BR112020009924A2 - arranjo e método para detecção de um dano de um tecido de filtro de um filtro de disco em uma unidade de filtro de disco - Google Patents

arranjo e método para detecção de um dano de um tecido de filtro de um filtro de disco em uma unidade de filtro de disco Download PDF

Info

Publication number
BR112020009924A2
BR112020009924A2 BR112020009924-4A BR112020009924A BR112020009924A2 BR 112020009924 A2 BR112020009924 A2 BR 112020009924A2 BR 112020009924 A BR112020009924 A BR 112020009924A BR 112020009924 A2 BR112020009924 A2 BR 112020009924A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
sound
filter
microphones
arrangement
disc
Prior art date
Application number
BR112020009924-4A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112020009924B1 (pt
Inventor
Teemu ANTIKAINEN
Mika Karaila
Joona Nikunen
Original Assignee
Valmet Technologies Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valmet Technologies Oy filed Critical Valmet Technologies Oy
Publication of BR112020009924A2 publication Critical patent/BR112020009924A2/pt
Publication of BR112020009924B1 publication Critical patent/BR112020009924B1/pt

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/80—Accessories
    • B01D33/804—Accessories integrally combined with devices for controlling the filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/15—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces
    • B01D33/21—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces with hollow filtering discs transversely mounted on a hollow rotary shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/14—Safety devices specially adapted for filtration; Devices for indicating clogging
    • B01D35/143—Filter condition indicators
    • B01D35/1435—Filter condition indicators with alarm means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/08—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08—Flat membrane modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/10—Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
    • B01D65/102—Detection of leaks in membranes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/12—Analysing solids by measuring frequency or resonance of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/14—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24—Probes
    • G01N29/2481—Wireless probes, e.g. with transponders or radio links
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
    • G01N29/4427—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison with stored values, e.g. threshold values
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
    • G01N29/4436—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison with a reference signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/46—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by spectral analysis, e.g. Fourier analysis or wavelet analysis
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B5/00—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied
    • G08B5/22—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission
    • G08B5/36—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission using visible light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/34—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means
    • H04R1/342—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means for microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H04R1/406—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers microphones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/28—Position of the filtering element
    • B01D2201/287—Filtering elements with a vertical or inclined rotation or symmetry axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/52—Filter identification means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/54—Computerised or programmable systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/56—Wireless systems for monitoring the filter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023—Solids
    • G01N2291/0237—Thin materials, e.g. paper, membranes, thin films
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/0289—Internal structure, e.g. defects, grain size, texture

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

A presente invenção se refere a um arranjo para detecção de um dano de um tecido de filtro (8) de um filtro de disco (1) em uma unidade de filtro de disco que compreende filtros de disco. O arranjo compreende uma barra de medição (20) que compreende dois ou mais microfones (21), um armazenamento (45) que inclui amostras de som armazenadas, pelo menos um meio de alarme e um arranjo de processamento (43) para analisar som on-line ou amostras de som capturadas pelos microfones (21). O arranjo de processamento (43) é conectado nos microfones (21), no armazenamento (45) e no pelo menos um meio de alarme. A invenção também se refere a um método para detecção de um dano de um tecido de filtro (8) de um filtro de disco (1) em uma unidade de filtro de disco.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “ARRANJO E MÉTODO PARA
DETECÇÃO DE UM DANO DE UM TECIDO DE FILTRO DE UM FILTRO DE DISCO EM UMA UNIDADE DE FILTRO DE DISCO” CAMPO DA TÉCNICA
[001] A invenção se refere a um arranjo e a um método para detecção de um dano de um tecido de filtro de um filtro de disco em uma unidade de filtro de disco.
ANTECEDENTES DA TÉCNICA
[002] Filtros de disco contínuos são usados na indústria de mineração, na indústria de processamento de metal, na indústria química, na indústria de celulose e papel e em outros processos, tais como fabricação alimentícia e farmacêutica. As aplicações mais vantajosas são desaguamento de sólidos que são livres de sedimentação e formam um bolo não ofuscante facilmente descarregado.
