode ainda filtrar o ruído mecânico que emana das partes mecânicas em contato com o sistema. O ruído cíclico, por exemplo, ruído repetitivo de maquinaria alternada ou rotativa, pode também ser filtrado com um filtro de alta frequência. Um filtro de baixa passagem pode ser útil para filtrar o ruído eletromagnético. O requerente verificou que a frequência do ruído mecânico é geralmente mais baixa do que uma rajada de emissão acústica da faixa de frequência mais alta do estrondo no tanque de dissolução 260.

[00069] O amplificador 313 amplifica a amplitude do sinal para produzir um sinal amplificado 311. Um amplificador 313 pode ser um amplificador analógico, um pré-amplificador, um amplificador digital ou outro amplificador usado no processamento do sinal. Um amplificador pode pré-amplificar o sinal 307 produzido do transdutor de sinal 385. O sinal 307 pode ser ainda amplificado depois da filtragem e um conversor A/D 326 pode então converter o sinal analógico para um sinal digital 312. Variações na ordem do pré-processamento são consideradas como dentro do escopo dessa invenção.

[00070] Será entendido que alguns ou todos os pré-processadores 335 podem residir no sensor de emissão acústica 250 (por exemplo, dentro de um único alojamento 251, em uma única placa de circuitos, etc.). Em outras modalidades exemplares, pré-processadores 335 podem residir no sistema como dispositivos separados fora do sensor de emissão acústica 250.

[00071] Os pré-processadores 335 produzem um sinal préprocessado 318. Um processador de dados 366 recebe o sinal préprocessado e aplica um método de transformação de sinal 356 para gerar um sinal processado 368. O sinal processado 368 pode ser liberado do processador de dados como o sinal de saída O. O processador de dados 366 pode ser uma formação de portão programável no campo ("FGPA"). Em ainda outras modalidades exemplares, o processador de dados 366 pode ser um circuito integrado específico da aplicação ("ASIC"). O processador de dados 366 recebe o sinal processado 318 e pode executar a análise de contagem contínua como o método de transformação do sinal 356.

[00072] Em outras modalidades exemplares, o processador de dados 366 pode conduzir uma Transformação Rápida Fourier ("FFT") como o método de transformação do sinal 356. Em outros sistemas exemplares, o método de transformação do sinal 356 pode compreender o método de raiz quadrada média ("RMS"), método de desvio padrão, método de distorção, método de curtose, método da média, método da variância ou o método de transformação do sinal pode usar a lógica fuzzy, redes neurais e outros métodos de processamento de sinal para produzir um sinal processado 368. O processador de dados 366 pode ser ainda configurado para detectar uma impressão digital pré-influxo 372 antes de liberar um sinal de saída O.

[00073] O sinal de saída O pode então ser enviado para um computador 338, que pode ser configurado para confirmar a impressão digital pré-influxo 372 e exibir o sinal de saída O em um mostrador 339 ou outra interface do usuário. Por meio de exemplo, o sinal de saída O pode ser exibido como uma exibição do espectro de frequência contínua, um envelope de longo tempo ou pela exibição meramente de porções do sinal que excedem limiares pré-determinados (por exemplo, as porções que excedem o primeiro conjunto de formas de ondas processadas 432).

[00074] Em certas modalidades exemplares, o mostrador 339 pode exibir o sinal processado no qual o sinal processado é um sinal de emissão acústica retificado de tempo mediado representado em uma escala linear e relatado em volts. O mostrador 339 pode ainda exibir a energia do sinal processado, em que a energia do sinal processado é avaliada como a integral da função de volt quadrado ao longo do tempo. A intensidade do sinal pode também ser exibida na qual a intensidade do sinal é medida como as áreas do sinal de emissão acústica retificado em unidades proporcionais aos volt-segundos. Em ainda outras modalidades exemplares, o mostrador 339 pode exibir somente sinais processados que excedem um limiar.

