Enhancement of X-ray analyzer measurements utilizing Deterministic-Stochastic Subspace Identification

Simple item page
dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorMiettunen, Jorma 
dc.contributor.authorOjala, Olli
dc.contributor.departmentPuunjalostustekniikan osastofi
dc.contributor.schoolTeknillinen korkeakoulufi
dc.contributor.schoolHelsinki University of Technologyen
dc.contributor.supervisorHyötyniemi, Heikki 
dc.date.accessioned2020-12-04T18:36:55Z
dc.date.available2020-12-04T18:36:55Z
dc.date.issued2004 
dc.description.abstractIn this study, multivariate data analysis is applied to enhance measurements of an X-ray analyser. X-ray analyser is used for the determination of mineral contents in the mineral slurry. Traditionally, enhancement of measurements is carried out by exponential smoothing. However, the filtered signals are then always delayed and cannot react rapidly to the changes in the measurements. In this study, deterministic-stochastic subspace identification algorithm N4SID was applied to construct optimized Kalman filters for zinc, copper and iron channels. The filtering results showed that the outputs of the Kalman filter models seemed to react more rapidly to the changes in the data than the outputs of the first order exponential smoothing but in the same time Kalman filter rejected the measurement noise. In addition, the image analysis was utilized to enhance the concentration measurements of zinc mineral. A colour CCD-camera was installed above of the flotation cell, which grabbed images from the froth. Images were transferred to the image analysis application, which calculated different several of the froth. The research results in the past have shown that there exists a good correlation between the mean red colour intensity that reflects from the froth and the zinc concentration in the sample. This correlation was utilized for enhancement of measurements. The slightly filtered mean red intensities were used for construction of Kalman filters. The Kalman filtered measurements gave encouraging results when the correlation was good between mean red intensity and zinc concentration.en
dc.description.abstractTässä tutkimuksessa sovellettiin monimuuttuja-analyysiä röntgenfluoresenssianalysaattorin mittausten parantamiseen. Mittausten suodatus on tavallisesti suoritettu eksponentiaalisuodatusta hyväksikäyttäen. Se on kuitenkin viiveellinen mittauksiin nähden mikä tulee esiin sen heikkoutena reagoida datassa esiintyviin nopeisiin muutoksiin. Tämän vuoksi tutkittiin deterministis-stokastisen aliavaruusidentifiointialgoritmin (N4SID) soveltuvuutta optimaalisen Kalman-suodattimen rakentamiseen sinkki-, kupari- ja rautapitoisuusmittauksia varten. Tuloksia verrattiin ensimmäisen kertaluvun exponentiaalisuodatuksen arvoihin. Tuloksista havaittiin, että Kalman-suodattimen ulostulojen arvot pystyivät reagoimaan nopeammin mittauksissa esiintyviin muutoksiin verrattuna eksponentiaalisuodatukseen samalla kuitenkin suodattaen kohinaa pois mittauksista. Lisäksi sinkkipiirin esivaahdotuksen kuva-analyysia sovellettiin sinkkimittausten kohentamiseen kertausvaahdotuskennossa. Asennetun väri-CCD-kameran kaappaamien kuvien värianalyysituloksia käytettiin hyväksi lopullisen rikasteen pitoisuusmittausten parantamiseen. Parantamisessa käytettiin apuna aliavaruusidentifiointimenetelmällä luotua Kalman-suodatinta. Sen havaittiin toimivan varsin hyvin tilanteissa, joissa vallitsi hyvä korrelaatio punaisen värin intensiteetin ja röntgenfluoresenssianalysaattorin mittaamien tulosten välillä.fi
dc.format.extent55 
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/91733
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-2020120450568
dc.language.isoenen
dc.programme.majorSysteemitekniikkafi
dc.programme.mcodeAS-74fi
dc.rights.accesslevelclosedAccess
dc.subject.keywordsubspace identificationen
dc.subject.keywordaliavaruusidentifiointifi
dc.subject.keyworddynamic modelsen
dc.subject.keyworddynaamiset mallitfi
dc.subject.keywordKalman filteren
dc.subject.keywordKalmansuodatinfi
dc.subject.keywordmeasurement noiseen
dc.subject.keywordmittauskohinafi
dc.titleEnhancement of X-ray analyzer measurements utilizing Deterministic-Stochastic Subspace Identificationen
dc.titleRöntgenfluoresenssianalysaattorin mittausten parantaminen aliavaruusidentifiointia hyväksikäyttäenfi
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö 
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.type.publicationmasterThesis 
local.aalto.digiauthask
local.aalto.digifolderAalto_21168
local.aalto.idinssi25319
local.aalto.openaccessno
Files
Collections
[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK