Сепаратор для сортировки прозрачных объектов

(51)5 В ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иче- альО соь( ЬЭ 00 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СЕПАРАТОР ДЛЯ СОРТИРОВКИЗРАЧНЫХ ОБЬЕКТОВ(57) Сущность изобретения; устройствдержит 1 узел подачи сортируемых объе(1), 1 оптическую камеру (2), 1 осветител Изобретение относится к устройствам для сортировки прозрачных объектов,Известен сепаратор для сортировки прозрачных объектов содержащий узел подачи сортируемых объектов в рабочую зону оптической камеры, осветитель с направленным в рабочую зону световым пучком, фоточувствительный элемент и блок формирования управляющего сигнала, связанный выходом с входом исполнительного механизма, кинематически соединенного с бункерами концентратов и хвостов.Недостатками известного устройства являются невысокие технологические возможности.Целью изобретения является расширение технологических воэможностей,На фиг, 1 приведена принципиальная схема сепаратора; на фиг. 2 показан вариант выделения локальных телесных углов в оптической камере с помощью радиальных фоточувствительные элементы (4). 1 электронную схему принятия решения об удалении сортируемого объекта (5), 1 исполнительный механизм (6), бункеры (7), инструментальные дифференциальные усилители, диоды, инверторы, 2 сумматора, 1 делитель напряжения, 1 дифференциальный усилитель, 1 масштабный усилитель, 1 пороговый элемент, 1 блок формирования управляющего сигнала, перегородки, 1 отверстие для прохождения сортируемых объектов, 4-8 11-10-14,914-15 - -17-+18,4 - 12 13 -16 -+ 15. 5 ил,перегородок; на фиг, 3 - электрическая схема сепаратора; на фиг, 4 и 5 дано пояснение принципа измерения оптических характеристик кусков г по"ощью сепаратора.Сепаратор (фиг, 1) имеет узелподачи сортируемых объектов оптическую камеру 2, осветитель 3 с направленным световым пучком 3, фоточувствительные элементы 4, электронную схему 5 принятия решения об удалении сортируемого объекта, исполнительный механизм б, бункеры 7 концентратов и хвостов, инструментальные дифференциальные усилители 8, диоды 9, инверторы 10, диоды 11, сумматор 12, делитель 13 напряжения, сумматор 14. дифференциальный усилитель 15, масштабный усилитель 16, пороговый элемент 17 и блок 18 формирования управляющего сигнала,На фиг. 2 также показаны перегородки 19 и отверстия 20 для прохождения сортируемых объектов, 1761286На фиг, 4 приведен пример выполнения практической схемы электронной части сепаратора. Локальные телесные углы измерения либо создают равномерным расположением фоточувствительных эле ментов в светопоглощающей оптической камерее (расположе ние фоточувствительн ых элементов в светопоглощающей оптической камере показано на фиг, 2), либо оптическую камеру со светоотражающей 10 поверхностью разделяют перегородками 19, радиально расходящимися от точки положения объекта в момент измерения, на отсеки, соответствующие отдельным телесным углам измерения (фиг, 5). Оптическая 15 камера приведена в плане на уровне линии освещающего пучка света, отверстие для прохождения объекта обозначено позицией 20,Число п локальных телесных углов вы бирается исходя из требуемой точности сортировки (при большей требуемой точности возрастает), формы разделяемых объектов и соотношения между размером микрограни и диаметром сканирующего луча (для про стейшей шарообразной формы объектов до-.статочно, цтобы и = 2), для объектов сложной формы с большим числом микрограней и при условии, что средний размер микрограни меньше диаметра сканирующего луча, 30 число и может быть выбрано достаточно большим, соотношения размера объекта и диаметра сканирующего луча (для малых объектов, близких к диаметру сканирующего луча число и невелико), 35Для пояснения принципа работы сепаратора рассмотрим пример (фиг, 4, 5). Измерение интенсивности рассеянного излучения производится, например, в четырех направлениях ( =1,2,3,4),Для прозрач ного кристалла неправильной формы индикатриса рассеяния (пространственное распределение интенсивности рассеянного излучения) имеет неравномерный неправильный характер, т,е, рассеяние преобла дает в одном из направлений, в частности в Т= 4. Если определить среднюю интенсивность (радиус 1), найти отклонения Д =- 1, - и и просуммировать по модулю, то будет получена сумма модулей отклонений Апр = 50п=Я ;-, =дДля полупрозрачного, т.е. матового кристалла неправильной формы индикатриса рассеяния имеет равномерный характер, отклонения Д= 1- О значительно меньше, чем в случае прозрачного кристалла. Сумма модулей отоклонений Алолупр =-, 1 - р 1== ), Ь-тоже значительно меньше, чем Апр, т.