[00075] O limiar pode ser ajustável pelo usuário, fixo ou um limiar flutuante. O limiar flutuante varia com o tempo como uma função da saída do ruído. Um limiar flutuante pode ser usado para distinguir entre o ruído de fundo e eventos de emissão acústica em condições nas quais o ruído de fundo é alto e variado. Um limiar de tensão é um nível de tensão em um comparador eletrônico, tal que os sinais com amplitudes maiores do que esse nível serão reconhecidos.

[00076] O mostrador 339 pode exibir resoluções de tendência de contagem em 10 milissegundos ("ms"), um segundo, 60 segundos ou qualquer outro intervalo de tempo selecionado pelos operadores. Todas as outras tendências (Transformação Rápida Fourier, raiz quadrada média, etc.) são desejavelmente exibidas em uma resolução de um segundo. Pelo fato de que os sensores de emissão acústica 150 detectam as emissões acústicas 167 continuamente, a tendência do tempo total pode durar por tanto quanto os sensores de emissão acústica 150 permaneçam funcionais, tal como por um período de anos.

[00077] Em modalidades exemplares adicionais, quando o computador 338 reconhece a impressão digital pré-influxo 372, o computador 338 pode iniciar uma resposta 353. A resposta 353 pode compreender mudar uma condição do processo, tal como restringir ou bloquear o fluxo da fundição com uma chapa restritiva, tal como a revelada na Patente U.S. Nº. 9.206.548. Em outras modalidades, a resposta 353 pode compreender ajustar uma condição de processo dentro da caldeira de recuperação. A mudança de uma condição do processo dentro da caldeira de recuperação pode incluir ajustar a taxa de combustão, a taxa de fluxo do licor preto, a taxa de fluxo do ar, a trajetória de fluxo do ar, a trajetória de fluxo do licor preto, a temperatura, a pressão e a concentração dos reagentes. A mudança da condição do processo pode incluir mudar uma segunda taxa de fluxo da fundição indicativa de um influxo da fundição para uma primeira taxa de fluxo de fundição indicativa de um nível de atividade da linha de base 442, tal como pela restrição da taxa de fluxo da fundição no bico de fundição 110 ou pela prevenção que a fundição 115 no bico de fundição 110 entre no tanque de dissolução 160. O software pode ser configurado para iniciar a resposta 353. Em ainda outras modalidades, a resposta 353 pode compreender aumentar a taxa de fluido que sai do separador 140. Em ainda outras modalidades exemplares, a resposta 353 pode compreender disparar um ou mais alarmes. Combinações das respostas reveladas 353 e outras maneiras comuns para controlar o fluxo da fundição são consideradas dentro do escopo dessa invenção.

[00078] Em certas modalidades exemplares, o processador de dados 366 pode residir no computador 338. Em outras modalidades exemplares, um processo de dados disposto fora do computador 338 pode estar processando o sinal pré-processado 318, tal como usando um método de transformação do sinal 356 para transformar o sinal e depois transmitir o sinal transformado para o computador 338 para detecção da impressão digital pré-influxo. Em ainda outras modalidades exemplares, um computador 338 pode compreender um préprocessador 335 e executar algum ou todo o pré-processamento do sinal. Em ainda outras modalidades exemplares, um computador 338 pode aplicar um método de transformação de sinal 356.

