1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Вісник ТНТУ
  3. 2021
  4. Вісник ТНТУ, 2021, № 3 (103)
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/37718

Назва: Mathematical fundamentals of the method of identification of metal inclusions in raw materials with automatic determination of their coordinates
Інші назви: Математичні основи методу ідентифікації металовключень у сировині з автоматичним визначенням їх координат
Автори: Заміховський, Леонід Михайлович
Левицький, Іван Теодорович
Николайчук, Микола Ярославович
Стрілецький, Юрій Йосипович
Zamikhovskyi, Leonid
Levitskyi, Ivan
Nykolaychuk, Mykola
Striletskyi, Yuriy
Приналежність: Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, Україна
Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ivano-Frankivsk, Ukraine
Бібліографічний опис: Mathematical fundamentals of the method of identification of metal inclusions in raw materials with automatic determination of their coordinates / Leonid Zamikhovskyi, Ivan Levitskyi, Mykola Nykolaychuk, Yuriy Striletskyi // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2021. — Vol 103. — No 3. — P. 23–32.
Bibliographic description: Zamikhovskyi L., Levitskyi I., Nykolaychuk M., Striletskyi Y. (2021) Mathematical fundamentals of the method of identification of metal inclusions in raw materials with automatic determination of their coordinates. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 103, no 3, pp. 23-32.
Є частиною видання: Вісник Тернопільського національного технічного університету, 3 (103), 2021
Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 3 (103), 2021
Журнал/збірник: Вісник Тернопільського національного технічного університету
Випуск/№ : 3
Том: 103
Дата публікації: 19-жов-2021
Дата подання: 17-сер-2021
Дата внесення: 31-бер-2022
Видавництво: ТНТУ
TNTU
Місце видання, проведення: Тернопіль
Ternopil
DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.03.023
УДК: 681.518.5
519.7
666.3/.7
Теми: металовключення
конвеєрна стрічка
теоретико-експериментальні дослідження
математична модель
метод ідентифікації
система котушок
metal inclusions
conveyor belt
theoretical and experimental research
mathematical model
identification method
coil system
Кількість сторінок: 10
Діапазон сторінок: 23-32
Початкова сторінка: 23
Кінцева сторінка: 32
Короткий огляд (реферат): Розглянуто актуальну задачу теоретичного обґрунтування методу ідентифікації (діагностування) металевих включень (далі за текстом – металовключень) у сипучій сировині в умовах конвеєрної стрічки. Наявність металовключень у сировині, що транспортується конвеєрною стрічкою, може призвести як до виникнення аварійних ситуацій, так і до погіршення якості вихідної продукції. Металовключення потрапляють у сировину на кожному етапі руху сировини технологічною лінією виробництва. Метод ідентифікації передбачає діагностування наявності металовключення, визначення його габаритів, типу металу й координат відносно поперечного перерізу конвеєрної стрічки. Розглянуто результати теоретико-експериментальних досліджень методу ідентифікації металовключень на базі скануючого сигналу й додаткової котушки збудження. Розроблено математичну модель визначення положенням металовключення на конвеєрній стрічці відносно лінії, перпендикулярній осі між двома котушками збудження, що включає дві траєкторії визначення координат для трьох котушок збудження і двох приймальних котушок. Математична модель базується на паралексному методі визначення координат металовключення по отриманих сигналах із приймальних котушок. Дослідження взаємодії магнітного поля з металовключенням показали наявність залежності між розміром самого металовключення, виду металу й амплітудою прийнятого сигналу, величиною зсуву фази між сигналом випромінення й прийнятим сигналом. Запропоновано додаткову котушку збудження, яка забезпечує паралельність ліній напруженості магнітного поля і збільшує чутливість приймальної котушки. Результати моделювання в програмному середовищі MatLab підтверджують достовірність отриманих даних. Розроблена модель передбачає можливість масштабування системи шляхом нарощування кількості приймальних котушок і котушок збудження вздовж лінії перерізу конвеєрної стрічки.
