Verbeterde controle en rapportage voor operaties met substraat en grondmengsels

Steekproeven spelen een grote rol in de kwaliteitscontrole van substraten en de productie van grondmengsels, en de verbeterde procescontroletechnieken zijn de allernieuwste ontwikkeling in deze sector. Deze nieuwe ontwikkelingen betreffen het gebruik van gesofisticeerde toestellen om het volume, vochtgehalte, massa en densiteit te meten. Als ze in de meest geavanceerde beheersystemen worden geïntegreerd, garanderen deze verbeterde technieken eenvormige eindproducten van hoge kwaliteit.

Als u overweegt om een bestaand kwaliteitscontrolesysteem te verbeteren of een nieuwe te kopen, is het nuttig om een beter begrip te krijgen van wat deze toestellen doen.

Beheersysteem

Het belangrijkste onderdeel van kwaliteitscontrole is het beheersysteem. Zonder beheersysteem zijn de meeste toestellen die in een processinglijn worden gebruikt, niet maximaal efficiënt en kunnen ze niet correct worden gecontroleerd. Het standaard beheersysteem is een grafisch aanraakscherm, terwijl beheer van hoog niveau voorzien is van een Supervisory Control and Data Adquisition system (SCADA) op een desktop computer. Een goed SCADA zal:

• Een uitgebreid en nauwkeurig beeld van de operatie geven
• Productiegegevens van verschillende uitrustingen en controletoestellen groeperen
• Productiegegevens snel met eenvoudige grafieken tonen
• De analyse van productiegegevens verkrijgen en vergemakkelijken- Foutmeldingen en alarmen controleren en opslaan voor analyse

De meest technologische geavanceerde versies van SCADA laten toe om de algemene efficiëntie van de uitrusting (OEE) te berekenen, met behulp van 3D-afbeeldingen om een uitgebreide en nauwkeurige real-time beoordeling van het kwaliteitscontroleproces te leveren, en kleurenindicatoren die de status van individuele onderdelen van de uitrusting in de lijn tonen.

Gravimetrisch doseren

Het controletoestel dat het langst gebruikt werd, is waarschijnlijk de gravimetrische doseereenheid (voor gewichtmeting) voor kunstmest en additieven. Hij was ettelijke decennia lang wijdverspreid in andere sectoren, en wordt de laatste 10 tot 15 jaar steeds meer gebruikt in de productie van substraten en grondmengsels. Dit toestel bestaat in verschillende configuraties: vibrerend, schroef en riemtype, waarbij de unit van het riemtype het beste geschikt is voor deze sector. De technologisch meest geavanceerde units kunnen tijdens de verwerking direct gevoed worden vanuit een bulkzak, zoals de veelgebruikte volumetrische doseereenheid.

Een gravimetrische doseereenheid heeft echter als voordeel dat hij nauwkeuriger is dan zijn volumetrische tegenhanger. Die nauwkeurigheid komt voort uit de gesloten kringcontrole van de forceermal die de output continu aanpast zodat hij de gewenste hoeveelheid bereikt, als hij is uitgerust met een aanpasbare klep heeft hij het grootst mogelijk debietbereik. De hoeveelheid materiaal die hij aflevert is dus nauwkeuriger dan wat een volumetrische doseereenheid levert, en hij verbetert het stockbeheer van kunstmest en additieven.

Volumemeting

Een ander controletoestel is de bandweger, gebruikt in de aggregatenindustrie om de hoeveelheid bulkmateriaal te meten die op transportbanden voorbij komt, gewoonlijk uitgedrukt in ton/uur. Omdat het materiaal dat in substraten en grondmengsels wordt gebruikt minder dicht is dan aggregaat, zijn bandwegers niet erg nauwkeurig voor de productie van substraat/grondmengsels. Dat komt omdat schommelingen van de bandspanning en het bandverloop niet veel invloed hebben als er dicht materiaal zoals aggregaat gemeten wordt, maar een brede foutenmarge krijgen bij de meting van lichtgewichtmaterialen. Als er een bandweegtoestel gebruikt moet worden, moet de volledige transportband op een weegtoestel gemonteerd worden om ongewenste krachten te elimineren om nauwkeurige metingen te verkrijgen.

De nauwkeurigste manier om de stroom lichtgewichtmateriaal te meten is door laservolumesensoren te gebruiken. In plaats van het gewicht te meten, meten deze sensoren het profiel van het materiaal als het op een transportband passeert. Omdat de sector van substraten/grondmengsels gewend is om volumes te meten, kunnen laservolumesensoren gemakkelijk worden ingebouwd en begrepen door de machine-operatoren. Laservolumesensoren kunnen ook gebruikt worden om het instelpunt van een gravimetrische doseereenheid te controleren door de doorstroomsnelheid van inkomend bulkmateriaal te meten. Doorstroommeting wordt in veel applicaties gebruikt, van het controleren van voederbakken, tot het waarborgen van de gelijkmatige stroom van grondstoffen, tot het meten van de hoeveelheid geproduceerd materiaal voor het inventaris.

Vochtcontrole

Vochtcontrole is een ander domein dat in opmars is door het gebruik van gespecialiseerde componenten. De traditionele kogelkranen en geboorde buisinstellingen worden stilaan vervangen door gesofisticeerde servokleppen en stroommeters die gekoppeld worden aan sensoren, die een nauwkeurig en herhaalbaar vochtpeil bereiken in het verwerkte materiaal.

Dichtheidsmeting

Last but not least is densiteit een belangrijke eigenschap van substraten en mengsels, vooral in Europa. Het kan verwijzen naar het vochtgehalte en wordt gebruikt om het volume vast te stellen van materiaal dat in bulk wordt verkocht. Er zijn verschillende manieren om dat te bepalen. Bijvoorbeeld door een laservolumesensor te koppelen aan een transportband op een weegsysteem, zoals hierboven beschreven in "volumemeting".

Als een laservolumesensor correct is geplaatst als een inlinetoestel, heeft het als voordeel dat het meerdere taken kan uitvoeren. Het kan bijvoorbeeld tegelijk het vochtgehalte en de input van materiaal controleren  en de dichtheid ervan beoordelen. Het tweede soort dichtheidsmeting is via een steekproefeenheid, die bestaat uit een container van een gekend gewicht op laadcellen, plus een steekproeftoestel (gewoonlijk een oppaktransportband of bewegende plaat). Zodra het materiaal waarvan de dichtheid moet worden bepaald, aan deze container is toegevoegd, geeft de steekproefeenheid de dichtheid van het toegevoegde materiaal aan. Anders dan de multitasking laservolumesensor kan een steekproefeenheid alleen worden gebruikt om de dichtheid te meten. Een andere manier om de dichtheid te bepalen is een radioactieve sensor. Als materiaal dat langs deze sensor passeert qua hoeveelheid en samenstelling eenvormig is, kan de sensor de dichtheid van het materiaal aangeven. Omdat substraten en mengsels meestal verschillende basismaterialen bevatten (turf, compost, grond, enz.) is de dichtheid die men van een radioactieve sensor afleest ietwat variabel. Daarnaast vereisen radioactieve sensoren een speciale goedkeuring van de overheid en zijn ze duur in de aankoop en om te verwijderen, waardoor ze niet zo goed geschikt zijn voor deze sector.