[00079] A Figura 5A representa um sinal de saída da FFT O que pode ser visto em um mostrador 339. O sinal de saída O é um primeiro conjunto de formas de ondas processadas 532 representando um nível de atividade da linha de base 442 (Figura 4) em um tanque de dissolução 160. Na modalidade representada, o sinal pré-processado 318 foi filtrado para acima de 100 KHz. Isto é bem além da faixa da audição humana e microfones que detectam ondas de áudio transmitidas através do ar. Um usuário pode definir um limiar 583 em, por exemplo, 20. Na escala representada, o primeiro conjunto de formas de ondas processadas 532 tem picos ocasionais, de ultrapassagem do limiar, distribuídos aleatoriamente 578. A quantidade de vezes em que esses picos ocasionais de ultrapassagem do limiar 578' geralmente ultrapassam o limiar 583 depende de onde o limiar está definido e do período de tempo especificado. Por exemplo, quando o mostrador 339 está exibindo um pico de amplitude 578 a cada segundo, os picos ocasionais de ultrapassagem do limiar 578' podem não ultrapassar o limiar 583 mais do que umas poucas vezes por minuto. Na modalidade representada, o limiar 583 é definido em 20 e a resolução do mostrador é definida para um segundo. De forma geral, picos ocasionais de ultrapassagem do limiar 578' não ultrapassam o limiar 583 em três segundos consecutivos. Pelo fato de que o sinal processado 368 (Figura 3) é um sinal acima de 20 KHz e o ruído de fundo foi filtrado durante o pré-processamento 335, os picos ocasionais de ultrapassagem do limiar 578' representam o estrondo normal da fundição, ou influxos periódicos minoritários da fundição que não prejudicam a integridade estrutural do tanque de dissolução. O primeiro conjunto de formas de ondas processadas 532 e o nível de atividade da linha de base 442 compreendem esses picos ocasionais de ultrapassagem do limiar 578'. Será entendido que o pico ocasional de ultrapassagem do limiar representa a atividade de estrondo normal da fundição. A representação desses picos ocasionais de ultrapassagem do limiar variará dependendo de um ambiente específico do tanque de dissolução e da taxa e escala na qual os usuários escolhem exibir a saída O. O mostrador 339 pode ainda exibir um limiar flutuante F (Figura 4), que representa as amplitudes médias do sinal de saída O durante um intervalo de tempo especificado.

[00080] Na Figura 5B, o sinal de saída O compreende um primeiro conjunto de formas de ondas processadas 532 transitando para um segundo conjunto de formas de ondas processadas 533. Na modalidade representada, o sinal pré-processado 318 foi filtrado para acima de 100 KHz. O segundo conjunto de formas de ondas processadas 533 compreende um padrão de picos de amplitude 561 que ultrapassam consistentemente o limiar 583 através de um período de tempo especificado. Por exemplo, na Figura 5B, o limiar 583 é definido em 20 e o mostrador 339 exibe um pico de amplitude a cada segundo.

[00081] A impressão digital pré-influxo 372 pode compreender o padrão dos picos de amplitude 561. Além do que, a impressão digital pré-influxo 372 pode compreender uma impressão digital pré-influxo cíclica 372d caracterizada por repetir impressões digitais pré-influxo de queda da amplitude (ver 372c, Figura 4) através de um intervalo de tempo. Na modalidade representada, a impressão digital pré-influxo cíclica 372d compreende pelo menos cinco impressões digitais préinfluxo de queda da amplitude C1, C2, C3, C4 e C5. Na modalidade representada, a impressão digital pré-influxo cíclica 372d ocorreu através de um período de aproximadamente três horas. Será entendido, entretanto, que uma impressão digital pré-influxo cíclica 372d pode compreender pelo menos duas impressões digitais pré-influxo de queda de amplitude 372c. O sistema descrito aqui pode iniciar uma mudança na condição do processo com a detecção de qualquer impressão digital pré-influxo 372. Na modalidade representada, o sistema pode disparar um primeiro alarme ou a mudança na condição do processo com a detecção da impressão digital pré-influxo cíclica 372d e um segundo alarme ou mudança na condição do processo com a detecção de uma impressão digital pré-influxo prolongada 372e.

[00082] A impressão digital pré-influxo 372 pode compreender uma impressão digital pré-influxo prolongada 372e. Uma impressão digital pré-influxo prolongada 372e é mostrada na Figura 5B, através do intervalo de tempo E. Uma impressão digital pré-influxo prolongada 372e tem múltiplos picos de amplitude 561 através do intervalo de resolução e pode não exibir prontamente a impressão digital pré-influxo da queda de amplitude 372c ou a impressão digital pré-influxo cíclica 372d. Será entendido que o intervalo de tempo E pode variar dependendo das configurações e das condições de um tanque de dissolução particular 160 e da frequência de amostragem do sensor de emissão acústica 150, do processador de dados 366 e da resolução do sinal de saída O. No sinal de saída O representado, por exemplo, o intervalo de tempo E ocorreu durante aproximadamente uma hora e quarenta e cinco minutos. A despeito de como a impressão digital pré-influxo prolongada 372e é representada ou exibida, a impressão digital pré-influxo prolongada 372e indica que um influxo da fundição está iminente ou atualmente ocorrendo. O sistema, ou um computador no sistema, pode iniciar uma mudança imediata nas produções do processo ou conter a fundição em resposta à detecção de uma impressão digital pré-influxo prolongada 372e. Se o fluxo da fundição não é contido com a detecção de uma impressão digital pré-influxo prolongada 372e, uma explosão 531 pode ficar iminente. Com o ajuste da condição do processo ou contenção do influxo da fundição, o segundo conjunto de formas de ondas processadas 533 pode transitar de volta para o primeiro conjunto de formas de ondas processadas 532 indicativas de um nível de atividade da linha de base 442.

