Ce que ce secteur doit mesurer
Les mines sont le secteur où l'instrument doit survivre au procédé avant de pouvoir le mesurer. Pulpe abrasive, solides grossiers, fortes vibrations, poussières et amplitude thermique ambiante élevée sont des conditions normales d'exploitation et non des exceptions, et un instrument parfaitement adapté ailleurs dans une usine de procédé peut être détruit en une saison par la même mission ici.
Cela pousse la spécification vers des conceptions sans obstacle et vers la mesure depuis l'extérieur de la conduite ou de la capacité. Un débitmètre électromagnétique à revêtement résistant à l'usure remplace tout ce qui comporte une pièce mobile ; une mesure de niveau sans contact remplace un flotteur que la matière ensevelirait ; un transmetteur à grande membrane affleurante remplace un transmetteur à petit orifice qui se boucherait. L'effort d'ingénierie porte sur l'interface avec le milieu, pas sur l'électronique.
Les mesures elles-mêmes relèvent souvent du bilan matière plutôt que d'un chiffre précis. Combien de minerai est entré, combien de concentré est sorti, combien d'eau est ajoutée et combien part vers les résidus : ces nombres décident si l'usine fait ce pour quoi elle a été conçue, et ils se comparent entre eux plutôt que de s'apprécier isolément. C'est pourquoi la densité et le débit se mesurent souvent ensemble, et pourquoi la résistance à l'usure et la stabilité de dérive comptent ici plus que l'exactitude absolue.
Où se situent les instruments
Extraction et transport
Forage, tir, chargement et convoyage. L'instrumentation y porte surtout sur l'état et la sécurité : vibration sur les concasseurs et les convoyeurs, détection de bande et de goulotte, et surveillance des gaz ou des poussières en espaces clos.
Concassage et broyage
Circuits de concassage et de broyage, où débit d'alimentation, ajout d'eau, puissance absorbée et densité de pulpe sont asservis ensemble. Les mesures sont étroitement couplées, et la charge circulante se pilote à partir d'elles plutôt que d'un relevé isolé.
Séparation et épaississement
Cellules de flottation, cyclones, épaississeurs et filtres. Niveau, densité, débit et détection d'interface dominent, et les milieux sont abrasifs et souvent mousseux.
Résidus, eau et utilités
Transport et stockage des résidus, eau de procédé et utilités du site. Les mesures de débit et de niveau y portent une obligation de confinement, si bien que la fiabilité compte au moins autant que l'exactitude.
Instrumentation utilisée dans ce secteur
| Grandeur mesurée | Ce qui est mesuré dans ce secteur | Instruments couramment prescrits |
| Débit | Pulpe dans les circuits de broyage et de flottation, eau de procédé, dosage de réactifs et transport des résidus | Débitmètres électromagnétiques à revêtement résistant à l'usure, débitmètres à ultrasons lorsque la conduite ne peut pas être ouverte, et mesure à déplacement positif ou massique pour les réactifs |
| Densité et interface | Densité de pulpe dans le circuit de broyage, densité de sous-verse à l'épaississeur, et niveau du lit dans l'épaississeur lui-même | Mesure de densité radiométrique, mesure de débit massique lorsque la densité en est déduite, et instruments d'interface pour le lit de l'épaississeur |
| Niveau | Trémies de concasseur, stocks de minerai, puisards, épaississeurs et cuves de procédé | Transmetteurs radar et à ultrasons retenus pour la poussière et l'état de surface, transmetteurs hydrostatiques lorsque le milieu le permet, et détecteurs à seuil qui supportent d'être ensevelis ou recouverts |
| Pression | Pompage de pulpe, alimentation des cyclones, filtres-presses et circuit d'eau | Transmetteurs à membrane affleurante ou de grand diamètre pour éviter le bouchage, et séparateurs à membrane lorsque le milieu attaquerait l'élément |
| Vibration et état | Concasseurs, cribles, convoyeurs, pompes et entraînements | Mesure par accéléromètre ou de vitesse, souvent lors d'une inspection par tournée plutôt qu'en installation permanente |
| Gaz et poussières | Espaces confinés, stockage de réactifs, et poussières aux points de transfert fermés | Détecteurs de gaz portatifs pour les entrées, détection fixe lorsqu'un danger est présent en permanence, et mesure des poussières lorsqu'une valeur limite d'exposition s'applique |
L'usure est ici une exigence de conception et non un poste de maintenance. Lorsque le milieu est abrasif, le revêtement, la membrane et le montage décident souvent de la durée de vie de la mesure.
Comment spécifier une exploitation minière
- L'abrasion d'abord. La pulpe est la difficulté déterminante, si bien que le revêtement, la membrane et le montage se choisissent pour l'usure avant que l'on parle d'exactitude, et un instrument résistant à l'usure à l'exactitude modeste survit normalement plus longtemps qu'un instrument précis qui ne l'est pas.
- La possibilité de mesurer le milieu depuis l'extérieur. Lorsque la conduite ou la capacité est difficile à ouvrir et que le procédé ne peut pas être interrompu, la mesure sans contact ou par pincement est préférée, même au prix d'une perte d'exactitude.
- La taille des solides et leur comportement de décantation, car les solides grossiers décantent vite, bouchent les petits orifices et créent dans la conduite un profil de vitesse qui influe sur le relevé.
- La densité comme mesure à part entière. Dans les circuits de broyage et d'épaississement, la densité compte souvent autant que le débit, et les deux sont généralement liés l'un à l'autre plutôt que lus séparément.
- L'environnement : poussières, vibrations, amplitude thermique ambiante et lavage haute pression, qui tous affectent le coffret plus que le capteur.
- L'alimentation et les communications aux points isolés, ce qui explique souvent qu'une mesure soit installée avec un enregistrement local plutôt qu'une liaison permanente.
- La manutention des réactifs, où la quantité dosée compte, le milieu peut être dangereux et les matériaux de construction doivent lui convenir.
- Les obligations de confinement sur les résidus et l'eau de procédé, où une fuite ou un débordement non détecté a des conséquences au-delà de la limite du site.
Normes et homologations susceptibles de s'appliquer
- Les référentiels de certification pour atmosphères explosives lorsque des réactifs ou des hydrocarbures sont manipulés, que l'installation peut être tenue de respecter.
- Les obligations d'exposition aux poussières et aux gaz, qui fixent la méthode de surveillance et l'enregistrement plutôt que l'instrument.
- Les exigences de confinement et de rejet applicables aux résidus et à l'eau de procédé, lorsqu'une valeur mesurée peut être déclarée à une autorité.
- Les normes d'état et de protection des machines appliquées par le site aux équipements tournants et aux convoyeurs.
- Nous décrivons ce qu'une installation peut avoir à respecter. Nous ne déclarons qu'un produit détient un agrément que si le certificat nous a été fourni, et les pages produit suivent la même règle.
Applications dans ce secteur