[003] O US4216093 publicado em 1980 descreve um filtro de disco de sucção rotativo com base em setor. O principal princípio de funcionamento é a geração de pressão negativa que suga o líquido através dos lados dos setores do filtro e coleta os sólidos, de forma que os mesmos possam ser facilmente removidos da superfície com sopro. Os setores do filtro também podem ser cobertos com pano ou tecido que é trocável. A mudança do tecido de filtro provê uma fácil maneira de gerenciar os parâmetros de filtragem do filtro de disco e provê, assim, vantagens em relação às soluções anteriores. O problema comum com todos os filtros de disco contínuos com revestimento do filtro de tecido são os danos no tecido de filtro. Os danos são, tipicamente, incisões que permitem que a lama vá ao interior dos setores do filtro de disco e através da tubulação até o interior das bombas. Isto pode entupir a tubulação e criar excessivo degaste e falhas adicionais. A inspeção do tecido de filtro é feita por um profissional da manutenção que verifica cada liberação de bolo existente próxima ao filtro. Este é, tipicamente, um trabalho demorado e sujo. Uma falha no pano do filtro também pode ser detectada medindo a pureza do fluido filtrado. Ambas as maneiras atrasam na detecção ou proveem informação incompleta. Há uma grande necessidade de detectar as incisões automaticamente, precisamente e assim que possível.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[004] A presente invenção busca descrever um arranjo e um método para detecção de danos do tecido de filtro com os filtros de disco contínuos, em que o arranjo compreende dois ou mais microfones que são anexados em uma barra de medição acima ou ao lado do filtro de disco, um arranjo de processamento que pode processar os sinais de som que vêm a partir da multiplicidade de microfones e detectam os danos do tecido do filtro de disco pela descoberta de anomalias nos sons ou pela comparação com amostras de sons com impressão digital.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[005] As modalidades de exemplo da presente invenção são descritas a seguir, a título de exemplo apenas, em relação aos desenhos anexos, nos quais: a figura 1 mostra um filtro de disco; e a figura 2 mostra uma unidade de filtro e uma barra de medição; e a figura 3 mostra os componentes e as conexões da barra de medição; e as figuras 4a e 4b mostram diferentes perfis para a barra de medição; e a figura 5 mostra um método para a invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[006] A figura 1 mostra um filtro de disco 1 que compreende uma bacia 2 na qual uma solução formada por matéria sólida e líquido é conduzida a partir de um ou mais canais de suprimento 3. Adicionalmente, o filtro de disco compreende um corpo 4 rotável ao redor de um eixo geométrico horizontal. O corpo 4 compreende diversos tubos 4a. Na circunferência externa do corpo, diversos setores essencialmente triangulares 5 são colocados lado a lado, de forma que os setores formem uma estrutura tipo disco relativamente estreita ao redor do corpo. Um corpo pode compreender diversas estruturas tipo disco deste tipo arranjadas em uma distância desejada umas das outras na direção axial. A superfície do lado triangular 6 de cada setor 5 tem aberturas 7. Um tecido de filtro 8 ou congêneres podem ser arranjados contra a superfície de lado para agir como uma camada de filtragem. O corpo 4 do filtro de disco é rotacionado ao redor do seu eixo geométrico na direção A, de acordo com o que, cada setor 5 de cada vez mergulhe no interior da solução 9 na bacia. Uma pressão negativa pode ser aplicada através do corpo 4 de forma que a mesma também afete o interior de cada setor 5. Enquanto o setor for mergulhado no interior da solução, a pressão negativa suga a solução contra o filtro e o líquido pode passar através do filtro e fluir através do canal do fluxo de pressão e através do gargalo do setor e através dos dutos do corpo 4a para fora do filtro de disco. A matéria sólida, por sua vez, fica na superfície do tecido de filtragem 8 a partir da qual a mesma pode ser removida com lâminas médicas ou jatos de mídia sob pressão ou expelida usando pulso de pressão, de forma que o “bolo” sólido seja solto na abertura 10 do eixo de descarga antes do próximo ciclo de filtragem.
[007] A figura 2 mostra uma unidade de filtragem, que compreende diversos filtros de disco que ficam localizados na mesma bacia 2. Uma barra de medição 20 que fica localizada acima ou ao lado da unidade de filtragem compreende microfones 21, luzes de LED 22 e arranjo de processamento. A mesma também pode compreender um meio de medição 40 para detectar a orientação do filtro de disco e um visor 42 para expressar a informação do filtro de disco. Um painel de controle local 30 também é mostrado.
