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CONTRÔLE ET RAPPORT AMÉLIORÉS POUR OPÉRATIONS AVEC SUBSTRATS ET MÉLANGES DE SOLS

31 mai 2016

CONTRÔLE ET RAPPORT AMÉLIORÉS POUR OPÉRATIONS AVEC SUBSTRATS ET MÉLANGES DE SOLS

L’analyse d’échantillons joue un grand rôle dans le contrôle de la qualité de préparation des substrats et mélanges de sols. Les techniques de contrôle de processus améliorés représentent le développement le plus récent dans cette industrie. Ces nouveaux développements sont utilisés sur des appareils sophistiqués pour mesurer le volume, l’humidité, la masse et la densité. Quand elles sont incorporées dans les systèmes de gestion les plus modernes, ces techniques améliorées assurent des produits finaux uniformisés et de haute qualité. 

Que vous envisagiez d’améliorer un contrôle de qualité existant ou que vous souhaitiez en acheter un nouveau, il est utile de mieux comprendre comment fonctionnent ces appareils.

Système de gestion

Le composant essentiel du contrôle de qualité est son système de gestion. Sans système de gestion, la plupart des appareils utilisés dans le cadre d’une ligne de traitement ne sont pas efficaces de manière optimale et ne peuvent pas être surveillés correctement. Le système de gestion standard consiste en un écran tactile graphique, alors que la gestion de haut niveau est fournie par un système de contrôle supervisé et d’acquisition de données (SCADA) installé sur un ordinateur de bureau. Un bon SCADA :

- Fournira une image globale et précise de l’opération.

- Regroupera les données de production de différents équipements et appareils de contrôle

- Affichera les données de production rapidement sous forme de graphiques simples

- Acquerra et facilitera l’analyse des données de production

- Surveillera et stockera les erreurs et les alarmes aux fins d’une analyse ultérieure 

Les versions de SCADA les plus avancées en matière de technologie vous permettront de calculer le taux de rendement global (TRG), emploient les technologies 3D pour fournir une évaluation précise et en temps réel du processus de contrôle de la qualité et des indicateurs en couleurs permettant d’indiquer le statut des pièces individuelles de l’équipement tout au long de la ligne.

Dosage gravimétrique

L’appareil de contrôle qui a été utilisé le plus longuement est probablement l’unité de dosage gravimétrique (c’est-à-dire à mesure du poids) pour les engrais et additifs. Commun dans d’autres secteurs depuis plusieurs décennies, il est devenu largement utilisé dans la production de substrats et de mélanges de sols au cours des 10 à 15 dernières années. Cet appareil est disponible en différentes configurations : à vibrations, à vis et courroie, le type à courroie étant le mieux adapté à cette industrie précise. Les unités les plus avancées du point de vue technologique ont la capacité d’être alimentées directement à partir d’une goulotte pendant le traitement, comme l’unité de dosage volumétrique largement utilisée. 

Toutefois, une unité de dosage gravimétrique a l’avantage d’être plus précise que sa contrepartie volumétrique. La précision provient de l’ancien contrôle à circuit fermé qui ajuste constamment la production pour atteindre la quantité désirée ; lorsqu’elle est équipée avec un portail ajustable, elle dispose de la gamme de débits la plus large possible. Par conséquent, la quantité de matière qu’elle fournit est plus précise que ce qu’une unité volumétrique est en mesure de fournir, et elle améliore la gestion du stockage d’engrais et d’additifs.

Mesure du volume

Un autre appareil de contrôle est la bascule à bande, utilisée dans l’industrie d’agrégats pour mesurer la quantité de produits en vrac passant sur des convoyeurs, habituellement exprimée en tonnes par heure. Dans la mesure où la matière utilisée dans les substrats et mélanges de sols est d’une densité inférieure à celle des agrégats, les bascules à bandes ne sont pas très précises pour la production de substrats/de mélanges de sols. Ceci est dû au fait que la tension de courroie et l’alignement de la courroie ont peu d’influence sur la mesure de matières denses comme les agrégats, mais elle introduit une large marge d’erreur dans la mesure des matières légères. Si une bascule à bande doit être utilisée, l’intégralité du convoyeur doit être monté sur une balance, afin d’éliminer les forces non désirées pour obtenir des mesures précises. 

La façon la plus précise de mesurer le flux de matière légère consiste à employer des capteurs de volumes au laser. Au lieu de mesurer le poids, ces capteurs mesurent le profil de la matière pendant que cette dernière passe sur un convoyeur à bande. Étant donné que l’industrie des substrats/des mélanges de sols est habituée à la mesure au volume, des capteurs de volume au laser peuvent facilement être intégrés et compris par les opérateurs de l’équipement. La capture de volume au laser peut également être utilisée pour contrôler le point de réglage d’une unité de dosage gravimétrique en mesurant le taux de débit de produits en vrac acheminés. La mesure du débit est utilisée dans de nombreuses applications, du contrôle de trémie d’alimentation en passant par l’assurance du flux régulier de matières premières, jusqu’à la mesure de la quantité de matière produite aux fins d’inventaire.

Contrôle de l’humidité

Le contrôle de l’humidité est un autre domaine qui progresse grâce à l’utilisation de composants spécialisés. Les réglages de vanne à boule et de tige forée traditionnelles sont remplacés par des valves servo-sophistiquées et des débitmètres reliés à des capteurs qui atteignent un niveau de mesure précis et répétable de l’humidité dans la matière en cours de traitement.

Mesure de la densité

Enfin, la densité est une caractéristique importante des substrats et des mélanges, particulièrement en Europe. Elle peut faire référence au niveau d’humidité et peut être utilisée pour établir le volume de matière vendue en vrac. Il existe plusieurs façons de la déterminer. Une de ces méthodes est le couplage d’un capteur de volume à laser à un convoyeur sur un système de poids, comme décrit sous le titre « Mesure du volume ».

Lorsqu’un capteur de volume à laser est correctement positionné en tant qu’appareil en ligne, il a l’avantage de pouvoir effectuer plusieurs tâches. Par exemple, il peut en même temps contrôler le niveau d’humidité et l’entrée de matière pendant l’évaluation de la densité. Le deuxième type de mesure de densité est obtenu par le biais d’une unité d’échantillonnage, qui est composée d’un conteneur de poids connu sur des cellules de charge, en plus d’un appareil d’échantillonnage (habituellement un convoyeur de récupération ou une plaque mobile). Une fois que la matière, dont la densité doit être déterminée, a été ajoutée à ce conteneur, l’unité d’échantillonnage indique la densité de la matière ajoutée. Contrairement au capteur de volume au laser multitâche, une unité d’échantillonnage peut uniquement être utilisée pour la mesure de densité. Une autre méthode de détermination de la densité utilise un capteur radioactif. Tandis que la matière passe devant ce capteur, elle est uniforme en termes de quantité et de composition, le capteur est en mesure d’indiquer la densité de la matière. Toutefois, étant donné que les substrats et les mélanges de sols incluent de manière générale des matières de base (tourbe, compost, sol, etc.), les lectures de la densité provenant d’un capteur radioactif sont quelque peu variables. En plus de cela, les capteurs radioactifs exigent une autorisation spéciale de la part du gouvernement et sont coûteux en termes de propriété et d’élimination, ce qui les rend peu idéaux dans le cadre de cette industrie.

Auteur : Julien Dubé - Programming Automation Engineer (ingénieur de programmation d’automatisation).

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