The article deals with the actual problem of theoretical substantiation of the method of identification (diagnosis) of metal inclusions (hereinafter referred to as metal inclusions) in bulk raw materials under the conditions of a conveyor belt. The presence of metal inclusions in the raw material transported by the conveyor belt can lead to both emergencies and deterioration in the quality of the output product. The identification method provides for diagnosing the presence of metal inclusions, determining its dimensions, type of metal and coordinates relative to the cross-section of the conveyor belt. The results of theoretical and experimental studies of the method for identifying metal inclusions based on a scanning signal and an additional excitation coil are considered. A mathematical model has been developed for determining the position of metal inclusions on a conveyor belt relative to a line perpendicular to the axis between two excitation coils, including two trajectories for determining coordinates for three excitation coils and two receiving coils.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/37718
ISSN: 2522-4433
Власник авторського права: © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2021
URL-посилання пов’язаного матеріалу: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2017.04.111
https://doi.org/10.1007/978-3-030-74814-2_10
https://doi.org/10.1109/TPS.2020.2996182
https://doi.org/10.1016/j.measurement.2018.03.064
https://doi.org/10.1109/TMAG.2015.2507780
https://doi.org/10.1088/1755-1315/100/1/012186
https://doi.org/10.1109/JSEN.2020.3022609
https://doi.org/10.1109/JSEN.2018.2869401
https://doi.org/10.23919/ICEMS.2018.8549203
https://doi.org/10.1109/INSCIT.2019.8868329
https://doi.org/10.1117/12.2249200
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.234235
Перелік літератури: 1. Priazhnikova K., Kochura E. (2017) Modeling of influence of ore supply dynamics on energy consumption in mining and processing enterprise in terms of control. Scientific Journal of TNTU (Tern.). Vol. 85. No. 1. P. 80–88.
2. Belodedenko S., Grechany A., Ibragimov M. (2017) Risk indicators and diagnostic models for sudden failures. Scientific Journal of TNTU (Tern.). Vol. 88. No 4. P. 111–118. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2017.04.111
3. Huang J. (2021) Development of a New Metal Detector Based on LDC1314. Advances in Intelligent Systems and Computing. Xijing University, Xi’an, Shaanxi, 710123, China. Volume 1385 AIST, P. 71–76. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-74814-2_10
4. Wang, L., Ma, L., Zhong, H., Lei, Z., Han, T. Design and development of mobile metal object detection and positioning instrument (2015). Exp. Technol. Manag., 32 (5), p. 107–110.
5. Citak H. (2020) Pulse Induction Metal Detector: A Performance Application. IEEE Transactions on Plasma Science. Balikesir Vocational High School, Balikesir University, Balikesir, 10145, Turkey. Volume 48, Issue 6, P. 2210–2223. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2020.2996182
6. Ege, Y., Coramik, M. A new measurement system using magnetic flux leakage method in pipeline inspection (2018). Measurement: Journal of the International Measurement Confederation. 123. P. 163–174. DOI: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2018.03.064
7. Svatoš, J., Vedral, J., Pospisil, T. Advanced Instrumentation for Polyharmonic Metal Detectors (2016) IEEE Transactions on Magnetics, 52 (5), art. No. 7352331. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2015.2507780
8. Hu W. A new kind of metal detector based on chaotic oscillator (2017) IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Volume 100. Issue 120 December 2017. Article number 0121861st International Global on Renewable. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/100/1/012186
9. Siddiqui O. (2021) Metal Detector Based on Lorentz Dispersion. IEEE Sensors Journal. College of Engineering, Taibah University, Madinah, 342, Saudi Arabia. Volume 21. Issue 3. P. 3784–3790. DOI: https://doi.org/10.1109/JSEN.2020.3022609
10. Siddiqui O. F., Ramzan, R. Amin, M. Omar, M. Bastaki, N. Lorentz Reflect-Phase Detector for Moisture and Dielectric Sensing (2018) IEEE Sensors Journal. 18 (22), art. No. 8458134. P. 9236–9242. DOI: https://doi.org/10.1109/JSEN.2018.2869401
11. Bai S., Bai Y. High Precision Algorithm of Metal Detector Based on Balance Coil (2018) ICEMS 2018 – 2018 21st International Conference on Electrical Machines and Systems, P. 684–68727 November 2018 Article number 854920321st International Conference on Electrical Machines and Systems, ICEMS 2018, Jeju, 7 October 2018 – 10 October 2018, 143160. DOI: https://doi.org/10.23919/ICEMS.2018.8549203
12. Bedenik G., Silveira J., Santos I., Carvalho E., Carvalho J.G., Freire R.. Single coil metal detector and classifier based on phase measurement (2019) INSCIT 2019 – 4th International Symposium on Instrumentation Systems, Circuits and Transducers. 2019. DOI: https://doi.org/10.1109/INSCIT.2019.8868329
13. Leonid M. Zamihovskyi, Ivan T. Levytskyi, Konrad Gromaszekb, Saule Smailovac, Ardak Akhmetovad, Azhar Sagymbekovab. Development of control system of metallic inclusions in granular materials based on the method of scanning signal. //SPIE 10031, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments 2016, 100310H (28 September 2016). DOI: https://doi.org/10.1117/12.2249200
14. Trembach B., Kochan R., Trembach R. (2016) Multiplex digital correlator with high priority deployment of one of the acoustic signal receivers. Scientific Journal of TNTU (Tern.). No. 4 (84). P. 99–104.