[008] A figura 3 mostra os componentes de uma barra de medição 20. Pode haver dois ou mais microfones 21, luzes de LED 22, meios de medição 40, visores 42, meios de comunicação sem fio 44, armazenamentos 45 e uma unidade de energia 46 que provê eletricidade para os outros componentes. Todos os supramencionados são conectados tanto diretamente quanto por meio do barramento no arranjo de processamento 43, tal como a CPU. Pode haver conexões sem fio no serviço em nuvem 31, no painel de controle local 30, no dispositivo móvel 32 e no sistema de automação 33.
[009] A barra de medição compreende os microfones 21 que podem escutar os sons no ambiente do filtro de disco. O microfone pode escutar pelo menos as frequências de 400 Hz - 3.400 Hz. Mais preferivelmente, a largura de banda pode ser de 300 Hz - 7.000 Hz. Algumas vezes, será benéfico escutar o espectro completo de 20 Hz - 20.000 Hz. Os microfones são conectados com conversores A/D adequados para digitalizar o sinal. O sinal digitalizado pode ser passado para o arranjo de processamento 43.
[010] O arranjo de processamento pode ser um processador ARM ou quaisquer outros processador ou microchip capazes de fazer os cálculos necessários. Os processadores ou chips adicionais podem ser usados para fazer tarefas especializadas, por exemplo, FFT ou comparações de banda larga. O arranjo de processamento também pode ser uma solução de único chip com o meio de comunicação sem fio 44. O rádio que é usado na barra de medição pode ser um rádio com capacidade de transferência de dados disponível no mercado. Por exemplo, Bluetooth, Bluetooth de Baixa Energia, ZigBee, 6loWPAN, WiFi ou rádio celular.
[011] O armazenamento 45 é um armazenamento digital para amostras de áudio e impressões digitais. O armazenamento pode ser uma memória volátil ou uma memória não volátil. Se uma memória volátil for usada, então, as amostras de áudio e as impressões digitais armazenadas não podem sobreviver à falta de eletricidade. Entretanto, se a memória volátil for usada, a mesma pode ser sincronizada com o serviço em nuvem 31 que pode agir como uma memória não volátil.
[012] A barra de medição também pode compreender um meio de alarme. Este pode compreender luzes, alto-falantes, buzinas ou telas. Ter alarme granular é uma adição importante para a precisa detecção de danos. As luzes podem ser as luzes de LED 22 com uma ou mais opções de cor. Estas luzes de LED são anexadas na barra de medição, de forma que cada luz de LED represente um filtro de disco. Pode haver um código de cor para os possíveis estados para o filtro de disco, por exemplo, verde = OK, amarelo = POSSÍVEL FALHA, vermelho = DANO. Os LEDs também podem ser usados para indicar o setor do filtro real que está danificado pelo código de cores prévio ou por mudanças no brilho ou por piscadas. Desta maneira, o usuário pode ver quando o setor do filtro danificado está na posição vertical.
[013] As luzes do LED também podem ser definidas em um visor em forma de matriz 42 para habilitar a exibição de símbolos, tais como números e letras. Desta maneira, o número de ordem do filtro de disco danificado pode ser mostrado. Uma unidade de filtro de disco pode acomodar até 14 filtros de disco que podem compreender até 14 setores. A exibição do número de filtros de disco danificados facilita a descoberta do setor real mais rápido. O meio de alarme também pode ser feito com o meio de comunicação sem fio 44, tal como um modem celular, que pode enviar SMS ou outro tipo de mensagens instantâneas para os dispositivos móveis 32.
[014] A barra de medição também pode incluir outros sensores que podem ser usados para detectar danos no filtro de disco ou para o monitoramento da condição geral da unidade de filtro de disco. Tais sensores podem ser sensores de temperatura por infravermelho, câmeras e sensores de gás.
[015] Algumas vezes, a íntegra da unidade de filtro de disco pode ser coberta por uma cobertura. Isto é feito devido à limpeza, à segurança, ao desenho ou a outro motivo. Se tal cobertura for aplicada, a barra de medição ou pelo menos os microfones da barra de medição podem ser instalados na cobertura.
[016] A figura 4a mostra um possível corte através da barra de medição 20. Uma importante questão é o local do microfone. A barra de medição tem uma forma parabólica e o microfone fica localizado no ponto focal. Desta maneira, o microfone tem um ângulo de escuta mais focalizado. A forma parabólica pode ser curva na íntegra do comprimento da barra de medição, fazendo um perfil parabólico em relação a uma borda. Uma outra abordagem é criar refletores parabólicos para cada microfone separadamente.