е,Д,", Д 1.Работа сепаратора осуществляется следующим образом,Объекты узломподачи сортируемыхобъектов транспортируются в оптическуюкамеру 2, где освещаются осветителем 3 снаправленным световым пучком, свет рассеивается и интенсивность рассеянного вразные стороны излучения преобразуется вэлектрические сигналы напряжения фоточувствительными элементами 4 каждого изи каналов измерения, Сигналы всех фоточувствительных элементов 4 суммируютсяузлом 12, выход которого нагружен на делитель 13 напряжения,С выхода делителя 13 получается сигнал, пропорциональный средней интенсивности рассеянного излучения для всехсигналов, получаемых с элементов 4. расположенных в камере осмотра. В масштабномусилителе 16 производится формированиеопорного сигнала задания, предоставляющего собой произведение сигнала среднейинтенсивности рассеянного излучения, поступающего с выхода делителя 1, ка коэффициенты Ку = 5 - определяющий уровеньграничного задания при сортировке,Сигналы напряжения фоточувствительных элементов 4 по каждому каналу отдельно вычитаются из среднего сигнала по всемканалам в соответствующем усилителе 8,т,е, в усилителях 8 производится определение отклонений уровней сигналов каждогоканала по отношению к среднему уровнюсигнала, Далее отклонения или разностьуровней сигналов преобразуется в модуль(абсолютную величину) отклонений посредством цепочек, состоящих одна из длода 9,другая из инвертора 10 и диода 11. Затемабсолютные уровни отклонений по всем каналам измерения складываются в сумматоре 14, т,е. определяется их сумма, Далеесуммарный сигнал, пропорциональныйсреднему значению интенсивности рассеянного излучения для всех каналов, усиленный с коэффициентом усилекия Ку = 5, исигнал, пропорциональный модулю суммыразности сигнала с измерительных каналов.поступает на дифференциальный усилитель15 схемы принятия решения об удалении,Здесь формируется сигнал, который являет.ся носителем разделительного признака, каосновании которого осуществляется разделение сортируемых минералов при превышении суммой отклонений (сигнал узла 14,опорного сигнала задания (сигкал усилите.ля 16). Усилитель 15 выдает сигнал на пороговый элемент 17, где производится путем изменения опорного напряжения выбор режима выделения того или иного вида минерала (прозрачного, белого или темного). В случае превышения опорного напряжения элемент 17 выдает сигнал на блок 18, который формирует сигнал управления исполни,тельным механизмом 6 на удаление объекта из потока в один из приемных бункеров 7,Использование изобретения расширяет технологические возможности устройства. Формула изобретения Сепаратор для сортировки прозрачных объектов, содержащий узел подачи сортируемых объектов в рабочую зону оптической камеры, осветитель с направленным в рабочую зону световым пучком, фоточувствительные элементы, блок формирования управляющего сигнала, связанный выходом с входом исполнительного механизма, кинематически соединенного с бункерами концентратов и хвостов, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен инструментальными дифференциальными усилителями, диодами, инверторами, сумматорами, делителем напряжения, масштабным усилителем, дифференциальным усилителем и пороговым элементом, а фото чувствительные элементы равномерно расположены в рабочей зоне осветителя под одинаковыми телесными углами относительно сортируемых объектов, при этом выходы фоточувствительных элементов 10 соединены с первыми входами инструментальных дифференциальных усилителей и входами первого сумматора, соединенного выходом с входом делителя напряжения, выход которого связан с входом масштабно го усилителя и вторыми входами инструментальных дифференциальных усилителей, соединенных выходами с катодами первых диодов и анодами вторых диодов, которые катодами подключены к входам соответст вующих инверторов, выходы инверторов ианоды первых диодов соединены с входами второго сумматора, который выходом связан с первым входом дифференциального усилителя, выход масштабного усилителя 25 подключен к второму входу дифференциального усилителя, который выходом через пороговый элемент соединен с входом блока формирования управляющего сигнала,17 б 1286 сдеаеюя ректор И.Муск аказ 3210 Тираж П ВНИИПИ Государственного комитета по изобретения 113035, Москва, Ж. Раушская нНТ СС инат "П ород. ул, Гагарина одственно-издательскии РОГ.итель Е.ЦыпинМ,Моргентал одписноем и открытиям б 4/5