Способ оптической сортировки кускового материала

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских.СоциалистическихРеспублик(23) Приоритет -51) М. К . В 03 В 13/00 Гесударстаеннмк камнтет Опубликовано 30.06.82. Бюллетень24Дата опубликования описания 30.06.82но делам нэабретеннй н открмтнй(54) СПОСОБ ОПТИЧЕСКОЙ СОРТИРО КУСКОВОГО МАТЕРИАЛА пособа является вки полупрозрачИзобретение относится к оптической сортировке предметов, конкретно к обогащению кускового сырья фотометрическим методом, и может найти применение на рудосортировочных фабриках горнодобывающей промышленности.Известно устройство, в котором реализуется способ сортировки кускового материала по степени отражательной способности его поверхностью светового луча лазера. В нем производят построчное освещение куска лучом лазера, определение отражательных характеристик его поверхности, определение общей площади, определение отношения площади куска с заданным коэффициентом отражения к общей площади куска, определение числа переходов от участков поверхности куска с коэффициентом отражения выше порогового уровня к, участкам с коэффициентом отражения ниже порогового уровня, сравнение с заданными критериями по величине отношения площади и числу переходов и сортировке кусков по результатам сравнения 11.Недостаток описанного способа состоит в низкой точности сортировки полупрозрачного кускового материала. Полупрозрачныекуски руды отражают в заданном направлении значительно меньшую часть падающего светового потока по сравнению с не 5прозрачными кусками из-за рассеиваниясветового пятна и поглощения света в объеме кусков. Поэтому на фотокатоде фотопреобразователя они отображаются каюболее темные куски, даже если имеют светлую окраску.1 ц Известен также способ оптической сортировки, по которому производят построчноеосвещение куска световым лучом, регистрацию света, отраженного куском, преобразование интенсивности света в электрическийсигнал, выделение сигнала выше установленного уровня и интегрирование превышающего сигнала за время осмотра куска,определение общей площади, определениеотношения площадей с заданными коэффициентами отражения, сравнение полученных2 ц отношений с установленными настроечнымикритериями и сортировку кусков по результатам сравнения 12),Недостатком этого снизкая точность сортироного кускового материала из-за рассеивания светового пятна, поглощения значительной части светового потока в объеме кусков и появления ложных срабатываний, так как куски с более высокой прозрачностью на фотокатоде фотопреобразователя отображаются как более темные, что приводит к увеличению потерь ценных компонентов с отходами, разубоживанию концентратов и снижению экономических показателей сортировки.Цель изобретения - повышение точности сортировки полупрозрачного кускового материала.Поставленная цель достигается тем, что одновременно с отраженным регистрируют рассеянный куском свет в области ореола и преобразуют интенсивность света в электрический сигнал, выделяют сигнал выше установленного уровня, интегрируют превышающий сигнал за время осмотра куска, определяют отношение первого проинтегрированного сигнала к второму и сортировку осуществляют по величине полученного отношения.На фиг. 1 представлен полупрозрачный кусок руды (например, брусита) со световым пятном лазера М и ореолом С вокруг пятна, указано направление движения светового пятна И и показаны световые строки А и В соответственно светового пятна и ореола, где Н - расстояние между строками; на фиг, 2 - сигналы Я и Р от световых строк А и В соответственно и пороговые уровни дискриминации Я и С; на фиг. 3 - структурная схема устройства, реализующего способ,Устройство для реализации способа (фнг, 3) содержит лазер 1, дефлектор 2, фотопреобразователи 3 и 4, камеру 5 осмотра (светонепроницаемый корпус камеры условно показан прозрачным), транспортер 6, блок 7 обработки информации. Блок 7 включает линейный усилитель 8, дискриминатор 9, интегратор 10, линейный усилитель 11, дискриминатор 12, интегратор 13, узел И измерения отношения мощностей, узел 15 сравнения и разделяющий механизм 16, например электропневматическоесопл о.Сущность способа состоит в следующем.При освещении непрозрачного кускового материала лучом лазера на поверхности освещаемого куска видно изображение светового пятна. Размеры светового пятна определяются диаметром луча лазера и шероховатостью поверхности. При освещении полупрозрачного куска лучом лазера на его поверхности видна яркая точка и вокруг нее менее яркий ореол вследствие рассеяния в объеме куска светового потока (фиг, 1). Размеры ореола по диаметру и глубине определяются плотностью потока излучения лазера и оптическими свойствами материала(чем выше прозрачность, тем больше ореол) .