[017] A figura 4b mostra um outro possível corte através da barra de medição 20. Um microfone é anexado em ambas as bordas 23, 24 da barra. Desta maneira, os microfones podem detectar os sons que chegam a partir dos diferentes setores do filtro de disco. A separação dos sons ainda pode ser intensificada pela adição de um aro 25, de forma que haja maior distância de ar de microfone a microfone. A barra de medição também pode ser dividida em duas, de forma que a distância entre os microfones fique ainda maior. Desta maneira, a separação dos sons é melhor.
[018] Também pode haver um painel de controle separado 30 para controlar a barra de medição. O painel de controle pode ser conectado sem fio na barra de medição. As seguintes funções podem ser aplicadas no painel de controle: iniciar os procedimentos de medição, interromper os procedimentos de medição, redefinir os procedimentos de medição, reconhecer o dano detectado, expressar uma situação de dano. As mesmas funções que estão no painel de controle também podem ser com outros dispositivos móveis 32, tais como telefones inteligentes ou tablets, que são conectados na barra de medição usando o meio de comunicação sem fio 44.
[019] A barra de medição pode ser conectada com o sistema de automação da instalação 33 usando o meio de comunicação sem fio 44. Quaisquer dados, dados processados e alarmes tratados pelo arranjo de processamento 43 podem ser passados para o sistema de automação. O sistema de automação pode armazenar os dados, visualizar os dados e mesclar os alarmes com o tratamento de alarme do sistema de automação. O sistema de automação também pode ser usado como um painel de controle.
[020] A barra de medição pode ser conectada com um serviço em nuvem 31 usando um meio de comunicação sem fio 44. Um serviço em nuvem é um arranjo de processamento que fica residente na internet. Um serviço em nuvem pode prover diferentes funções. O mesmo pode armazenar os dados provenientes de múltiplas barras de medição. O mesmo pode fazer cálculos com base em dados. Os cálculos podem ser tal como comparar as impressões digitais, detectar as diferenças a partir das médias, detectar lentos desvios e detectar problemas cíclicos. O serviço em nuvem pode prover relatos e alarmes dependendo das detecções. A barra de medição pode agir como uma porta de comunicação e passar todos os dados provenientes dos microfones diretamente para o serviço em nuvem. Ou a mesma pode fazer transformadas de Fourier para o espectro de som e empacotar os dados antes do envio para o serviço em nuvem. O serviço em nuvem também pode ser usado para o monitoramento de múltiplas unidades de filtro de disco e o gerenciamento de alarmes provenientes de múltiplas unidades.
[021] A invenção é com base na descoberta de tecidos de filtro danificados com base em sons que chegam a partir de tecidos danificados. Em condição normal, o filtro de disco emite um certo som cíclico com base em seu princípio de funcionamento cíclico. Este som ambiente pode ser declarado como nível nominal. Pode haver máquinas externas ao redor da unidade de filtro de disco que proveem sons adicionais ao ambiente. Se nenhuma mudança esporádica estiver ocorrendo, todo este som ambiente pode ser declarado como nível nominal para certo filtro de disco.
[022] O fenômeno do som que revela um dano em um tecido do filtro de disco pode ser voz com zumbido constante que pode mudar quando a pressão muda. O mesmo também pode ser voz zunida com ritmo alterado dependendo do tamanho do dano. Tipicamente, os sons são audíveis apenas quando o setor for acima do nível 9 de solução. Entretanto, pode haver sons que chegam a partir de danos quando os mesmos ligeiramente submersos. Alguns sons podem ser ouvidos apenas quando a pressão negativa for aplicada no setor e alguns apenas quando a pressão positiva for aplicada.
[023] Usando os microfones na barra de medição, o som ambiente pode ser escutado. A escuta pode ser contínua ou amostrada. Se a escuta amostrada for usada, a mesma pode ser amostragem periódica de um microfone a um outro ou todos os microfones podem ser usados na mesma amostragem periódica. Todos os sons capturados são convertidos em A/D e providos para o arranjo de processamento 43. O arranjo de processamento é usado para comparar o som on-line ou as amostras de som com som ambiente histórico ou as amostras de som rotuladas. Este som ambiente histórico é um som ambiente ponderado das condições de funcionamento com a atual unidade de filtro de disco. As amostras de som rotuladas são, tipicamente, exemplos de danos. As mesmas podem ser da unidade de filtro de disco atualmente usada ou provenientes de outras unidades de filtro de disco. Também, os exemplos da amostra de som de não danos podem ser usados. As comparações podem ser feitas diretamente com as amostras de som ou pelo uso da conversão de frequência para encontrar as mais poderosas frequências do som.