15. Zamikhovskyi L., Levytskyi I., Mirzoieva O., Nykolaychuk M., Development of a method for identification of metal inclusions in raw materials with automatic determination of their coordinates. The 5th International scientific and practical conference – Results of modern scientific research and development‖ (July 25–27, 2021) Barca Academy Publishing, Madrid, Spain. ISBN 978-84-15927-33-4. 2021. P. 81–89.
16. Abramovych A., Piddubnyi V. (2017) Rationing signals from eddy current transducer for faithful comparison. Scientific Journal of TNTU (Tern.). Vol. 86. No. 2. P. 76–82.
17. Lupenko S. A., Osukhivska H. M., Lutsyk N. S., Stadnyk N. B., Zozulia A. M., Shablii N. R. (2016) The comparative analysis of mathematical models of cyclic signals structure and processes. Scientific Journal of TNTU (Tern.). Vol. 82. No. 2. P. 115–127.
18. Lytvynenko I. (2016) Method of the quadratic interpolation of the discrete rhythm function of the cyclical signal with a defined segment structure. Scientific Journal of TNTU (Tern.). No. 4 (84). P. 131–138.
19. Zamikhovskiy L., Levitsky I., Nykolaychuk M. Designing a system that removes metallic inclusions from bulk raw materials on the belt conveyor. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. ISSN 1729-3774, 2021. No. 3/2 (111). P. 79–87. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.234235
References: 1. Priazhnikova K., Kochura E. (2017) Modeling of influence of ore supply dynamics on energy consumption in mining and processing enterprise in terms of control. Scientific Journal of TNTU (Tern.). Vol. 85. No.1. P. 80–88.
2. Belodedenko S., Grechany A., Ibragimov M. (2017) Risk indicators and diagnostic models for sudden failures. Scientific Journal of TNTU (Tern.). Vol. 88. No 4. P. 111–118. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2017.04.111
3. Huang J. (2021) Development of a New Metal Detector Based on LDC1314. Advances in Intelligent Systems and Computing. Xijing University, Xi’an, Shaanxi, 710123, China. Volume 1385 AIST, P. 71–76. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-74814-2_10
4. Wang, L., Ma, L., Zhong, H., Lei, Z., Han, T. Design and development of mobile metal object detection and positioning instrument (2015). Exp. Technol. Manag., 32 (5), p. 107–110.