[00083] A impressão digital pré-influxo 372 pode ainda compreender uma tendência de contagem e uma tendência de Transformação Rápida Fourier, em que a tendência de contagem representa diminuir a intensidade do estrondo no tanque de dissolução 160 antes que as faixas de frequência na tendência da Transformação Rápida Fourier ultrapassem o primeiro conjunto de formas de ondas processadas 432 por mais de 300%.

[00084] Além do que, um método exemplar de predição de um influxo da fundição em um tanque de dissolução pode compreender: detectar emissões acústicas que emanam do estrondo da fundição dentro do tanque de dissolução com um sensor acústico; converter as emissões acústicas em um sinal elétrico inicial; amplificar o sinal elétrico inicial para produzir um sinal amplificado; filtrar o sinal amplificado para uma faixa de frequência programada maior do que 20 KHz; liberar um primeiro sinal de saída na faixa de frequência programada, em que a primeira saída representa um nível de atividade da linha de base 442 dentro do tanque de dissolução na ausência de um influxo da fundição; liberar um segundo sinal de saída que substancialmente excede o primeiro sinal de saída por mais do que 200%, em que o segundo sinal de saída compreende picos de sinal e em que três ou mais picos de sinal na segunda saída de sinal compreendem a impressão digital préinfluxo; reduzir o fluxo da fundição para dentro do tanque de dissolução em resposta à impressão digital pré-influxo.

[00085] Um sistema exemplar pode compreender: um tanque de dissolução adjacente a uma caldeira de recuperação, em que um bico de fundição fica em comunicação de fluido com uma caldeira de recuperação e o tanque de dissolução; a fundição disposta no bico de fundição, em que a fundição flui da caldeira de recuperação através do bico de fundição para dentro do tanque de dissolução em uma primeira taxa e em que a fundição contata um líquido no tanque de dissolução e, por meio disso, gera emissões acústicas; um sensor de emissão acústica tendo uma extremidade de leitura orientada para detectar as emissões acústicas que emanam do tanque de dissolução, em que o sensor da emissão acústica tem um transdutor em comunicação de sinal com a extremidade de leitura e em que o transdutor é configurado para transformar as emissões acústicas em um sinal elétrico inicial; um préprocessador configurado para amplificar, filtrar e digitalizar o sinal elétrico inicial para produzir um sinal pré-processado tendo uma frequência maior do que 20 KHz, em que o pré-processador é disposto a jusante do transdutor; um processador de dados em comunicação de sinal com o pré-processador, em que o processador de dados é configurado para transformar o sinal pré-processado com um método de transformação para produzir um sinal de saída, em que o sinal de saída compreende um primeiro conjunto de formas de ondas processadas representativas da primeira taxa, e um segundo conjunto de formas de ondas representativas de uma segunda taxa de fluxo da fundição, o segundo conjunto de formas de ondas processadas tendo picos de amplitude que excedem o primeiro conjunto de formas de ondas processadas por mais do que 200% para compreender uma impressão digital pré-influxo.