[024] Em uma abordagem simples, um microfone pode estar escutando o áudio ambiente e captando amostras de som curtas, por exemplo, de 0,5 seg. - 1 seg., periodicamente, por exemplo, a cada 5 segundos ou a cada 10 segundos. As amostras podem ser tratadas com FFT e armazenadas como espectros de frequência do áudio através da banda disponível. Os espectros são ponderados por média móvel durante algum período, por exemplo, diversos minutos ou horas. Depois de cada amostra, o arranjo de processamento acessa o espectro de frequência de áudio prévio e compara o espectro com o espectro médio armazenado de certo período de tempo pré- determinado. Se a comparação de espectro mostrar pelo menos um novo pico na pequena banda de frequência, por exemplo, 50 Hz ou 100 Hz, o sistema pode disparar o alarme. Este tipo de análise pode perder alguns danos, já que pode haver sequências zunidas que não podem ser capturadas com FFT individual.
[025] Usar dois ou mais microfones torna possível detectar o local do filtro de disco danificado com base na temporização do som que chega aos microfones. Já que a propagação do som pode ser considerada direta dos filtros de disco até os microfones, o cálculo do tempo de deslocamento proporciona boa aproximação do filtro de disco danificado mesmo durante o uso de apenas dois microfones. Quanto mais microfones forem espalhados na barra de medição, mais precisa é a descoberta do dano. Se houver número de microfones aproximadamente igual ao de filtros de disco, e os microfones forem espalhados para a barra de medição com o completo comprimento da unidade de filtro de disco, o local do filtro de disco danificado também pode ser descoberto pelo nível de som no microfone mais próximo.
[026] Os algoritmos de aprendizado podem ser usados para analisar melhor os danos. Especialmente, falhas que proveem sons zunidos podem ser capturadas desta maneira. Os algoritmos de aprendizado podem ser com base em qualquer abordagem moderna, por exemplo, redes neurais artificiais. O algoritmo de aprendizado pode ser preceituado usando um ser humano como eleitor para as descobertas. Pode haver um método de entrada no sistema de automação 33, no dispositivo móvel 32 ou no painel de controle 30 para selecionar se o dano automaticamente detectado é real ou não. O usuário pode concordar ou discordar da detecção, e esta informação é adicionada no algoritmo de aprendizado por máquina.
[027] A barra de medição também pode encaminhar tanto a amostra de som capturada quanto o espectro para um serviço em nuvem 31. Desta maneira, é possível armazenar uma grande quantidade de amostras de som ou espectros para processamento adicional. Pelo uso dos algoritmos de aprendizado, as amostras de som ou os espectros podem ser combinados com informação relevante sobre os danos do filtro de disco. Esta amostra rotulada pode ser chamada de impressão digital. Cada nova amostra pode ser comparada contra impressões digitais conhecidas e alarmes podem ser disparados se for encontrada uma similaridade.
[028] Métodos de cancelamento de ruído podem ser usados para limpar o sinal gerenciado pelo arranjo de processamento do ruído nas cercanias. O cancelamento de ruído pode ser feito com algoritmos de cancelamento de ruído comuns. O microfone adicional também pode ser anexado no sistema para o cancelamento de ruído. Este microfone adicional pode ser orientado ou coberto, de forma que os sons provenientes do filtro de disco não estejam acessando o mesmo diretamente.