5. Citak H. (2020) Pulse Induction Metal Detector: A Performance Application. IEEE Transactions on Plasma Science. Balikesir Vocational High School, Balikesir University, Balikesir, 10145, Turkey. Volume 48, Issue 6, P. 2210–2223. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2020.2996182
6. Ege, Y., Coramik, M. A new measurement system using magnetic flux leakage method in pipeline inspection (2018). Measurement: Journal of the International Measurement Confederation. 123. P. 163–174. DOI: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2018.03.064
7. Svatoš, J., Vedral, J., Pospisil, T. Advanced Instrumentation for Polyharmonic Metal Detectors (2016) IEEE Transactions on Magnetics, 52 (5), art. No. 7352331. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2015.2507780
8. Hu W. A new kind of metal detector based on chaotic oscillator (2017) IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Volume 100. Issue 120 December 2017. Article number 0121861st International Global on Renewable. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/100/1/012186
9. Siddiqui O. (2021) Metal Detector Based on Lorentz Dispersion. IEEE Sensors Journal. College of Engineering, Taibah University, Madinah, 342, Saudi Arabia. Volume 21. Issue 3. P. 3784–3790. DOI: https://doi.org/10.1109/JSEN.2020.3022609
10. Siddiqui O. F., Ramzan, R. Amin, M. Omar, M. Bastaki, N. Lorentz Reflect-Phase Detector for Moisture and Dielectric Sensing (2018) IEEE Sensors Journal. 18 (22), art. No. 8458134. P. 9236–9242. DOI: https://doi.org/10.1109/JSEN.2018.2869401
11. Bai S., Bai Y. High Precision Algorithm of Metal Detector Based on Balance Coil (2018) ICEMS 2018 – 2018 21st International Conference on Electrical Machines and Systems, P. 684–68727 November 2018 Article number 854920321st International Conference on Electrical Machines and Systems, ICEMS 2018, Jeju, 7 October 2018 – 10 October 2018, 143160. DOI: https://doi.org/10.23919/ICEMS.2018.8549203
12. Bedenik G., Silveira J., Santos I., Carvalho E., Carvalho J.G., Freire R.. Single coil metal detector and classifier based on phase measurement (2019) INSCIT 2019 – 4th International Symposium on Instrumentation Systems, Circuits and Transducers. 2019. DOI: https://doi.org/10.1109/INSCIT.2019.8868329
13. Leonid M. Zamihovskyi, Ivan T. Levytskyi, Konrad Gromaszekb, Saule Smailovac, Ardak Akhmetovad, Azhar Sagymbekovab. Development of control system of metallic inclusions in granular materials based on the method of scanning signal. //SPIE 10031, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments 2016, 100310H (28 September 2016). DOI: https://doi.org/10.1117/12.2249200
14. Trembach B., Kochan R., Trembach R. (2016) Multiplex digital correlator with high priority deployment of one of the acoustic signal receivers. Scientific Journal of TNTU (Tern.). No. 4 (84). P. 99–104.
15. Zamikhovskyi L., Levytskyi I., Mirzoieva O., Nykolaychuk M., Development of a method for identification of metal inclusions in raw materials with automatic determination of their coordinates. The 5th International scientific and practical conference – Results of modern scientific research and development‖ (July 25–27, 2021) Barca Academy Publishing, Madrid, Spain. ISBN 978-84-15927-33-4. 2021. P. 81–89.
16. Abramovych A., Piddubnyi V. (2017) Rationing signals from eddy current transducer for faithful comparison. Scientific Journal of TNTU (Tern.). Vol. 86. No. 2. P. 76–82.
17. Lupenko S. A., Osukhivska H. M., Lutsyk N. S., Stadnyk N. B., Zozulia A. M., Shablii N. R. (2016) The comparative analysis of mathematical models of cyclic signals structure and processes. Scientific Journal of TNTU (Tern.). Vol. 82. No. 2. P. 115–127.
18. Lytvynenko I. (2016) Method of the quadratic interpolation of the discrete rhythm function of the cyclical signal with a defined segment structure. Scientific Journal of TNTU (Tern.). No. 4 (84). P. 131–138.
19. Zamikhovskiy L., Levitsky I., Nykolaychuk M. Designing a system that removes metallic inclusions from bulk raw materials on the belt conveyor. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. ISSN 1729-3774, 2021. No. 3/2 (111). P. 79–87. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.234235
Тип вмісту: Article
Розташовується у зібраннях:Вісник ТНТУ, 2021, № 3 (103)

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
TNTUSJ_2021v103n3_Zamikhovskyi_L-Mathematical_fundamentals_23-32.pdf3,61 MBAdobe PDFПереглянути/відкрити
TNTUSJ_2021v103n3_Zamikhovskyi_L-Mathematical_fundamentals_23-32.djvu553,44 kBDjVuПереглянути/відкрити
TNTUSJ_2021v103n3_Zamikhovskyi_L-Mathematical_fundamentals_23-32__COVER.png1,31 MBimage/pngПереглянути/відкрити
Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.