Яркость ореола постепенно убывает от центра к краям. В природе встречается очень много полупрозрачных руд, например изумрудная зелень, берилл, брусит, кварц и т. д,Явление появления ореола вокруг светового пятна лазера при освещении полупрозрачных руд использовано для их сортировки. По описываемому способу осве(цают кусок одной световой строкой при помощи лазера и дефлектора (фиг. 3), а снимают информацию с двух световых строк при помощи двух фотопреобразователей. Вторую строку получают в зоне ореола рассеивания.При этом по каждой строке устанавливают свой пороговый уровень дискриминации и 1 определяют мощность сигналов превышенияпороговых уровней дискриминации. Затем, измеряя величину отношения между ними, можно пд величине отношения оценить принадлежнбсть куска к соответствующему сорту, т. е. делить полупрозрачный кусковой материал по сортам, а также отделять от него непрозрачный материал и сростки,Способ реализуется следующей последовательностью операций обработки оптической информации.Электрические сигналы фотопреобразо.вателей усиливают, дискриминируют по заданным пороговым уровням, определяют мощность сигналов превышения заданных пороговых уровней, измеряют величину отношения мощности сигнала световой строки ореола к мощности сигнала основной световой строки, сравнивают с установленным при настройке критерием разделения и по результатам сравнения проводят операцию сортировки.з 5 Устройство работает следующим образом,Куски сортируемой руды построчно освещаются световым лучом лазера 1 при помощи дефлектора 2. Фотопреобразователь 3 сканирует поверхность сортируемого куска 40по строке А, а фотопреобразователь 4 по строке В (фиг. 1). Оптимальная ширина строк А и В и расстояние между ними Н выбираются при помощи щелевых диафрагм, установленных в фотопреобразователях 3 и 4.Осмотр кусков производится в светопогло щающей камере 5 осмотра. В зону осмотракуски подаются транспортером 6. Отраженные от поверхности кусков фотоси гнал ы фотопреобразователи 3 и 4 преобразуют в пропорциональные им по величине электрические сигналы и выдают их на блок 7 обработки информации. Сигналы фотопреобразователя 3 усиливаются в линейном усилителе 8, дискриминируются по амплитуде в узле 9 (пороговый уровень О, фиг. 2) и поступают на интегратор 10. Сигналыфотопреобразователя 4 усиливаются в линейном усилителе 11, дискри минируются по амплитуде в узле. 12 (пороговый уровень б, фиг, 2) и поступают на интегратор 13.В узлах 1 О и 13 сигналы запоминаются по мощности и после окончания обмера куска выдаются на узел 14 измерения отношения мощностей, где определяется величина отношения мощности сигналов световой строки В к мощности сигналов строки А. Полученная величина отношения (амплитуда сигнала) сравнивается в узле 15 сравнения с установленным настроечным критерием и по результатам операции сравнения формируется сигнал сортировки и выдается на разделяющий механизм.Одновременное использование таких физических свойств кускового материала, как прозрачность и отражательная способность,для оценки качественной принадлежности его к соответствующему сорту при сортировке позволяет повысить точность сортировки полупрозрачных руд, расширить число разновидностей минерального сырья, вовлекаемого в процесс сортировки, и улучшить экономику его обогащения.Формула изобретенияСпособ оптической сортировки кускового материала, включающий построчное освещение куска световым лучом, регистрациюсвета, отраженного куском, преобразованиеинтенсивности света в электрический сигнал,выделение сигнала выше установленногоуровня и интегрирование превышающегосигнала за время осмотра куска, отличаюиийся тем, что, с целью повышения точностисортировки полупрозрачных руд, одновременно с отраженным регистрируют рассеянный куском свет в области ореола и преобразуют интенсивность света в электрический сигнал, выделяют сигнал выше установленного уровня, интегрируют превышающий сигнал за время осмотра куска, определяют отношение первого проинтегрированного сигнала к второму и сортировку15 осуществляют по величине полученного отношения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании1393061,кл. В 07 с 5/342, опублик. 1973.2. Фотометрический сепаратор - Модель. Проспект фирмы Ор Сортерс,Канада, 1975, с. 6 (прототип).АВНИИПИ Госупо делам13035, Москва,иал ППП сПате Редактор С. Тараненко Заказ 4539/17 Составитель А. Онищенкоехред А. Бойкас Корректор А. Грицеираж 594 Подписноеарственного комитета СССРизобретений и открытийЖ - 35, Раушская наб, д. 4/5т, г, Ужгород, ул. Проектная, 4