Способ оптического определения размеров кусковых материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 1111 0 4 601 В 21/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 4047511/24-28 (22) 06.01.86 (46) 07.06.88. Бюл.21 (71) Уральский филиал Всесоюзного научноисследовательского и конструкторского института Цветметавтом атика. (72) Б. Л. Двинянинов и А. В. Вейхман (53) 531.7(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР882615, кл, В 03 В 13/06, 1980. (54) СПОСОБ ОПТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Цель изобретения -повышение точности и достоверности определения размеров путем устранения погрешностей, обусловленных нестабильностью сигнала отражательной характеристики и зависимостью результатов от скорости измерения отражательнои характеристики. Сущность способа заключается в том, что контролируемые куски 9 руды помещают на транспортер 1 и продвигают через зону контроля с помощью двигателя 2. В зоне контроля куски 9 руды освещают световым потоком источников 3, 4 света, одновременно определяют первую и вторую отражательные характеристики кусков при помощи фотоэлектронных датчиков 7 и экрана 6 с двумя отверстиями. Расстояние между отверстиями выбирается из условий Ь(0,05 - 0,2) 1, где 1. - средний размер исследуемых кусков. Сравнивают отражательные характеристики путем определения разности электрических сигналов, определяют оптически контрастные границы перехода фон - кусок - фон, д затем, учитывая скорость относительного перемещения кусков вдоль зоны контроля, вычисляют размеры кусков. 3 ил.Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к оптическим средствам контроля и измерения размеров кусковых материалов, и может быть использовано в горной и обогатительной промышленности.Цель изобретения - повышение точности и достоверности определения размеров пу-тем устранения погрешностей, обусловленных нестабильностью сигнала отражательной характеристики и зависимостью результатов от скорости измерения отражательной характеристики.На фиг. 1 и 2 представлены диаграммы, поясняющие операции определения отражательных характеристик кусковых материалов и их размеров; на фиг. 3 - блок-схема устройства, реализующего способ.Устройство, реализующее способ, содержит транспортер 1, предназначенный для размещения исследуемого кускового материала, например кусков руды, двигатель 2 приводящий в движение транспортер 1, источники 3 и 4 света, последовательно установленные по ходу отраженного от исследуемых кусков руды светового потока обьек, тив 5, экран 6 с двумя отверстиями, разме щенными на расстоянии 1 друг от друга, и фотоэлектронные датчики 7, измерительный блок 8, вход которого связан с выходами фотоэлектронных датчиков 7. С целью получения оптимальных условий для выделения оптически контрастных переходов на границах фон в кусок в экспериментально доказано, что расстояние Г между отверстиями экрана 6 должно удовлетворять условию В(0,05 - 0,2)1 где 1. - средний размер исследуемого кускового материала.Способ осуществляется следующей последовательностью операций.Контролируемые куски 9 руды помещают на транспортери продвигают через зону контроля с помощью двигателя 2. Световойпоток, создаваемый источниками 3 и 4 света освещает контролируемые куски в зоне контроля. Отраженный куском 9 руды световой поток с помощью объектива 5 направляется на экран 6 с двумя отверстиями.Поток света, прошедший через отверстияв экране 6, с помощью световодов (не показаны) направляется на фотоумножители фотоэлектронных датчиков 7. Таким образом, осуществляется одновременный съем двух отражательных характеристик кускового материала на расстоянии 3 (фиг. 1 б, в).Если кусок движется, то отражательныехарактеристики определяют одновременно со сдвигом в пространстве по ходу движения куска на величину Г (фиг, 1 а). Если кусок неподвижен, а определение отражательных характеристик производят с помощью сканирующих лучей или зон контроля, то величина 1 соответствует расстоянию между точ 5 10 15 20 2 э ЗО 35 40 45 50 55 ками сканирования в любой момент времени 1, в течение которого производят определение отражательных характеристик кусков.Съем отражательных характеристик производится в течение времени прохождения кусков 9 руды через зону контроля.Электрические импульсные сигналы на выходе фотоэлектронных датчиков 7 повторяют оптические сигналы, представленные на фиг. 1 б, в. Эти сигналы поступают на вход измерительного блока 8. В измерительном блоке 8 осуществляется сравнение двух сигналов, соответствующих первой и второй отражательным характеристикам, путем определения их разности (фиг. 1 г). Полученные значения разностных сигналов по амплитуде сравнивают с заданными, разделяя их по уровням 1 и 11 (фиг. 1 д). При условии, что(0,05 - -0,2) 1 где 1. - средний размер кусков, сигналы на границах фон - кусок - фон, соответствующие значениям т, и (фиг. 1 д), являются максимальными. Выделяя экстремальные значения сигналов, определяют оптически контрастные переходы фон - кусок - фон. Затем определяют временной интервал 1, между положительным (1) и отрицательным (1 ) максимумами (фиг. 1 е), соответствующий передней и задней границе переходов фон - кусок - фон. Определяют размер кусков 9 руды по формуле 1.=7(, где 1 - скорость относительного перемещения кусков и измерительного устройства.При малых значениях области границы перехода Р, в пределах которой сравнивают отражательные характеристики, изменение величины сигнала на выступах или в низинах, имеющихся в пределах куска, может быть соизмеримо с изменением сигнала на границе между кусками. Это приводит к дополнительной погрешности в определении размеров кусков (в случае, если впадина или выступ находится вблизи границы куска) или к снижению достоверности измерений (в случае, если впадина или выступ находятся вблизи центра куска), что обусловит появление ложного сигнала о наличии двух кусков вместо одного.Для повышение точности и достоверности результатов измерений область 1, в пределах которой сравнивают отражательные характеристики, должна быть достаточно протяженной, чтобы зарегистрировать величину полного (а не частичного) изменения сигнала на границе перехода между кусками, что позволит отличить это изменение сигнала от изменения, связанного с наличием выступов или впадин на куске.Для выявления оптически контрастных переходов оптимальным является разнесение точек определения отражательных характеристик на такое расстояние, на протяжении которого укладывается не менее 60 -90% максимальной величины скачка интенсивности отражательной характеристики в области границ переходов фон в кусок в . Этому требованию соответствует область границ переходов фон в кусок в , опре деляемая из соотношения Ь 6)(0,05 - 0,2) 1 где 1. - средний размер кусков. Нижняя граница соответствует кускам с размерами 30 - 50 мм, верхняя - кускам с размерами 5 - 10 мм.10Формула изобретенияСпособ оптического определения размеров кусковых материалов, заключающийся в том, что перемещают контролируемый кусковой материал через зону контроля, освеШают его световым потоком, непрерывно фиксируют первую отражательную характеристику каждого из кусков, определяют сигналы оптической контрастности переходов фон - кусок - фон, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и точности определения размеров, одновременно с первой непрерывной фиксируют вторую отражательную характеристику каждого из кусков на расстоянии 1, определяемом из соотношения Гт,ч 05 - 0,2) 1 где 1. - средний размер куска, определение сигналов оптической контрастности переходов фон в кусок в ф производят путем фиксирования разности электрических сигналов, соответствующих первой и второй отражательным характеристикам, разделения каждого из полученных значений по пороговым уровням и выделения экстремальных значений разностного сигнала, а по временному интервалу между экстремальными значениями разностного сигнала определяют размер каждого из кусков.Составитель О. НесоваРедактор С, Патрушева Техред И. Верес Корректор А. ЗимокосовЗаказ 2532/38 Тираж 680 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4