[00086] Um sistema exemplar adicional pode compreender: um tanque de dissolução adjacente a uma caldeira de recuperação, um bico de fundição tendo uma primeira extremidade próxima a uma caldeira de recuperação e uma segunda extremidade oposta à primeira extremidade próxima de um tanque de dissolução, em que o bico de fundição é configurada para receber uma fundição da caldeira de recuperação e transportar a fundição para o tanque de dissolução; um sensor de emissão acústica tendo uma extremidade de leitura configurada para detectar as emissões acústicas que emanam da fundição em contato com um líquido no tanque de dissolução e em que o sensor de emissão acústica tem um transdutor em comunicação de sinal com a extremidade de leitura e em que o transdutor é configurado para transformar as emissões acústicas em um sinal elétrico inicial; um pré-processador configurado para amplificar, filtrar e digitalizar o sinal elétrico inicial para produzir um sinal pré-processado tendo uma frequência maior do que 20 KHz, em que o pré-processador é disposto a jusante do transdutor; um processador de dados em comunicação de sinal com o pré-processador, em que o processador de dados é configurado para transformar o sinal pré-processado com um método de transformação para produzir um sinal de saída, em que o sinal de saída compreende um primeiro conjunto de formas de ondas processadas representativas de uma primeira taxa de fluxo da fundição, e um segundo conjunto de formas de ondas representativas de uma segunda taxa de fluxo da fundição, o segundo conjunto de formas de ondas processadas tendo picos de amplitude que excedem o primeiro conjunto de formas de ondas processadas por mais do que 200% para compreender uma impressão digital pré-influxo.

[00087] Embora essa invenção tenha sido particularmente mostrada e descrita com referências às suas modalidades exemplares, será entendido por aqueles versados na técnica que várias mudanças na forma e detalhes podem ser feitas nela sem se afastar do escopo da invenção abrangido pelas reivindicações anexas.

Claims (32)