[029] Em uma modalidade, a barra tem um meio de medição 40 que é usado para detectar a velocidade do ciclo do filtro de disco. Conhecer a velocidade do ciclo do filtro é vantajoso para a detecção dos danos nos tecidos de filtro. Pelo conhecimento da velocidade do ciclo, o processador pode relacionar os sons que chegam com certos setores do filtro devido à temporização periódica. Tipicamente, a barra de medição não conhece a velocidade do ciclo. Em alguns casos, pode haver uma conexão sem fio no sistema de automação 33 que pode conhecer a velocidade do ciclo. O elemento de medição pode ser um rádio ou uma câmera. A medição trabalha em conjunto com um dongle 41. O dongle pode ser uma radiobaliza, um transponder ou um token. O elemento de medição pode ser um rádio passivo que escuta uma radiobaliza que é anexada em um ou mais dos setores. A radiobaliza transmite periodicamente o sinal em que o RSSI pode ser detectado pelo elemento de medição. Uma vez que o RSSI tem o melhor valor, o local deste setor é conhecido e, assim, a orientação do filtro de disco é conhecida. A tecnologia usada pode ser, por exemplo, Bluetooth. O meio de medição 40 também pode ser um rádio ativo que transmite algum sinal que é refletido de volta ou cuja energia é usada para energizar a transmissão do transponder. A tecnologia usada pode ser, por exemplo, RFID. A antena usada com o elemento de medição pode ser onidirecional, mas, para localização mais precisa, elementos de antena direcionais podem ser usados. Durante o uso da câmera como o meio de medição 40, um dos setores pode acomodar um token que pode ser facilmente distinguido dos outros setores. A velocidade do ciclo medida também pode ser exibida em um visor 42.
[030] A invenção também pode ser usada em combinação com um meio anterior para detectar os danos com os tecidos de filtro. Uma inspeção visual em combinação com o dispositivo móvel pode ser usada como o método de entrada para descrever os danos encontrados. Esta informação pode ser usada para preceituar o arranjo de processamento para detectar o correto fenômeno de som. A medição de maior impureza a partir da medição de pureza do fluido filtrado pode ser similarmente usada para expressar um dano. Esta informação pode ser diretamente transmitida sem fio para a barra de medição ou pelo uso do sistema de automação como um substituto. Desta maneira, o algoritmo de aprendizado da barra de medição pode ser preceituado como muito preciso.

Claims (10)

REIVINDICAÇÕES
1. Arranjo para detecção de um dano de um tecido de filtro (8) de um filtro de disco (1) em uma unidade de filtro de disco que compreende filtros de disco, caracterizado por o arranjo compreender uma barra de medição (20) que compreende dois ou mais microfones (21), um armazenamento (45) que inclui as amostras de som armazenadas, pelo menos um meio de alarme e um arranjo de processamento (43) para analisar som on-line ou amostras de som capturadas pelos microfones (21), o arranjo de processamento (43) sendo conectado nos microfones (21), no armazenamento (45) e no pelo menos um meio de alarme.
2. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o meio de alarme compreender luzes de LED (22) para informar visualmente os usuários sobre um dano detectado, as luzes de LED (22) sendo anexadas na barra de medição (20) de uma maneira tal que cada luz de LED represente um filtro de disco.
3. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o meio de alarme compreender um meio de comunicação sem fio (44) para transmitir a informação sobre um dano detectado.
4. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o arranjo compreender uma entrada sem fio para confirmar se o dano detectado é real.
5. Arranjo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a entrada ser em um painel de controle externo (30), um dispositivo móvel (32), ou um sistema de automação (33).
6. Método para detecção de um dano de um tecido de filtro (8) de um filtro de disco (1) em uma unidade de filtro de disco que compreende filtros de disco, caracterizado por o método ser realizado por um arranjo que compreende uma barra de medição (20) que compreende dois ou mais microfones (21), um armazenamento (45) que inclui amostras de som armazenadas, um meio de alarme e um arranjo de processamento (43) para analisar som on-line ou amostras de som capturadas pelos microfones (21), o arranjo sendo conectado nos microfones (21), no armazenamento (45) e no meio de alarme, em que o método compreende:
- escutar (61) o som on-line ou uma amostra de som proveniente dos filtros de disco com dois ou mais microfones (21) localizados no lado ou acima da unidade de filtro de disco, - comparar (62) o som on-line ou a amostra de som pelo uso do arranjo de processamento (43) que inclui as amostras de som armazenadas, - detectar (63) um dano de um pano do filtro (8) pela descoberta de similaridades entre o som on-line ou a amostra de som e as amostras de som armazenadas que são conhecidas como amostras provenientes de filtros danificados.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o método compreender distinguir um filtro de disco danificado (1) pelo cálculo do tempo de deslocamento do som ou sons on-line que formam a amostra de som em relação aos dois ou mais microfones (21).
8. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o método compreender alarmar pelo meio de alarme pelo acendimento ou pela mudança de uma cor de uma luz de LED (22) localizada acima do filtro de disco danificado (1).
