การประเมินขนาดและรูปทรงของวัสดุเม็ดที่ได้จากเครื่องบดย่อยแบบฟันขบโดยใช้เทคนิคการวิเคราะห์รูปภาพ

Abstract

วิธีการวิเคราะห์รูปทรงของอนุภาคด้วยหลักการของเรขาคณิตแฟรคทัลเป็นวิธีที่ได้รับการยอมรับว่าสามารถนำไปใช้ในการวิเคราะห์รูปทรงอนุภาคได้ แต่มีข้อจำกัดคือหากทำการวิเคราะห์ด้วยมือ จะทำให้สามารถวิเคราะห์ข้อมูลได้เพียงปริมาณน้อย อีกทั้งยังอาจจะเกิดความแตกต่างระหว่างบุคคล ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงได้ทำการประดิษฐ์โปรแกรมที่ประยุกต์ใช้วิธีการวิเคราะห์ภาพในการวิเคราะห์รูปทรงของอนุภาคด้วยหลักการของเรขาคณิตแฟรคทัลซึ่งเป็นวิธีที่จะสามารถช่วยให้ทำการวิเคราะห์ได้อย่างรวดเร็วมากขึ้น ทำให้ได้ผลการวิเคราะห์เพิ่มขึ้นโดยที่ผลการวิเคราะห์ที่ได้จะมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น นอกจากนี้โปรแกรมที่ประดิษฐ์ขึ้นมานี้ยังสามารถนำไปใช้ในการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางแบบเฟอเรทได้ด้วย จากการวัดค่าการกระจายของอนุภาคมาตรฐานด้วยวิธีการวิเคราะห์ภาพ ได้แก่ การใช้วิธีการวัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางแบบเฟอเรท และเส้นผ่านศูนย์กลางแบบเทียบเท่าวงกลม เปรียบเทียบกับค่าที่ได้จากเอกสารอ้างอิงพบว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางแบบมัธยฐานที่ได้จากวิธีการวิเคราะห์ภาพจะใหญ่กว่าค่าอ้างอิงตามมาตรฐานอุตสาหกรรมประเทศญี่ปุ่น แต่มีลักษณะการกระจายตัวแบบเปอร์เซ็นต์โดยมวลที่ใกล้เคียงกัน ดังนั้นจึงได้ทดลองแก้ไขขนาดด้วยการใช้ค่าคงที่การปรับแก้ ซึ่งพบว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางแบบมัธยฐานที่ได้มีความถูกต้องใกล้เคียงกับค่าอ้างอิงมาตรฐาน งานวิจัยนี้ยังมีการศึกษาถึงปัจจัยต่างๆ ของกระบวนการบดในเครื่องบดแบบฟันขบ (Pin Mill) ที่มีผลต่อคุณสมบัติการไหลตัวของอนุภาค และการเปลี่ยนแปลงของรูปทรงภายหลังการบด โดยปัจจัยที่ทำการศึกษา ได้แก่ อัตราการป้อนอนุภาควัตถุดิบ และขนาดช่องเปิดของแร่ง อนุภาควัตถุดิบที่ใช้ในการศึกษาในที่นี้คือ อนุภาคแคลเซียมคาร์บอเนต จากการศึกษาพบว่า เมื่อใช้อัตราการป้อนวัตถุดิบสูงขึ้นความสามารถในการไหลตัวของอนุภาคภายหลังการบดจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากอิทธิพลของขนาดของอนุภาคที่เพิ่มขึ้น แต่เมื่อใช้แร่งที่มีขนาดช่องเปิดใหญ่ขึ้นความสามารถในการไหลตัวของอนุภาคภายหลังการบดจะลดลง และเมื่อพิจารณารูปทรงของอนุภาค หากขนาดช่องเปิดใหญ่ขึ้นพบว่าความขรุขระของอนุภาคหรือค่ามิติแฟรคทัลของอนุภาคเพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลให้ความสามารถในการไหลตัวของอนุภาคเพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลให้ความสามารถในการไหลตัวของอนุภาคลดลง