1. Sistema caracterizado pelo fato de que compreende:
   um tanque de dissolução (160, 260) adjacente a uma caldeira de recuperação (100),
   um bico de fundição (110) tendo uma primeira extremidade próxima a uma caldeira de recuperação (100) e uma segunda extremidade oposta à primeira extremidade, a segunda extremidade ficando próxima de um tanque de dissolução (160, 260), em que o bico de fundição (110) é configurado para receber uma fundição da caldeira de recuperação (100) e transportar a fundição (115) para o tanque de dissolução (160, 260);
   um sensor de emissão acústica (150, 250) tendo uma extremidade de leitura (222) configurada para detectar as emissões acústicas (167, 376) que emanam da fundição (115) em contato com um líquido no tanque de dissolução (160, 260) e em que o sensor de emissão acústica (150, 250) tem um transdutor (285, 385) em comunicação de sinal com a extremidade de leitura (222) e em que o transdutor (285, 385) é configurado para transformar as emissões acústicas (167, 376) em um sinal elétrico inicial (307);
   um pré-processador (335) configurado para amplificar, filtrar e digitalizar o sinal elétrico inicial (307) para produzir um sinal préprocessado (318) tendo uma frequência maior do que 20 KHz, em que o pré-processador (335) é disposto a jusante do transdutor (285, 385);
   um processador de dados (366) em comunicação de sinal com o pré-processador (335), em que o processador de dados (366) é configurado para transformar o sinal pré-processado (318) com um método de transformação (356 ) para produzir um sinal de saída (O), em que o sinal de saída (O) compreende um primeiro conjunto de formas de ondas processadas (432, 532) representativas de uma primeira taxa de fluxo da fundição, e um segundo conjunto de formas de ondas (433, 533) representativas de uma segunda taxa de fluxo da fundição, o segundo conjunto de formas de ondas processadas (433, 533) tendo picos de amplitude (461, 561) que excedem o primeiro conjunto de formas de ondas processadas (432, 532) por mais do que 200% para compreender uma impressão digital pré-influxo (372).
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a fundição disposta no bico de fundição (110).
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor de emissão acústica (150, 250) é disposto dentro do tanque de dissolução (160, 260), dentro de uma parede (162, 262) do tanque de dissolução (160, 260), dentro do teto (164, 264) do tanque de dissolução (160, 260), dentro da base do tanque de dissolução (160, 260) ou adjacente ao tanque de dissolução (160, 260).
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira extremidade do bico de fundição (110) é disposta em, engatada a ou se estende para a caldeira de recuperação (100) e a segunda extremidade do bico de fundição (110) é disposta sobre, engatada a ou se estende para um tanque de dissolução (160, 260).
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um computador (338), em que o computador (338) é configurado para detectar a impressão digital préinfluxo (372) e restringir o fluxo da fundição para dentro do tanque de dissolução (160, 260) depois de detectar a impressão digital pré-influxo (372).
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o computador (338) muda uma condição do processo em resposta (353) à detecção da impressão digital pré-influxo (372).
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a impressão digital pré-influxo (372a) compreende ainda um terceiro conjunto de formas de onda processadas (441) tendo amplitudes abaixo das amplitudes médias do primeiro conjunto de formas de ondas processadas (432, 532) e em que o computador (338) inicia uma resposta (353) com a detecção do terceiro conjunto de formas de ondas processadas (441).
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processador de dados (366) é um processador FPGA, em que o processador FPGA transforma o sinal pré-processado (318) e exibe continuamente uma intensidade das faixas de frequência escolhidas no segundo conjunto de formas de ondas (433, 533).
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a impressão digital pré-influxo (372b) compreende ainda pelo menos dois picos de amplitude (461, 561) do segundo conjunto de formas de ondas (433, 533) que excedem a amplitude média do primeiro conjunto de formas de ondas (432, 532) por pelo menos 300% dentro de um intervalo de tempo predefinido (E).
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sinal pré-processado (318) tem uma frequência maior do que 100 KHz.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o método de transformação (356) é selecionado do grupo consistindo de um método de contagem contínua, uma Transformação Rápida Fourier, um método de raiz quadrada média, um método de desvio padrão, um método de distorção, um método de curtose, um método da média, um método de variância, um método de lógica fuzzy e um método da rede neural.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor de emissão acústica (150, 150’, 150’’, 250) é selecionado do grupo consistindo de um sensor piezelétrico, um sensor MEMS ou outro sensor de emissão acústica.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda múltiplos sensores de emissão acústica (150, 150’, 150’’, 250) e em que cada sensor de emissão acústica (150, 150’, 150’’, 250) compreende ainda um guia de onda (125, 225).
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o processador de dados (366) transforma os sinais pré-processados (318) produzidos pelos múltiplos sensores de emissão acústica (150, 150’, 150’’, 250).
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que um guia de onda se estende para dentro do líquido no tanque de dissolução (160, 260) e um guia de onda (125, 225) em um segundo sensor acústico (150, 150’) se estende para dentro de um fluido (145) emitido de um separador (140).
16. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que um sensor de emissão acústica (150, 150’, 150’’, 250) dos múltiplos sensores de emissão acústica (150, 150’, 150’’, 250) se estende através de uma parede do tanque (162, 262) de dissolução (160, 260) ou um topo (164, 264) do tanque de dissolução (160, 260).