9. Método, de acordo com qualquer reivindicação anterior 6, caracterizado por o método compreender: - transmitir com o meio de comunicação sem fio (44) o áudio de chegada como amostras audíveis para um serviço em nuvem (31), - comparar, no serviço em nuvem (31), a nova amostra de áudio com as impressões digitais provenientes das amostras previamente transmitidas, - detectar um dano de um pano do filtro (8) pela descoberta de similaridades entre a nova amostra de áudio e as impressões digitais que são conhecidas como amostras provenientes de filtros danificados.
10. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o método compreender: - escutar (61) as amostras de som provenientes de filtros de disco (1), que formam um espectro de frequência do áudio de chegada, com dois ou mais microfones (21) localizados no lado ou acima da unidade de filtro de disco,
- comparar (62) o espectro de frequência do áudio de chegada com um espectro de frequência de áudio ponderado coletado durante o período de tempo pré- determinado, e - detectar (63) um dano do pano do filtro (8) pela descoberta de um novo pico em uma pequena banda de frequência.
BR112020009924-4A 2017-11-24 2018-11-22 Arranjo e método para detecção de um dano de um tecido de filtro de um filtro de disco em uma unidade de filtro de disco BR112020009924B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20177133 2017-11-24
FI20177133A FI128193B (en) 2017-11-24 2017-11-24 Measuring bar, arrangement and method for detecting damage with continuous disc filters
PCT/FI2018/050850 WO2019102070A1 (en) 2017-11-24 2018-11-22 Arrangement and method for detecting a damage of a filter fabric of a disc filter at a disc filter unit using microphones

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112020009924A2 true BR112020009924A2 (pt) 2020-11-24
BR112020009924B1 BR112020009924B1 (pt) 2024-05-21

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
CA3084519A1 (en) 2019-05-31
WO2019102070A1 (en) 2019-05-31
FI20177133A1 (en) 2019-05-25
MX2020005383A (es) 2020-08-17
FI128193B (en) 2019-12-13
US20200324229A1 (en) 2020-10-15
US11452955B2 (en) 2022-09-27
CA3084519C (en) 2023-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11668622B2 (en) Fluid flow detection and analysis device and system
FI127397B (en) A system, measuring arrangement, and method for detecting the failure of continuous disc filters
CN109523760A (zh) 一种基于云端的智能火灾报警系统及方法
CA2999829C (en) Method for monitoring a wind turbine
CN105100758B (zh) 用于安防监控的方法、设备以及摄像头
CN104978829A (zh) 一种室内吸烟监控控制方法及系统
CN110085006A (zh) 船舶监测方法、装置、系统和存储介质
JP2017531862A (ja) 無線工業プロセスモニタ
KR20110072101A (ko) 센서 네트워크를 이용한 파이프라인 누수 및 누출 모니터링 시스템
KR102340571B1 (ko) 배수갑문이 설치된 물관리 시설의 자율운영과 상시점검을 위한 모듈 타입 운영 및 관리 장치
US11452955B2 (en) Arrangement and method for detecting a damage of a filter fabric of a disc filter at a disc filter unit using microphones
BR112020009924B1 (pt) Arranjo e método para detecção de um dano de um tecido de filtro de um filtro de disco em uma unidade de filtro de disco
KR102029217B1 (ko) 모바일 환경으로 확장 가능한 통합형 원방감시 제어시스템
CN105549656B (zh) 一种智能楼宇的安防系统
CN207130869U (zh) 泵房溢水报警与保护系统
CN206419165U (zh) 风力发电机远程监控系统
ES2841935T3 (es) Procedimiento, dispositivo y sistema de gestión de un parque eólico
CN108846988A (zh) 一种智能烟雾报警器及其蜂鸣器自检方法
BR212018000144Y1 (pt) Aparelho de filtro
CN207780571U (zh) 远程监控的悬浮物的生活水箱
CN207216845U (zh) 一种用于厨卫的水浸探测装置
CN207963962U (zh) 一种化工用盐酸制造厂环境检测装置
CN110116365A (zh) 化学机械研磨设备机台监控系统
CN104778807B (zh) 基于光声效应的农田火灾远程报警系统
CN218349545U (zh) 一种用于校区生活热水监控系统

Legal Events

Date Code Title Description
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 22/11/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS