التحليل الضوئي

يشير التحليل الضوئي (أو تحليل الصور) إلى دراسة الصور لجمع أنواع مختلفة من البيانات، على سبيل المثال، لقياس توزيع حجم أي شيء تقريبًا يمكن تصويره. وقد غيّرت تقنية التحليل الضوئي طريقة قياس المناجم والمصانع للمواد المتفتتة.

تُعدّ الصور وسيلة فعّالة لتوثيق الظروف قبل عمليات التفجير وبعدها وحتى أثناءها. وتتطور هذه التقنية بوتيرة متسارعة، حيث تشهد العدسات وذاكرة وسائط التخزين وحساسية الضوء ودقة الصورة تحسّنًا مستمرًا. وتتضمن الكاميرات الرقمية وكاميرات الفيديو الحديثة بصريات عالية الدقة، وحجمًا صغيرًا، وطابعًا زمنيًا وتاريخيًا تلقائيًا، وعمر بطارية طويل، ومصراعًا لتجميد الحركة، وحواسيب للتركيز التلقائي والقضاء على الاهتزاز باستخدام تقنية تثبيت الصورة . ^{[ 1 ]}

يمكن أن يوفر التحليل الضوئي في عمليات التعدين نظامًا آليًا ينبه الشركة إلى المشاكل المحتملة المتعلقة بالمواد، مما يؤدي إلى توفير التكاليف وتقليل الأضرار الناجمة عن المواد كبيرة الحجم. كما يمكن أن يساعد في تحديد مدى فعالية التفجيرات. ^{[ 2 ]}

يمكن للشركة استخدام هذه التقنية لمراقبة المواد التي تتحرك على حزام ناقل في بيئة تحت الأرض، وقياس الأكوام المتبقية من الانفجار، وحتى قياس كمية المواد التي تنقلها شاحنات التفريغ أو السفن إلى وجهة معينة.

تُستخدم تقنية التحليل الضوئي في مطاحن SAG حول العالم للتحكم في حجم الصخور التي يتم تكسيرها. ^{[ 3 ]} وتستخدم الشركات هذه التقنية لتحديد حجم الجزيئات التي تتم معالجتها في مطحنة SAG.أُرشف بتاريخ ٢٣ مايو ٢٠٠٩ في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine). إن دخول مواد كبيرة الحجم إلى مطحنة SAG يُقلل من كفاءة العملية، مما يُكلف الشركات أموالاً في تكاليف الكهرباء والصيانة. يمكن لتقنية التحليل الضوئي إزالة المواد غير المرغوب فيها قبل دخولها إلى المطحنة، مما يُبقي تكاليف تكسير الصخور منخفضة. ^{[ ٤ ]}

يؤثر حجم رقائق الخشب على الجودة الإجمالية للمنتج. وبفضل أنظمة التحليل الضوئي الآلية، تستطيع الشركات إزالة أي جزيئات غير مرغوب فيها ذات حجم غير مناسب دون إيقاف عملية التصنيع. ^{[ 5 ]}

يمكن أن يؤثر التحليل الضوئي على كفاءة عمليات شركات الغابات. ففي مصانع الأخشاب حول العالم، تُحسّن تقنية التحليل الضوئي استخدام منتجات الأخشاب، وتقلل من كمية الأشجار المستخدمة في التشغيل، وتوفر للشركات المال من خلال تحسين مراقبة الجودة .

مع التراجع الحالي في صناعة الغابات في أمريكا الشمالية، يسعى المشغلون إلى رفع كفاءة وفعالية مصانعهم في معالجة المواد. وتساعد تقنية التحليل الضوئي في تحديد أي نقاط ضعف في العملية من خلال المراقبة المستمرة لمختلف أقسامها.

تستطيع الشركات الزراعية ، باستخدام التحليل الضوئي، مراقبة سيور نقل الأغذية دون تلويث المنتج عن طريق لمسه. ومن الفوائد الأخرى لأنظمة التحليل الضوئي ما يلي:

• إزالة آلية لأي مواد غير مرغوب فيها على ناقل الطعام
• تحسين مراقبة الجودة لأهم أجزاء العملية الزراعية
• دقة متناهية تساعد على كفاءة وفعالية تقنيات مناولة المنتجات

تُدرك الصناعة الزراعية أهمية تقنية التحليل الضوئي، إذ تُساعد في الكشف عن أي مواد غير مرغوب فيها أثناء عملية الإنتاج. فعلى سبيل المثال، إذا وُجد فأر على ناقل الذرة، فإن تقنية التحليل الضوئي قادرة على تحديد هذا الجسم وإزالته قبل أن يُلوث العملية برمتها.

طُوّرت تقنية التحليل الضوئي باستخدام عملية تحسين الصور في واترلو في ثمانينيات القرن الماضي. وبعد تطوير عملية التصوير بالتعاون مع شركة دوبونت المُصنّعة للمتفجرات، بدأ المهندسان توم بالانجيو وتاكيس كاتسابانيس ببيع برامج التحليل الضوئي تجاريًا. ثم أعادا تسمية العملية إلى WipFrag، اختصارًا لـ Waterloo Image Process Fragmentation (تجزئة الصور في عملية واترلو ) .

تطورت تقنية التحليل الضوئي اليوم إلى أنظمة مستقرة ومحمولة قادرة على التقاط النتائج وتحليلها تلقائيًا وفوريًا. ويُستخدم حاليًا آلاف من هذه المنتجات حول العالم لقياس المواد المتفتتة.

• 
  بيانات التحليل الضوئي
• 
  نظام التحليل الضوئي المستقر
• 
  نظام تحليل شاحنات القلاب
• 
  نظام تحليل ضوئي محمول

أصبح تحليل التفتت مصطلحًا شائعًا في قطاعات التعدين والزراعة والغابات. ونظرًا لأن معظم الاستثمارات في هذه القطاعات تُوجّه نحو تحديد الحجم الأمثل للمواد، تستخدم الشركات تحليل التفتت لتحديد عوامل مختلفة ضمن عملياتها.

تعتمد الشركات بشكل أساسي على طريقتين لتتبع المواد المجزأة: الفرز اليدوي والفرز الآلي . يتضمن الفرز اليدوي استخراج عينة من المادة لتحليل توزيع حجمها، ويمكن تجميع النتائج في جدول خلال يومين. أما الفرز الآلي فهو طريقة متطورة لفرز المواد أثناء مرورها بعملية التصنيع، حيث يُجرى التحليل الضوئي دون الحاجة إلى استخراج المادة، مما يتيح الحصول على نتائج فورية بدقة متناهية.

يستخدم المشغلون تحليل التفتيت لتحديد فعالية عمليات التفجير المختلفة . وبفضل تقنية الغربلة الآلية، يستطيع العمال تتبع نجاح هذه التفجيرات والحصول على نتائج فورية. وتستخدم الشركات هذه النتائج لتحديد طريقة التفجير التي حققت أفضل النتائج لعملياتها الخاصة. وتشمل المتغيرات الشائعة المرتبطة بتحسين التفجير توزيع حجم الجسيمات (PSD) المُقدم من نظام تفتيت الجرافة، والجيولوجيا بما في ذلك نوع الصخور والتشقق، وعامل الطاقة.

باستخدام التحليل الضوئي، يمكن مراقبة المواد المتفتتة بدقة متناهية، مما يسمح لمشغلي المناجم بإجراء تعديلات على إجراءات التفجير المستقبلية. راجع قسم "التحليل الحبيبي البصري" للاطلاع على عملية الغربلة الآلية.

يمكن خفض تكاليف الصيانة بشكل ملحوظ إذا ركزت العمليات على تفتيت الجزيئات المارة عبرها. تستطيع أنظمة الغربلة الآلية اكتشاف أي مواد كبيرة الحجم وإزالتها قبل دخولها الكسارة وتسببها في مشاكل الصيانة. كما أنها تساعد في تحديد فعالية عملية التعدين قبل التكسير؛ إذ يُعدّ تحديد حجم المواد جزءًا أساسيًا من العمليات في قطاعات التعدين والغابات والزراعة.

يُتيح إجراء التحليل في كل مرحلة رئيسية من مراحل العملية تتبع المواد المُعالجة بدقة. وبذلك، يستطيع المهندسون تحديد أي جزء من العملية يحتاج إلى تحسين بناءً على حجم المادة فقط.

يُمكن أن يُساعد قياس كفاءة الكسارات الصناعية الشركات على توفير ملايين الدولارات سنويًا في تكاليف الطاقة. هناك عاملان رئيسيان يؤثران على الكسارة النموذجية: حجم المادة المُدخلة، وسرعة حركة الكسارة. إذا تمكن المستخدم من تحقيق التوازن الأمثل بين هذين العاملين، فسيتم تكسير المواد إلى الحجم المطلوب في أقصر وقت ممكن.

قد يكون الالتزام بمعايير المواد التي تحددها الحكومات والشركات الكبرى أمرًا صعبًا. يضمن إجراء تحليل ما بعد التكسير عدم شحن أي مواد ذات حجم زائد، مما يقلل من احتمالية التعرض لغرامات لعدم الالتزام بمواصفات الصناعة. ^{[ 6 ]}

• للحصول على مزيد من المعلومات حول عملية التحليل الضوئي، يُرجى مراجعة قسم قياس الحبيبات الضوئية.