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que um sensor de emissão acústica (150, 150’, 150’’, 250) dos múltiplos sensores de emissão acústica (150, 150’, 150’’, 250) é disposto próximo do tanque de dissolução (160, 260) e fora do tanque de dissolução (160, 260).
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro conjunto de formas de onda (432, 532) mapeia para uma linha horizontal que representa a amplitude média do primeiro conjunto de formas de ondas (432, 532) e em que a linha horizontal é um nível de atividade da linha de base (442).
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um mostrador (339), em que o mostrador (339) exibe o sinal de saída (O) como uma exibição do espectro de frequência contínua, um envelope de longo tempo ou pela exibição meramente de porções do sinal (O) no primeiro conjunto de formas de ondas processadas (432, 532).
20. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a impressão digital pré-influxo (372) compreende ainda uma tendência de contagem e uma tendência de Transformação Rápida Fourier, em que a tendência de contagem representa diminuir a intensidade do estrondo no tanque de dissolução (160, 260) antes que as faixas de frequência na tendência da Transformação Rápida Fourier ultrapassem o primeiro conjunto de formas de ondas processadas (432, 532) por mais do que 300%.
21. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a impressão digital pré-influxo (372) compreende ainda uma impressão digital pré-influxo cíclica (372d) tendo impressões digitais pré-influxo de queda (372c) de amplitude repetidas.
22. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o computador (338) inicia uma resposta (353) depois de detectar a impressão digital pré-influxo (372).
23. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a impressão digital pré-influxo (372) compreende ainda uma impressão digital pré-influxo prolongada (372e) e em que o computador (338) inicia uma resposta (353) depois de detectar a impressão digital pré-influxo prolongada (372e).
24. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a impressão digital pré-influxo (372) compreende ainda dois ou mais picos de amplitude (461, 561) no segundo conjunto de formas de ondas processadas (433, 533) que ultrapassam um limiar (483, 583) dentro de um intervalo de tempo predefinido (E).
25. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um primeiro limiar (479) flutuante definido pelas amplitudes médias do primeiro conjunto de formas de ondas processadas (432, 532) e um segundo limiar flutuante (480) definido pelo segundo conjunto de formas de ondas processadas (433, 533), em que a impressão digital pré-influxo (372) compreende ainda uma transição do primeiro limiar flutuante (479) para o segundo limiar flutuante (480), em que o segundo limiar flutuante (480) excede o primeiro limiar de retenção (479) por pelo menos 100%.
26. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o líquido no tanque de dissolução (160, 260) é um licor verde.
27. Método para predição de um influxo da fundição em um tanque de dissolução (160, 260), caracterizado pelo fato de que compreende:
    detectar emissões acústicas (167, 376) que emanam do estrondo da fundição em um tanque de dissolução (160, 260) com um sensor de emissão acústica (150, 250);
    gerar um sinal elétrico (307) inicial representando as emissões acústicas (167, 376);
    amplificar o sinal elétrico inicial (307) para produzir um sinal amplificado (311);
    filtrar o sinal elétrico inicial (307) para uma faixa de frequência acima de 20 KHz para produzir um sinal filtrado (317);
    converter o sinal inicial (307) de um sinal analógico para produzir um sinal digital (312), em que um sinal pré-processado (318) compreende o sinal amplificado (311), o sinal filtrado (317) e o sinal digital (312);
    transformar o sinal pré-processado (318) com um processador de dados (366), em que o processador de dados (366) transforma o sinal pré-processado (318) com um método de transformação (356), em que o sinal pré-processado transformado é um sinal de saída (O);
    emitir o sinal de saída (O), em que o sinal de saída (O) compreende um primeiro conjunto de formas de ondas processadas (432, 532) representando uma primeira taxa de fluxo da fundição e um segundo conjunto de formas de onda (433, 533) representando uma segunda taxa de fluxo da fundição, o segundo conjunto de formas de ondas processadas (433, 533) tendo picos de amplitude (461, 561) que excedem o primeiro conjunto de formas de ondas processadas (432, 532) por mais do que 200% e em que o primeiro conjunto de formas de ondas processadas (432, 532) e o segundo conjunto de formas de ondas processadas (433, 533) compreendem uma impressão digital pré-influxo (372).
28. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que compreende ainda comparar múltiplos sinais préprocessados (318) em uma faixa de frequência programada de múltiplos sensores de emissão acústica (150, 150’, 150’’, 250).
29. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que compreende ainda transmitir o sinal de saída (O) para um computador (388) e restringir o fluxo da fundição para dentro do tanque de dissolução (160, 260) depois que um computador (388) detecta uma impressão digital pré-influxo. (372)
30. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que compreende ainda transmitir o sinal de saída (O) para um computador (388) e mudar uma condição do processo depois que o computador (388) detecta uma impressão digital pré-influxo (372).
31. Método, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a impressão digital pré-influxo (372) compreende ainda um terceiro conjunto de formas de ondas processadas (441) tendo amplitudes abaixo das amplitudes médias do primeiro conjunto de formas de ondas processadas (432, 532).
32. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o método de transformação (356) é selecionado do grupo consistindo de um método de contagem contínua, uma Transformação Rápida Fourier, um método de raiz quadrada média, um método de desvio padrão, um método de distorção, um método de curtose, um método de média, um método de variância, um método de lógica fuzzy e um método da rede neural.

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